[go: up one dir, main page]

RU2675473C1 - Well for recovering water from atmospheric air - Google Patents

Well for recovering water from atmospheric air Download PDF

Info

Publication number
RU2675473C1
RU2675473C1 RU2018120653A RU2018120653A RU2675473C1 RU 2675473 C1 RU2675473 C1 RU 2675473C1 RU 2018120653 A RU2018120653 A RU 2018120653A RU 2018120653 A RU2018120653 A RU 2018120653A RU 2675473 C1 RU2675473 C1 RU 2675473C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
air
pipe
well
tank
Prior art date
Application number
RU2018120653A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Голубенко
Original Assignee
Михаил Иванович Голубенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Иванович Голубенко filed Critical Михаил Иванович Голубенко
Priority to RU2018120653A priority Critical patent/RU2675473C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2675473C1 publication Critical patent/RU2675473C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/28Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)

Abstract

FIELD: water supply.SUBSTANCE: invention relates to water supply and can be used to obtain water in arid areas to provide the population with drinking and domestic water. Well includes an inlet device, a condensation tank (1) and a water collecting tank (20), a device for drawing water from the water collecting tank (20). Device is used to produce water through ventilation, which forms a stream of air containing water. Condensation tank (1) and outlet device (4) are arranged so that the air flow is cooled when passing tank (1), and water vapor condenses and the resulting fresh condensate water drains into tank (20). For supplying cold air and creating an active convention zone, the well is equipped with a vertical air pressure pipe (11) introduced into a fiberglass-reinforced well. Pipe (11) extends to air-permeable granite rubble in the form of granules and is a perforated pipe of a smaller diameter (8), through which cold compressed air is supplied. Pipeline (8) is placed in the cavity of the main pipeline of larger diameter (7), made in the form of a perforated casing. Main pipeline is made of polyethylene material. Pipe inlet (11) is connected to the injection device in the form of an impeller (12), from which cold compressed air is fed into the pipe (11) with a check valve (13) installed at the beginning of the pipe (11). Condensation tank (1), filled with granite rubble (6) in the form of granules, plays the role of increasing contact with cold compressed air. Lower part of the well is made in the form of a water collecting tank (20) and is equipped with a closed arch-type structure on top of it with a hemispherical vault with a perforated coating in the form of mesh partitions above (21) and below (22) the closed structure, inside which a geotextile filter material (23) is placed.EFFECT: simplicity and reliability of design, constant and/or adjustable supply of cold compressed air.6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано в системах для получения воды в засушливых районах (пустынях, полупустынях, сухих степях) для обеспечения населения питьевой водой и водой для бытовых нужд.The invention relates to water supply and can be used in systems for producing water in arid regions (deserts, semi-deserts, dry steppes) to provide the population with drinking water and domestic water.

В настоящее время весьма актуальной является задача получения пресной воды при отсутствии или недоступности, традиционных источников, когда возможно получение воды путем конденсации водяных паров из воздуха, т.е. конденсация воды, содержащейся в атмосферном воздухе.Currently, it is very urgent to obtain fresh water in the absence or inaccessibility of traditional sources, when it is possible to obtain water by condensation of water vapor from the air, i.e. condensation of water contained in the air.

Сам способ добывания воды путем конденсации водяных паров из воздуха известен очень давно.The very method of producing water by condensing water vapor from the air has been known for a very long time.

Известно устройство для получения пресной воды путем конденсации паров из воздуха, содержащее твердую поверхность для конденсации, при этом поверхность конденсации выполнена в виде холодильных элементов, охлаждаемых до температуры -25°-30°С, расположенных в теплоизолированной камере, снабженной патрубком для засасывания насосом воздуха из окружающей среды и патрубком для выпуска его в окружающую среду, а также снабженной электрическими нагревателями для периодического прогрева внутренности камеры до - 25°-30°С с целью расплавления льда, намерзшего на поверхности конденсации и получения воды, причем камера снабжена краном с патрубком для выпуска образовавшейся воды наружу (Патент RU №2045978, B01D 5/00, C02F 1/00 от 20.10.1995).A device for producing fresh water by condensing vapors from air, containing a solid surface for condensation, the condensation surface is made in the form of refrigeration elements, cooled to a temperature of -25 ° -30 ° C, located in a heat-insulated chamber equipped with a pipe for suction by an air pump from the environment and a pipe for its release into the environment, as well as equipped with electric heaters for periodic heating of the inside of the chamber to -25 ° -30 ° C with the aim of melting the ice, frozen on the surface of condensation and water, and the camera is equipped with a faucet with a nozzle for discharging the formed water to the outside (Patent RU No. 2045978, B01D 5/00, C02F 1/00 from 10/20/1995).

