RU2290480C1

RU2290480C1 - Plant for producing water from humid atmospheric air

Info

Publication number: RU2290480C1
Application number: RU2005130090/03A
Authority: RU
Inventors: В чеслав Викторович Алексеев (RU); Вячеслав Викторович Алексеев; Сергей Иванович Зайцев (RU); Сергей Иванович Зайцев; Олег Анатольевич Новосельцев (RU); Олег Анатольевич НОВОСЕЛЬЦЕВ; Эльди р Токтогулович Усенов (RU); Эльдияр Токтогулович Усенов
Original assignee: Вячеслав Викторович Алексеев; Сергей Иванович Зайцев; Олег Анатольевич НОВОСЕЛЬЦЕВ; Эльдияр Токтогулович Усенов
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2006-12-27

Abstract

FIELD: fresh water production.

SUBSTANCE: invention relates to plants using moisture-absorbing material for production of water. Proposed plant for producing air from humid atmospheric air gas air chamber with drain cock and air pump connected with air chamber made for building reduced pressure in air chamber. Upper wall of air chamber is hydrophilic rigid plate made of moisture-absorbing material-limestone of glass, or basalt fiber secured in rigid structure.

EFFECT: increased capacity of plant.

1 dwg

Description

Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из влажного атмосферного воздуха, в частности к установкам, использующим для получения воды влагопоглощающий материал.The invention relates to installations for producing fresh water from humid atmospheric air, in particular to installations using desiccant material to produce water.

Установки для получения воды из влажного атмосферного воздуха могут реализовывать различные способы получения воды. В общем случае процесс получения воды из влажного атмосферного воздуха подразделяется на несколько процессов в зависимости от реализуемого способа.Installations for producing water from humid atmospheric air can implement various methods for producing water. In the General case, the process of obtaining water from humid atmospheric air is divided into several processes depending on the method being implemented.

Известна установка, в которой выделение содержащихся в воздухе молекул воды осуществляется в результате конденсации паров воды на материале с развитой конденсационной поверхностью с последующим механическим отжимом этого материала [1]. В качестве материала с развитой конденсационной поверхностью используется замкнутая лента с ворсистой поверхностью, натянутая на оборотные валики. Устройство содержит также отжимной валик. Ночью за счет радиационного охлаждения вода конденсируется на ворсистой поверхности ленты. Воду извлекают путем механического отжима ленты, пропуская ее между оборотным и отжимным валиками.A known installation in which the selection of water molecules contained in air is carried out as a result of condensation of water vapor on a material with a developed condensation surface with subsequent mechanical extraction of this material [1]. As a material with a developed condensation surface, a closed tape with a fleecy surface stretched over the revolving rollers is used. The device also contains a squeeze roller. At night due to radiation cooling, water condenses on the fleecy surface of the tape. Water is extracted by mechanical extraction of the tape, passing it between the revolving and squeezing rollers.

Недостаток данного устройства - низкая производительность, а также возможность повреждения влагособирающего материала при механическом обжиме.The disadvantage of this device is low productivity, as well as the possibility of damage to moisture-collecting material during mechanical crimping.

Наиболее близким аналогом является установка, в которой получение воды из влажного атмосферного воздуха подразделяется на три процесса [2]. Вначале содержащиеся в воздухе молекул воды захватываются влагопоглощающим материалом, затем поглощенную воду с помощью тепла переводят в пар в замкнутой камере, из которой пар поступает в конденсор, где он превращается в воду.The closest analogue is the installation in which the production of water from humid atmospheric air is divided into three processes [2]. Initially, the water molecules contained in the air are captured by the moisture-absorbing material, then the absorbed water is transferred to the steam in a closed chamber by heat, from which the steam enters the condenser, where it turns into water.

Влагопоглощающий материал выполнен в виде замкнутой матерчатой ленты, пропитанной химическим веществом, поглощающим воду, например бромистым литием или хлористым кальцием.The moisture-absorbing material is made in the form of a closed cloth tape impregnated with a chemical substance that absorbs water, for example lithium bromide or calcium chloride.

Воздушная камера выполнена в виде солнечного коллектора с термоизолированными стенками с прозрачным верхом.The air chamber is made in the form of a solar collector with thermally insulated walls with a transparent top.

Конденсор выполнен в виде закрытого металлического ящика, охлаждаемого наружным воздухом, соединенного через отверстие с солнечным коллектором.The condenser is made in the form of a closed metal box, cooled by external air, connected through an opening to the solar collector.

С помощью систем валиков лента растянута так, что часть ее находится внутри солнечного коллектора, а часть вне его.With the help of roller systems, the tape is stretched so that part of it is inside the solar collector, and part outside it.

Установка работает следующим образом. Часть ленты, расположенная вне коллектора, поглощает водяной пар, находящийся в воздухе. После насыщения эта часть переводится внутрь коллектора. Под действием солнечных лучей поглощенная лентой вода превращается в пар, который через отверстие поступает в конденсор, где превращается в воду.Installation works as follows. A portion of the tape located outside the collector absorbs water vapor in the air. After saturation, this part is transferred into the collector. Under the influence of sunlight, the water absorbed by the tape turns into steam, which through the hole enters the condenser, where it turns into water.

