ВЕТРОВОЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ
WIND-POWERED WATER DISTILLER

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано для производства пресной воды из морских и соленых (минерализованных) континентальных вод.
Известен опреснитель, содержащий неподвижный корпус с входным и выходным патрубками, размещенную внутри корпуса вращающуюся камеру с трубами, укрепленными в трубных досках. (А.С. 1428705. СССР).
Известен опреснитель, сложный по конструкции и не использующий энергию ветра.
Известна установка для опреснения воды, содержащая воздухоувлажнитель, разделенный продольной перегородкой с образованием каналов сухого и влажного воздуха, конденсатор, имеющий воздушную и охлаждаемую камеры для сухого и влажного воздуха, трубопровод подачи исходной воды, подключенный к каналу влажного воздуха воздухоуловителя, вентилятор и сборник дистиллята, по реконструкции сооружений по доочистки сточных вод на предприятиях. (А.С. 1186575. СССР).
Известная установка для опреснения воды сложна по конструкции и не использует энергию ветра.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для увлажнения воздуха, содержащее корпус с входным и выходным воздушными патрубками и поддон с жидкостью, установленные в корпусе вращающиеся диски, установленные с разными по высоте участками по отношению к оси вращения дисков. (А.С. 1399602. СССР).
Для работы известного устройства необходима механическая энергия извне, устройство не использует энергию солнечных лучей и ветра, его конструкция не предусматривает работу на соленой воде.
Для устранения указанных недостатков предлагается ветровой опреснитель, содержащий вращающийся корпус с входным и выходным воздушными патрубками и емкость соленой воды, установленные на горизонтальном валу вращающиеся диски, частично погруженные в воду, согласно изобретению емкость соленой воды размещена внизу корпуса, ее днище через подшипник связано со станиной. С обеих сторон к дискам прикреплены пластины S-образной формы, а на правом участке емкости на шарнире установлена продольная пластина, снизу контактирующая с пневмобаллоном, закрепленным в стенке емкости и через трубку соединенным пневматически с выходным патрубком. В выходном патрубке, размещенном выше входного патрубка на 0,7-1,0 диаметра дисков, с левой стороны корпуса установлены влагосборные камеры, образованные чередующимся вертикальными перегородками, прикрепленными к нижней и верхней частям выходного патрубка, через трубки гидравлически сообщенные со сборником пресной воды, установленным на емкости сбора пресной воды, которая прикреплена сбоку к емкости соленой воды, сообщены между собой гидрозатвором. Желоб, прикрепленный к левой внутренней стенке корпуса, через трубку гидравлически сообщен со сборником пресной воды, причем сверху корпуса установлен лаз с крышкой и прикреплен флюгер. Между пластинами S-образной формы образован зазор 15-20 мм, а верхняя часть корпуса, лаз и крышка покрыты краской черного цвета.
На чертежах показан предлагаемый ветровой опреснитель, где на фиг.1 представлен его разрез, на фиг.2 - сечение по А-А фиг.1., на фиг 3 - пластины S-образной формы.
Ветровой опреснитель содержит вращающийся корпус 1 с входным 2 и выходным 3 воздушными патрубками и емкость 4 с соленой водой, размещенную внизу корпуса 1, днище 5 которой через подшипник 6 связано со станиной 7. В корпусе 1 установлены вращающиеся доски 8, частично погруженные в воду, насаженные на вал 9 с шагом, равным дистанционным втулкам 10. С обеих сторон к дискам 8 прикреплены пластины 11 S-образной формы с образованием между ними вертикального зазора 15-20 мм. На правом участке емкости 4 на шарнире 12 установлена продольная пластина 13, снизу контактирующая с пневмобаллоном 14, закрепленым в стене емкости 4 и через трубку 15 соединенным пневматически с входным патрубком 2.