Недостатками данной конструкции являются то, что устройство предполагает использовать насосы достаточной производительности с использованием источника электроснабжения для питания охладителя и нагревателя, а также использовать несколько операций: сначала намораживать лед, а затем его размораживать, что достаточно дорого для эксплуатации его в таком состоянии при регулировании температурного режима предложенным способом. Кроме того, в целом для применения электрических нагревателей энергоемко и достаточно дорогостоящее мероприятие. При этом в нем не предусмотрено регулирование температурного режима самой установки. Поэтому гарантировать сохранения долгое время накопления льда в переходной зоны не всегда представляется возможным. Хотя, как отмечается в аналоге, устройство позволяет получать пресную воду питьевую в самой безводной местности в соответствующих районах.The disadvantages of this design are that the device involves the use of pumps of sufficient capacity using a power source to power the cooler and heater, and also use several operations: first freeze the ice and then thaw it, which is expensive enough to operate in this state when controlling the temperature mode of the proposed method. In addition, in general, the use of electric heaters is an energy-intensive and quite expensive undertaking. However, it does not provide for temperature control of the installation itself. Therefore, it is not always possible to guarantee long-term storage of ice in the transition zone. Although, as noted in the analogue, the device allows you to get fresh drinking water in the most waterless areas in the relevant areas.

Известно устройство (взятое за прототип) для эффективного получения пресной воды путем конденсации паров из воздуха, содержащее теплоизолированную холодильную установку с полупроводниковыми холодильными элементами, работающими на эффекте Пельтье, или с теплообменными трубами, внутри которых протекает жидкий хладагент, охлажденный компрессорной холодильной машиной, способной охлаждать воздух до точки росы 1-20°С и ниже до - 30°С, насос или вентилятор для засасывания в холодильную камеру воздуха из окружающей среды, патрубки, присоединенные к камере для засасывания воздуха, трубу выпуска из холодильной камеры охлажденного и обезвоженного воздуха, электрические нагреватели, расположенные внутри холодильной камеры для расплавления льда, если конденсируется из воздуха в виде льда или инея, патрубок с краном в нижней части холодильной камеры для выпуска полученной воды, при этом патрубки для засасывания воздуха из окружающей среды расположены в теплоизолированном теплообменнике, вплотную присоединенном к холодильной камере, и выполнены в виде оребренных, гофрированных металлических труб или труб с укрепленными на них металлическими теплоплоглотителями с большой поверхностью теплопередачи, охлаждаемых холодным обезвоженным воздухом, поступающим из холодильной камеры по теплоизолированной трубе и с противоположной стороны во второй дополнительный теплообменник с патрубком для выпуска обезвоженного воздуха в окружающую среду, при этом во втором теплообменнике расположены горячие трубы конденсатора компрессионной холодильной машины или горячие спаи холодильных элементов, работающих на эффекте Пельтье, а для регулировки мощности потока воздуха в обоих теплообменниках на теплоизолированной трубе выполнен патрубок с краном для выпуска из нее части холодного и обезвоженного воздуха в окружающую среду (Патент RU №2169032, B01D 5/00, Е03В 3/28 от 20.06.2001).A device is known (taken as a prototype) for the efficient production of fresh water by condensing vapors from air, containing a thermally insulated refrigeration unit with semiconductor refrigerating elements operating on the Peltier effect, or with heat exchanging tubes, inside which liquid refrigerant flows, cooled by a compressor refrigeration machine capable of cooling air to a dew point of 1-20 ° С and lower to - 30 ° С, a pump or fan for drawing air from the environment into the refrigerating chamber, pipes, connected connected to the chamber for sucking in air, the pipe for discharging cooled and dehydrated air from the refrigerating chamber, electric heaters located inside the refrigerating chamber for melting ice, if condensed from the air in the form of ice or hoarfrost, a pipe with a tap in the lower part of the refrigerating chamber for discharging the produced water while the pipes for sucking air from the environment are located in a heat insulated heat exchanger, closely connected to the refrigerator, and made in the form of finned, corrugated m thallic pipes or pipes with metal heat sinks mounted on them with a large heat transfer surface cooled by cold dehydrated air coming from the refrigeration chamber through a heat-insulated pipe and from the opposite side into a second additional heat exchanger with a pipe for discharging dehydrated air into the environment, while in the second heat exchanger hot condenser pipes of a compression refrigeration machine or hot junctions of refrigerating elements operating on the Pel effect are located tie, and to adjust the power of the air flow in both heat exchangers on a thermally insulated pipe, a pipe with a tap was made to discharge part of the cold and dehydrated air from it into the environment (Patent RU No. 2169032, B01D 5/00, EV 03/28 of 06/20/2001) .

