ВЕТРОВОЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ

Полезная модель относится к использованию ветровой энергии для опреснения соленой воды.
Известен фрикционный нагреватель, содержащий бак с нагреваемой средой, на дне которого установлен неподвижный диск, контактирующий с подвижным диском, имеющего с боков лопасти, причем он через вертикальный вал соединен с ветродвигателем. (Авторское свидетельство №1627790, СССР).
Известно полимерное зубчатое колесо, содержащее армирующие пластины с отверстиями, дополнительно жестко соединены между собой кольцами, выполненные с радиальными пазами. (Авторское свидетельство №257936, СССР).
Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является солнечно-ветровой опреснитель, содержащий емкость для опресняемой воды, установленные над ней прозрачный конденсатор с патрубком для выхода паровоздушной среды вверх, в котором установлена крыльчатка, закрепленная на валу и непрозрачный конденсатор, расположенный над прозрачным, верхняя часть которого через теплообменник сообщена циркуляционным трубопроводом с зачерненным змеевиком, расположенный в емкости, в нижней ее части (Патент РФ №2354895, 2009 г. ).
Недостатками известного опреснителя являются: сложность его конструкции с использованием лопаток, прикрепленных к верхней части вала и светоотражающего кожуха.
Техническая задача состоит в улучшении конструкции существующего опреснителя и создании приспособлений для улучшения процесса парообразования.
Для достижения поставленной задачи предлагается ветровой опреснитель, содержащий вертикальный металлический корпус с крышкой и днищем, фрикционный нагреватель, емкость испаряемой воды, вертикальный вал с крыльчаткой и дифференциал. Согласно полезной модели вертикальный вал опреснителя проходит через опорно-упорный подшипник в крышке, сверху имеет фланец отбора мощностей от вала ветродвигателя, а внизу входит в дифференциал, прикрепленный внизу корпуса с помощью двух стержней. В обе стороны от дифференциала отходят горизонтальные валы, установленные в подшипниках, закрепленные снаружи корпуса. Снизу дифференциала выходит вал, жестко соединенный с подвижным диском фрикционного нагревателя, а на его горизонтальные валы с натягом надеты втулки, в которые радиально установлены пластины с отверстиями. Между дифференциалом и крыльчаткой, закрепленной на валу опреснителя, горизонтально закреплена внутри корпуса перфорированная пластина с отверстиями. В верхней части справа сбоку к корпусу прикреплено конденсатное устройство с ребрами, конденсатосборником, опускным трубопроводом и каплеуловителем. Опускной трубопровод сверху закреплен на конденсатосборнике, а снизу прикреплен к корпусу и гидравлически сообщен с емкостью. Он выполнен из светопрозрачного материала, с нанесением меток верхнего уровня (ВУ) и нижнего уровня (НУ). На чертеже (фиг. 1) схематически изображен ветровой опреснитель в разрезе. Ветровой опреснитель содержит вертикальный металлический корпус 1, с крышкой 2 и днищем 3, на котором жестко закреплен неподвижный диск 4, контактирующий с подвижным диском 5, имеющий с боков лопасти 6, находящиеся в емкости 7. Вертикальный вал 8 опреснителя проходит через опорно-упорный подшипник 9 в крышке 2, сверху имеет фланец 10 отбора мощности от вала ветродвигателя (не показан), а внизу к нему прикреплена крыльчатка 11. Дифференциал 12 прикреплен внизу корпуса 1 с помощью двух стержней 13, сверху в него входит вал 8, в стороны - горизонтальные валы 14 и 15, установленные в подшипниках 16 и 17, закрепленных снаружи корпуса. Снизу дифференциала 12 выходит вал 18, жестко соединенный с подвижным диском 5. На валы 14 и 15 с натягом надеты втулки 19 и 20, в которые радиально установлены пластины 21 и 22 с отверстиями 23. В верхней части справа сбоку к корпусу 1 прикреплено конденсатное устройство 24 с ребрами 25, конденсатосборником 26, опускной трубой 27, и каплеуловителем 28. Опресненную воду 29 отводят по трубопроводу 30 к потребителю. Подача соленой воды в корпус 1 производится по трубопроводу 31, а слив рассола, через трубопровод 32. Опускной трубопровод 27 сверху закреплен на конденсатосборнике 26, а снизу прикреплен к корпусу 1, гидравлически сообщен с емкостью 7. Он выполнен из светопрозрачного материала с нанесенными метками верхнего уровня (ВУ) и нижнего уровня (НУ), соответствующие наличию испаряемой воды в емкости 7. Перфорированная решетка 33 с отверстиями 34, горизонтально закреплена внутри корпуса 1 между дифференциалом 12 и крыльчаткой 11. Пластины 21 и 22 могут быть выполнены из полимера или нержавеющей стали. Тепловая энергия для нагрева соленой воды в емкости 7 производится: за счет преобразования механической энергии трения подвижного диска 5 об неподвижный диск 4; трения конических шестерней друг о друга в дифференциале 12; и трения пластин 21 и 22 о поверхностные слои воды, причем их вращение происходит в разные стороны. Конденсатное устройство 24 может быть выполнено в виде горизонтального петлеобразного змеевика. Ветровой опреснитель работает следующим образом. В собранном виде через трубопровод 31 заливают соленую воду в емкость 7 до уровня, соответствующего отметке ВУ. С помощью фланца 10 подключают вал 8 опреснителя к валу ветродвигателя. За счет образуемого тепла от вращения дисков 5 о диск 4, дифференциала 12 и разбрызгивания воды пластинами 21 и 22 через решетку 33, где она дробится до мелких капель, происходит ее испарение. Крыльчатка 11 при своем вращении отрывает и поднимает вверх паровоздушную смесь с поверхности решетки 33 и брызг от вращения лопаток 21 и 22, создавая наддув в верхней части корпуса 1 и также способствует испарительному процессу. Паровоздушная смесь крыльчаткой 11 поднимается вверх и через отверстие поступает в конденсатное устройство 24, где пары конденсируются и капельками стекают в конденсатосборник 26. Оставшаяся часть водяных паров поднимается вверху опускной трубы 27, где в каплеуловителе 28 оставляет капельки воды, а воздух поступает вниз трубы 27 и смешивается с соленой водой емкости 7. Опресненная вода через вентиль трубопровода 30 периодически отпускается потребителю. При наличии ветра процесс опреснения будет продолжаться с убыванием уровня воды в емкости 7. Открывают вентиль на трубопроводе 31 и производят пополнение воды до верхнего уровня (ВУ). При предельном показании солемером (не показан) количества соли в растворе, вал 8 отключают от вала ветродвигателя и через вентиль трубопровода 32 сливают рассол из опреснителя и затем через вентиль трубопровода 31 заливают в корпус 1 новую порцию соленой воды.
Предлагаемый опреснитель при наличии ветра будет работать круглосуточно. Днем, при наличии теплой погоды и солнца, его производительность на несколько литров будет увеличена из-за дополнительного его нагрева. Опреснитель можно использовать как в стационарном, так и в передвижном вариантах в южных регионах России на берегах соленых озер и морей.