Недостаток данной установки - низкая производительность, поскольку извлечение воды, поглощенной лентой, происходит только при наличии солнечного излучения.The disadvantage of this installation is its low productivity, since the extraction of water absorbed by the tape occurs only in the presence of solar radiation.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности установки для получения воды из влажного атмосферного воздуха.The technical result of the invention is to increase the productivity of the installation for producing water from humid atmospheric air.

Технический результат достигается тем, что установка для получения воды из влажного атмосферного воздуха, содержащая воздушную камеру и влагопоглощающий материал, дополнительно содержит соединенный с воздушной камерой воздушный насос, выполненный с возможностью создания пониженного давления в воздушной камере, воздушная камера снабжена сливным краном, а ее верхняя стенка выполнена в виде гидрофильной жесткой пластины, изготовленной из влагопоглощающего материала - известняка или стекло- или базальтового волокна, закрепленного в жесткой конструкции.The technical result is achieved in that the installation for receiving water from humid atmospheric air, containing an air chamber and a moisture-absorbing material, further comprises an air pump connected to the air chamber, configured to create reduced pressure in the air chamber, the air chamber is equipped with a drain valve, and its upper the wall is made in the form of a hydrophilic rigid plate made of a moisture-absorbing material - limestone or glass or basalt fiber fixed in weave construction.

Выделение поглощенной воды осуществляется в результате создания пониженного давления в воздушной камере с помощью воздушного насоса.The allocation of absorbed water is carried out as a result of creating a reduced pressure in the air chamber using an air pump.

Схема установки представлена на чертеже. Она содержит воздушную камеру 1 (камеру, заполненную воздухом), имеющую сливной кран 2. Воздушная камера является герметичной. Под герметичной камерой понимается камера, внутри которой можно создать пониженное по отношению к наружному давление (т.е. при откачке из камеры воздуха он не будет восполняться наружным воздухом). Разность давлений приводит к тому, что жидкость из пластины выделяется в емкость.The installation diagram is presented in the drawing. It contains an air chamber 1 (a chamber filled with air) having a drain cock 2. The air chamber is sealed. A sealed chamber is understood to mean a chamber inside which it is possible to create a pressure lower relative to the outside (i.e., when pumping air out of the chamber, it will not be replenished with outside air). The pressure difference leads to the fact that liquid from the plate is released into the container.

Верхняя стенка воздушной камеры выполнена в виде гидрофильной жесткой пористой пластины 3. В качестве материала для изготовления гидрофильной пластины можно использовать например, известняк, или она может быть сделана из стекло- или базальтового волокна, закрепленного в жесткой конструкции. Волокна могут быть помещены в короткие трубки, скрепленные между собой, например, склеенные, в жесткую конструкцию в виде каркаса, таким образом образуя пластину. Воздушная камера 1 соединена с воздушным насосом 4.The upper wall of the air chamber is made in the form of a hydrophilic rigid porous plate 3. As a material for the manufacture of the hydrophilic plate, for example, limestone can be used, or it can be made of glass or basalt fiber fixed in a rigid structure. Fibers can be placed in short tubes, fastened together, for example, glued, in a rigid structure in the form of a frame, thereby forming a plate. The air chamber 1 is connected to the air pump 4.

Установка работает следующим образом. Вечером, когда относительная влажность воздуха повышается, находящийся в воздухе водяной пар начинает поглощаться гидрофильной пластиной 3. В это время включается воздушный насос 4, создавая в воздушной камере пониженное давление. В результате разности давлений поглощенная вода будет глубже проникать внутрь пластины и затем выливаться на дно воздушной камеры. Когда относительная влажность воздуха начнет уменьшаться, насос выключается, а полученная вода сливается из камеры с помощью крана 2.Installation works as follows. In the evening, when the relative humidity rises, the water vapor in the air begins to be absorbed by the hydrophilic plate 3. At this time, the air pump 4 is turned on, creating a reduced pressure in the air chamber. As a result of the pressure difference, the absorbed water will penetrate deeper into the plate and then spill onto the bottom of the air chamber. When the relative humidity begins to decrease, the pump is turned off, and the resulting water is drained from the chamber using a valve 2.

Предлагаемое устройство может служить модульным элементом при создании крупномасштабных установок для получения воды из влажного атмосферного воздуха.The proposed device can serve as a modular element in the creation of large-scale installations for producing water from humid atmospheric air.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР 582800, кл. B 01 D 5/00, 12.12.1977.1. USSR copyright certificate 582800, cl. B 01 D 5/00, 12.12.1977.

2. Патент Франции 2813087, кл. Е 03 В 3/28, 22.02.2002.2. French patent 2813087, cl. E 03 B 3/28, 02.22.2002.

Claims

An apparatus for producing water from humid atmospheric air, comprising an air chamber and a moisture-absorbing material, characterized in that it further comprises an air pump connected to the air chamber, configured to create reduced pressure in the air chamber, the air chamber is equipped with a drain cock, and its upper wall made in the form of a hydrophilic rigid plate made of a moisture-absorbing material - limestone or glass or basalt fiber, fixed in a rigid structure.