Недостатком данного способа является необходимость подключения к внешнему источнику электроснабжения для питания охладителя и нагревателя. Кроме того, низкая надежность работы связана с тем, что при возможном отключении электроэнергии (это часто бывает в природе) или ее отсутствии долгое время не предусмотрено автономное подключение к нагревательному устройству, например, в виде импеллера, которому не требуется электроэнергия, так как он по конструкции достаточно имеет малые габариты и работает от небольшой мощности двигателя внутреннего сгорания (на топливе или газа). Однако конструкция такого импеллера может подавать холодный сжатый воздух из атмосферы с регулируемой подачи воздуха за счет изменения оборотов самого импеллера, что до сих пор неизвестно. Кроме того, известное устройство достаточно энергоемко и дорогостоящее, для естественной конвекции воздуха. В результате снижается эффективность конвекционного охлаждения засасываемого и измеряемого атмосферного воздуха, причем способ выполняют в две операции: сначала намораживание льда, а затем размораживание льда.The disadvantage of this method is the need to connect to an external power source to power the cooler and heater. In addition, the low reliability of operation is due to the fact that with a possible power outage (this often happens in nature) or its absence for a long time, an autonomous connection to a heating device is not provided, for example, in the form of an impeller that does not require electricity, since it The design is quite small in size and runs on a small capacity internal combustion engine (fuel or gas). However, the design of such an impeller can supply cold compressed air from the atmosphere with a controlled air supply by changing the speed of the impeller itself, which is still unknown. In addition, the known device is quite energy intensive and expensive, for natural convection of air. As a result, the efficiency of convection cooling of aspirated and measured atmospheric air is reduced, and the method is performed in two operations: first freezing the ice, and then defrosting the ice.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационных характеристик и эффективности за счет увеличения общего доступа воздуха в область в воздухопроницаемый гранитный щебень в виде гранул, обеспечивающей постоянное и/или регулируемое подачу холодного сжатого воздуха при эксплуатации в безводных районах и самых сухих пустынях, делая реальным быстрое освоение.The objective of the invention is to increase operational characteristics and efficiency by increasing the total air access to the area in breathable granite crushed stone in the form of granules, providing a constant and / or controlled supply of cold compressed air during operation in anhydrous regions and the driest deserts, making rapid development realizable.

