УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ С ЛЮБЫМ СОЛЕСОДЕРЖАНИЕМ

Полезная модель относится к опреснительной технике, в частности к устройствам, основанным на принципе термокомпрессионной дистилляции.
В настоящее время в мире образовался дефицит пресной воды, поэтому существует потребность в устройствах для получения пресной воды из артезианской, морской и других водах с высоким солесодержанием с небольшими энергозатратами на ее получение.
Известно устройство для опреснения соленой воды, содержащее модуль очистки исходной воды, модуль предотвращения накипеобразования, группу модулей нагрева воды, пусковой водонагреватель, модуль парокомпрессора, модули испарения, модуль создания и поддержания вакуума, накопительную емкость для сбора и охлаждения упаренной воды (RU 2280011 C1, C02F 1/04, C02F 5/00, B01D 1/00, B01D 1/04, 04.05.2005).
Указанное устройство имеет значительные энергозатраты и не позволяет получать большие объемы пресной воды.
Наиболее близким к предложенному является устройство для опреснения воды, содержащее нагреватель, испаритель, теплообменники, внешний подогреватель, компрессор с приводом, конденсатор и использующее принцип термокомпрессионной дистилляции (DE 2931854 А1, B01D 1/28, 26.03.1981).
Указанное устройство обеспечивает снижение энергозатрат, но имеет значительные потери тепла, и не позволяет производить опресненную воду в больших объемах.
Задачей полезной модели является значительное снижение энергозатрат, путем создания устройства с использованием принципа термокомпрессионной дистилляции и компоновки всей технологической схемы в одном корпусе.
Другой задачей изобретения является возможность ведения процесса дистилляции без подвода внешнего тепла и воды на охлаждение.
Предложенная полезная модель направлена на получение пресной воды с минимальными энергозатратами и площадями а также получение полезных солей из морской воды.
Поставленная задача решается тем, что устройство для опреснения воды, содержит испаритель, конденсатор, теплообменник, служащий для охлаждения конденсата и нагрева исходной воды, спаренный теплообменник, служащий для нагрева исходной воды и охлаждения рассола и дистиллята, насос рассола с приводом от насоса дистиллята, компрессор пара, с приводом от двигателя внутреннего сгорания, блок подготовки воды и блок минерализации воды.
Устройство для опреснения воды также снабжено теплообменником для предварительного нагрева воды перед запуском, используемым как утилизатор тепла выхлопных газов двигателя.
Этот теплообменник служит для начального запуска устройства для опреснения воды и утилизации тепла выхлопных газов двигателя, являющегося приводом компрессора пара.
Испаритель, конденсатор, теплообменники и насосы размещены в едином общем корпусе.
Устройство для опреснения воды снабжено системой автоматики, позволяющей вести процесс опреснения в автоматическом режиме и включающей регулятор уровня с датчиком уровня в испарителе, регулятор давления, связанный с компрессором пара и регулятор оборотов насоса дистиллята с датчиком уровня в конденсаторе. Все датчики и регуляторы связаны с системой управления.
Указанное выполнение устройства позволяет значительно снизить энергозатраты на процесс дистилляции, свести теплопотери к минимуму и как результат, вести процесс без подвода тепла из вне и воды на охлаждение.
На фиг.1 иллюстрируется принципиальная схема устройства для опреснения воды
Как показано на фиг.1, устройство для опреснения воды, содержит: испаритель 1, конденсатор 2, теплообменник 3, служащий для охлаждения конденсата и нагрева исходной воды, спаренный с теплообменником 4, служащим для нагрева исходной воды и охлаждения рассола, насос рассола 5 с приводом от насоса дистиллята 6, компрессор 7 пара, с приводом от двигателя 8, блок подготовки воды 9, блок минерализации воды 10.двигатель 8 является двигателем внутреннего сгорания.
Устройство для опреснения воды также снабжено теплообменником 11, для нагрева воды перед запуском, использующим через утилизатор 12 тепло выхлопных газов двигателя 8.
Теплообменник 11 служит для запуска устройства для опреснения воды и утилизации тепла выхлопных газов двигателя 8, служащего приводом компрессора пара 7.
Испаритель 1, конденсатор 2, теплообменники 3, 4 и 11, насосы 5 и 6 размещены в общем корпусе 13.
Устройство для опреснения воды снабжено системой автоматики, позволяющей вести процесс опреснения в автоматическом режиме и включающей регулятор уровня 14 с датчиком уровня 15, установленным в испарителе 1, регулятор давления 16, связанный с компрессором 7 и регулятор оборотов 17 насоса дистиллята 6 с датчиком уровня 18, установленным в конденсаторе 2. Все датчики и регуляторы связаны с системой управления (на чертеже не показана).
Устройство работает следующим образом.
Исходная вода с температурой около 20°С поступает в блок подготовки воды 9, состоящий из механического и угольного фильтров и системы дозировки химикатов, предотвращающих накипеобразование. Очищенная и подготовленная вода подается в блок теплообменников 4, где она нагревается до температуры, свыше температуры кипения. Нагретая исходная вода с температурой примерно 130°С направляется в испаритель 1, для испарения при давлении ниже атмосферного - около 0,8 атм. Образовавшиеся водяные пары компрессором 7 сжимаются до необходимого давления 1-3 атм. Далее пары под давлением 1-3 атм. конденсируются в конденсаторе 2. Тепло, выделяющиеся при конденсации передается в испаритель 1 для испарения исходной воды Образовавшийся дистиллят поступает в блок теплообменников 3 для охлаждения исходной водой, охлажденный конденсат через насос дистиллята 6, на одном валу с которым установлен насос рассола 5 для откачки рассола, поступает в блок минерализации 10. Блок минерализации 10 обеспечивает доводку дистиллята до стандарта питьевой и/или минеральной воды. Рассол из испарителя 1 через блок теплообменников 3, где отдает свое тепло исходной воде и насос 5, сбрасывается в водоем или канализацию. Запуск устройства осуществляется системой запуска, также она выполняет функции утилизатора тепла двигателя 8 компрессора 7. В теплообменнике 11, исходная вода нагревается перед запуском примерно до 80°С, через утилизатор 12 использующий тепло выхлопных газов двигателя 8, приводящего компрессор 7 пара.
Предложенная конструкция устройства для опреснения воды позволяет получить пресную, дистиллированную или другую воду для технических нужд, а также получить соль из морской воды.
Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в настоящей полезной модели возможны разнообразные модификации и изменения. Соответственно, предполагается, что настоящая полезная модель охватывает указанные модификации и изменения, а также их эквиваленты, без отступления от сущности и объема полезной модели, раскрытого в прилагаемой формуле полезной модели.