В выходном патрубке 3, размещенном выше входного патрубка 2, с левой стороны корпуса 1, на 0,7-1,0 диаметра дисков 8, установлены влагосборные камеры 16, образованные вертикальными перегородками 17, прикрепленными к верхней части патрубка 3, и вертикальными перегородками 18, прикрепленными к нижней части патрубка 3. Камеры 16 через трубки 19 гидравлически сообщены со сборником пресной воды 20, установленным на емкости сбора пресной воды 21, которая прикреплена сбоку к емкости 4, сообщены между собой гидрозатвором 22. Желоб 23, прикрепленный к левой внутренней стенке корпуса 1, через трубку 24 гидравлически сообщен со сборником 20. Сверху корпуса 1 установлен лаз 25 с крышкой 26 и прикреплен флюгер 27. Соленую воду в корпус 1 подают через трубку 28 на санитарно-химическую обработку для использования ее в качестве питьевой воды, а рассол сливают через трубку 29 и используют для технологических нужд. Патрубки 2 и 3, верхняя часть корпуса 1, лаз 25 и крышка 26 покрываются краской черного цвета для восприятия тепла солнечных лучей.
Ветровой опреснитель работает следующим образом.
Опреснитель устанавливают на открытом месте, где большая вероятность наличия ветра и солнечных лучей. Через трубку 28 заливают в емкость 4 соленую воду до уровня пневмобаллона 14. Флюгер 27 развернет корпус 1 патрубком 2 навстречу ветровому потоку.
1. Режим слабого ветра. При этом режиме пневмобаллон 14, пустой без воздуха, опущен вниз, продольная пластина 13 займет вертикальное положение, т.е. опустится вниз. Диски 8 и вал 9 не вращаются. С поверхности соленой воды, находящейся в емкости 4, начнется испарение за счет тепла солнечных лучей, нагревающих верхнюю часть корпуса 1, лаз 25 и крышку 26 и воздух внутри корпуса 1.
Поток сухого воздуха через входной патрубок 2 устремится внутрь корпуса 1. Через зазор между S-образными пластинами 11 поток воздуха соприкоснется с поверхностью воды и так же заберет водяные пары в объеме корпуса. Увлажненный воздух ударяется о вертикальную пластину 18, оставляет часть влаги на ней, огибает пластину 18 и движется вниз, оставляя влагу и на пластине 17, а затем и на другой пластине 18. Так огибая все порядно установленные пластины 18 и 17, воздух через патрубок 3 выйдет сухим. Процесс будет продолжаться, а капельки воды с пластин 18 и 17 будут скользить вниз и собираться в желобе 23 и влагосборных камерах 16, а затем перетекать по трубкам 19 и 24 в сборник 20 и через гидрозатвор 22 в емкость 21. При этом режиме, с низкой производительностью опреснителя, в емкости 21 будет накапливаться дистиллят.
2. Режим ветра умеренной силы. При этом режиме пневмобаллон 14 будет с воздухом и поднимет продольную пластину 13 до горизонтального положения. Диски 8 и вал 9 начнут вращаться и поднимать соленую воду, которая с дисков 8 и S-образных пластин 11 начнет стекать вниз, оставляя увлажненные их поверхности. При данном режиме, испарение воды в емкости 4 будет незначительным, а с поверхностей дисков 8 и пластин 11 максимальным. Сухой воздух, поступивший через патрубок 2, забирает парожидкостную смесь с дисков 8 и пластин 11, увлажняется и ударяется о вертикальные пластины 18 и 17, оставляя на их поверхностях капельки влаги, которые постепенно стекают вниз в желоб 23 и влагосборные камеры 16 и затем собираются в емкости 21 в виде опресненной воды.
3. Режим сильного ветра. При этом режиме пневмобаллон 14 поднимает продольную пластину 13 выше горизонтального ее положения на 30-45°, тем самым уменьшает поверхность соприкосновения сухого воздуха с увлажненными поверхностями дисков 8 и пластин 11. При этом производительность опреснителя будет примерно такой же, как и при режиме ветра умеренной силы. Основная роль пневмобаллона 14 и пластины 13 - это поддержание производительности опреснителя по приготовлению пресной воды на одном уровне. Получаемая пресная вода при 2 и 3 режимах пригодна для мойки автомашин и другой техники, а также на хозяйственно-бытовые нужды.
Предлагаемый ветровой опреснитель найдет широкое применение в южных районах России с засушливым климатом и отсутствием пресной воды.