Технический результат при осуществлении настоящего изобретения заключается в том, что колодец для получения воды из атмосферного воздуха, включающий входное устройство, емкость для конденсации и емкость для сбора воды, устройство для забора воды из емкости для сбора воды, при этом устройство используют для получения воды за счет вентиляции, формирующей поток воздуха с содержанием воды, а емкость для конденсации и выходное устройство расположены так, чтобы при прохождении емкости для конденсации осуществлялось охлаждение потока воздуха, конденсация паров воды и полученная пресная вода-конденсат стекала в емкость для сбора воды, отличающийся тем, что для подачи холодного воздуха и создания зоны активной конвенции он оснащен вертикальной воздушной напорной трубой, вводимой в колодец, армированный стеклопластиком, при этом труба продолжается в воздухопроницаемом гранитном щебне в виде гранул и представляет собой перфорированный трубопровод меньшего диаметра, по которому подводят сжатый холодный воздух, и помещают его в полость основного трубопровода большого диаметра, выполненного в виде перфорированного кожуха, при этом основной трубопровод выполнен из полиэтиленового материала, причем ввод вертикальной воздушной напорной трубы подсоединен к нагнетательному устройству в виде импеллера, с которого холодный сжатый воздух подают в вертикальную воздушную напорную трубу с обратным клапаном, установленным в начале вертикальной воздушной напорной трубы, кроме того, емкость для конденсации, заполненная гранитным щебнем в виде гранул, выполняет роль повышения контакта с холодным сжатым воздухом, при этом нижняя часть колодца выполнена в виде емкости для сбора воды и снабжена сверху ее замкнутой конструкцией арочного типа со сводом полусферической формы, имеющей покрытие с перфорацией в виде сетчатых перегородок сверху и снизу замкнутой конструкции, внутри которой размещен фильтрующий геотекстильный материал.The technical result in the implementation of the present invention is that a well for receiving water from atmospheric air, including an inlet device, a condensation tank and a water collecting tank, a device for collecting water from a water collecting tank, the device is used to produce water for due to ventilation forming an air stream with a water content, and the condensation tank and the outlet device are arranged so that when the condensation tank passes, the air stream is cooled condensation of water vapor and the obtained fresh water-condensate drained into a water collecting tank, characterized in that for supplying cold air and creating an active convention zone, it is equipped with a vertical air pressure pipe introduced into the well reinforced with fiberglass, while the pipe continues in a breathable granite crushed stone in the form of granules and is a perforated pipe of smaller diameter, through which compressed cold air is supplied, and placed in a cavity of the main pipe of large diameter made in the form of a perforated casing, while the main pipeline is made of polyethylene material, and the input of the vertical air pressure pipe is connected to the discharge device in the form of an impeller, from which cold compressed air is supplied to the vertical air pressure pipe with a check valve installed at the beginning of the vertical air pressure pipe, in addition, the condensation tank, filled with granite crushed stone in the form of granules, plays the role of increasing contact with cold compressed air, at m the lower part of the well is formed as a water collecting container and is provided with its closed top arch type structure with a hemispherical dome shape having a cover with a perforated mesh top and bottom walls of a closed structure, inside which is placed a filter geotextile.

Кроме того, выходное устройство выполнено из легкого металла и покрыто темным или черным покрытием.In addition, the output device is made of light metal and is coated with a dark or black coating.

Кроме того, дополнительно колодец содержит технологический люк.In addition, the well additionally contains a technological hatch.

Кроме того, циркуляцию холодного сжатого воздуха в воздухопроницаемом гранитном щебне обеспечивают расположением датчика давления воздуха.In addition, the circulation of cold compressed air in breathable granite rubble is provided by the location of the air pressure sensor.

Кроме того, систему подачи холодного сжатого воздуха от импеллера обеспечивают автоматической системой управления для трубы-впуска воздуха.In addition, the cold compressed air supply system from the impeller is provided with an automatic control system for the air intake pipe.

Кроме того, емкость для сбора воды снабжают рабочим сифоном, сообщающим емкость с устройством для забора воды, при этом колено сифона выполняют не выше замкнутой конструкции арочного типа со сводом полусферической формы, соответствующей критическому наполнению воды высокого качества при накоплении в емкости.In addition, the water collection tank is equipped with a working siphon communicating with the water intake device, while the siphon knee is no higher than a closed arch-type structure with a hemispherical arch corresponding to critical filling of high quality water when accumulated in the tank.

Отличительными признаками являются:Distinctive features are:

- на земле устанавливают вертикальную воздушную напорную трубу для подачи холодного сжатого воздуха от импеллера из сопла, которого подается воздух в трубу;- a vertical air pressure pipe is installed on the ground to supply cold compressed air from the impeller from the nozzle, which supplies air to the pipe;

- обратный клапан устанавливают в начале напорной воздушной трубы;- a check valve is installed at the beginning of the pressure head air pipe;

- вертикальную воздушную напорную трубу соединяют под углом с перфорированным трубопроводом большого диаметра, выполненного в виде кожуха с дырчатыми отверстиями, а также с трубой малого диаметра, т.е. в виде трубы с перфорацией на ее поверхности, при этом концы труб имеют заглушки;- a vertical air pressure pipe is connected at an angle to a perforated pipeline of large diameter, made in the form of a casing with hole holes, as well as to a pipe of small diameter, i.e. in the form of a pipe with perforation on its surface, while the ends of the pipes have plugs;

- получают экологически чистый и безопасный для окружающей среды способ получения воды из атмосферного воздуха;- get an environmentally friendly and environmentally friendly way to get water from atmospheric air;

- вода может долго храниться в колодце;- water can be stored in a well for a long time;

- простое исполнение, надежно и долговечно в работе;- simple execution, reliable and durable in operation;

Монтаж установки способа прост и не требует самой электроэнергии, достаточно с малообъемным (современного) двигателя внутреннего сгорания на любом топливе сжигания для привода импеллере в работе.The installation of the method installation is simple and does not require electricity itself, it is enough with a small (modern) internal combustion engine using any combustion fuel to drive the impeller in operation.

Предлагаемое сооружение позволяет использовать колодец с крышкой-люком для загрузки его промытого (продутого) гранитного щебня, и в котором закрепляют на дне колодца перфорированные трубопроводы, т.е. внутри воздухопроницаемого загруженного гранитного щебня при отсутствии причин повреждений.The proposed construction allows the use of a well with a manhole cover to load its washed (blown) granite rubble, and in which perforated pipelines are fixed at the bottom of the well, i.e. inside breathable loaded granite crushed stone in the absence of causes of damage.

Кроме того, повышенная надежность и гибкость самих трубопроводов из полиэтиленового материала, применяемых в современной технологии изготовления в промышленности, позволяет делать широкий выбор таких гибких и прочных стенок по длине трубопроводов. Они могут изготавливаться в заводских мастерских по конвейеру для протяжки в специальных станках, а стенки их достаточно прочны. Это в свою очередь обеспечивает массовое изготовление таких перфорированных труб с наконечниками крепления соединений между собой при строительстве. Срок службы не менее 50 лет. Это также в свою очередь расширяет возможность гашения больших давлений воздуха, выходящего из отверстий основного трубопровода, с перфорацией ее поверхности, подаваемого импеллером холодного воздуха, а сам процесс регулирования подачи сжатого воздуха за счет установки контроля датчика давления воздуха в воздухопроницаемого гранитного щебня, позволяет создать контролируемую систему процессами подачи холодного сжатого воздуха от импеллера, а значит, можно определят заданный объем воздуха, поступившего в гранитный щебень по контуру колодца. Такая возможность не обеспечивается ни одним известным техническим решением.In addition, the increased reliability and flexibility of the pipelines themselves made of polyethylene material, used in modern manufacturing technology in industry, allows you to make a wide selection of such flexible and durable walls along the length of the pipelines. They can be manufactured in factory workshops on a conveyor for broaching in special machines, and their walls are quite strong. This, in turn, ensures the mass production of such perforated pipes with ferrules to fasten joints to each other during construction. Service life not less than 50 years. This, in turn, expands the possibility of damping large pressures of air leaving the openings of the main pipeline with perforation of its surface supplied by a cold air impeller, and the process of controlling the supply of compressed air by installing control of the air pressure sensor in breathable granite crushed stone allows creating a controlled the system by the processes of supplying cold compressed air from the impeller, which means that it is possible to determine the given volume of air entering the crushed granite along the contour to olodtsa. This feature is not provided by any known technical solution.

Корпус и его внутренние части изготавливаются, преимущественно, из армированного стеклопластика толщиной 25-30 мм в соответствии с ТУ 2296-001-48117609-99. Материал обладает прочными характеристиками (на разрыв и изгиб) превосходящими прочность стали, и долговечность (срок эксплуатации не менее 50 лет), коррозионная стойкость, герметичность, устойчивость к перепаду температур и воздействию ультрафиолета делают его незаменимым в производстве данной установки. При таком способе можно управлять подачей давления холодного сжатого воздуха на участке подсоединения к перфорированному трубопроводу малого диаметра с заглушенным концом заглушкой.The casing and its internal parts are mainly made of fiberglass reinforced with a thickness of 25-30 mm in accordance with TU 2296-001-48117609-99. The material has strong characteristics (tensile and bending) exceeding the strength of steel, and durability (service life of at least 50 years), corrosion resistance, tightness, resistance to temperature changes and ultraviolet radiation make it indispensable in the production of this installation. With this method, it is possible to control the supply of cold compressed air pressure in the area of connection to the perforated pipe of small diameter with a plugged end.

Следует отметить также, что в нижней части корпуса выше емкости для сбора воды размещают замкнутую конструкцию арочного типа со сводом полусферической формы, причем с перфорацией в виде сетчатых перегородок верхней части и нижней части. Внутри замкнутой конструкции, выполненной в виде сетчатых перегородок, размещают дренирующий элемент в виде водопроницаемого геотекстильный материал, который достаточно долговечен в эксплуатации и в настоящее время находит свое широкое применение в практике. Таким образом, замкнутая конструкция может быть выполнена из металлической сетки или пластикового материала усиленной прочности. Сверху сетчатая перегородка закрыта фильтрующим материалом в виде промытого (продутого) гравийного щебня.It should also be noted that in the lower part of the casing above the water collecting tank, a closed arch-type structure with a hemispherical arch is placed, with perforation in the form of mesh partitions of the upper part and the lower part. Inside the closed structure, made in the form of mesh partitions, a drainage element is placed in the form of a permeable geotextile material, which is quite durable in operation and is now widely used in practice. Thus, the closed structure can be made of metal mesh or plastic material of enhanced strength. The mesh screen is covered with filtering material in the form of washed (blown) gravel gravel.

Кроме того, конструкция рабочего сифона с конструкцией замкнутой арочного типа со сводом с элементами фильтра воды обеспечивает устройство для забора воды в виде шахтного колодца. Процесс подачи воды потребителю будет продолжаться интервалами между накоплением чистой воды в емкости для сбора воды, далее в устройство для забора воды в виде шахты колодца.In addition, the design of the working siphon with a closed arch type design with a vault with water filter elements provides a device for water intake in the form of a mine well. The process of supplying water to the consumer will continue with the intervals between the accumulation of clean water in the tank for collecting water, then into the device for water intake in the form of a well shaft.

Обеспечение искусственной циркуляции холодного сжатого воздуха при подаче импеллером в толще загруженного промытого гранитного щебня и выходного устройства в виде вытяжной трубы, которая способна нагреваться от наружного воздуха и от солнечных лучей, т.е. вытяжная труба должна дополнительно покрыта темным или черным покрытием (краской или напылителем) совместно в работе позволяет поддерживать конденсацию внутри корпуса, и делать систему охлаждения более эффективной без затрат электроэнергии, т.е. более эффективно получение воды из атмосферного воздуха, особенно в среде с повышенной абсолютной влажностью воздуха и значительным суточным перепадом температуры. Объем получаемой воды зависит от скорости перемещения подачи холодного сжатого воздуха импеллером и объема конденсации предложенного материала.Ensuring artificial circulation of cold compressed air when the impeller feeds in the thickness of the loaded washed granite rubble and the output device in the form of an exhaust pipe that can heat from outside air and from sunlight, i.e. the exhaust pipe must additionally be coated with a dark or black coating (paint or sprayer) together in operation, it allows to maintain condensation inside the housing, and make the cooling system more efficient without the expense of electricity, i.e. it is more efficient to obtain water from atmospheric air, especially in an environment with high absolute humidity and a significant daily temperature drop. The volume of water received depends on the speed of movement of the cold compressed air supply by the impeller and the condensation volume of the proposed material.

Сопоставительный анализ заявленного технического решения и прототипа показывает, что в заявленной совокупности признаков часть существенных признаков является новой, следовательно, заявленное решение отличается от прототипа и соответствует критерию «существенные отличия».A comparative analysis of the claimed technical solution and the prototype shows that in the claimed combination of features, some of the essential features are new, therefore, the claimed solution differs from the prototype and meets the criterion of "significant differences".

Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 показан колодец для получения воды из атмосферного воздуха;in FIG. 1 shows a well for receiving water from atmospheric air;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, сечение большого и малого трубопроводов;in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, the cross section of the large and small pipelines;

на фиг. 3 - вид спереди импеллера сверху (подключение к двигателю не показано для упрощения чертежа);in FIG. 3 is a front view of the impeller from above (connection to the engine is not shown to simplify the drawing);

на фиг. 4 - вид сбоку.in FIG. 4 is a side view.

Колодец для получения воды из атмосферного воздуха содержит корпус 1 емкости для конденсации помещенный ниже земли 2 и обсыпан со всех сторон грунтом 3. Вытяжную трубу 4 для сообщения с атмосферой устанавливают над крышкой 5 корпуса 1 емкости для конденсации, т.е. присутствует эффект аэродинамической вытяжной трубы 4 с учетом проточной конвенции охлажденного гранитного щебня 6 и формирования конденсации воды внутри корпуса 1 в нужный теплый период времени. Вытяжная труба 4 выполнена предпочтительно, d=0,30 м из тонкостенного металла и возвышается на заданной высоте от земли. Предпочтительно, окрашена черной, не отражающей солнечный цвет, краской, и труба должна быть закреплена растяжкой.The well for receiving water from atmospheric air comprises a condensation tank body 1 located below the ground 2 and sprinkled with soil 3 on all sides. An exhaust pipe 4 for communication with the atmosphere is installed over the cover 5 of the condensation tank body 1, i.e. there is the effect of an aerodynamic exhaust pipe 4, taking into account the flow convention of cooled granite crushed stone 6 and the formation of water condensation inside the housing 1 in the desired warm period of time. The exhaust pipe 4 is preferably made d = 0.30 m of thin-walled metal and rises at a predetermined height from the ground. Preferably, it is painted black, not reflecting the sun, paint, and the pipe should be fixed by stretching.

Укладку основного перфорированного трубопровода 7 большого диаметра, внутри которого размещают перфорированный трубопровод 8 малого диаметра, производят до загрузки промытого (продутого) воздухопроницаемого гранитного щебня размером 50-70 мм. Отверстия 9 и 10 трубопроводов 7 и 8 размещены по наружному диаметру. При этом основной трубопровод 7 является своего рода защитным кожухом, в который помещен дополнительный перфорированный трубопровод 8 с перфорацией в виде отверстий 10. Затем концы всех трубопроводов соединяют между собой и получают заданную длину трассы по укладке трубопровода в нижней части корпуса 1 с определенным шагом по длине корпуса 1.Laying of the main perforated pipeline 7 of large diameter, inside which the perforated pipe 8 of small diameter is placed, is carried out before loading the washed (blown) breathable granite crushed stone with a size of 50-70 mm. Holes 9 and 10 of the piping 7 and 8 are placed on the outer diameter. In this case, the main pipeline 7 is a kind of protective casing, in which an additional perforated pipe 8 is placed with perforation in the form of holes 10. Then the ends of all the pipelines are connected to each other and get a given length of the route for laying the pipeline in the lower part of the housing 1 with a certain length step housing 1.

Воздухоподающую вертикальную трубу 11 для подачи холодного сжатого воздуха от импеллера 12 с обратным клапаном 13 соединяют с перфорированным трубопроводом 8 малого диаметра. Трубу 11 также оборудуют регулятором 14 расхода холодного сжатого воздуха. Устройство в виде импеллера 12 устанавливают для принудительного объема, проходящего через массу щебня сжатого воздуха из условия 20 г влаги на 1 м3 воздуха и среднесуточной производительности установки не менее 150 л/сутки, что лежит в пределах 8-10 тыс. м3 (воздуха) в сутки для чего внутри воздухопроницаемого гранитного щебня 6 располагают датчик давления воздуха 15, который дополнительно подсоединяют к градуированной шкале (конструкция прибора учета давления воздуха может быть выполнена различной). Установка перфорированных трубопроводов также может быть выполнена не только из полиэтиленового материала, но и другого материала, выпускаемых современной промышленностью.The vertical air supply pipe 11 for supplying cold compressed air from the impeller 12 with a check valve 13 is connected to a perforated pipe 8 of small diameter. The pipe 11 is also equipped with a regulator 14 of the flow rate of cold compressed air. A device in the form of an impeller 12 is installed for a forced volume passing through a mass of crushed stone of compressed air from a condition of 20 g of moisture per 1 m 3 of air and an average daily productivity of the installation of at least 150 l / day, which lies in the range of 8-10 thousand m 3 (air ) per day for which an air pressure sensor 15 is placed inside the breathable granite crushed stone 6, which is additionally connected to a graduated scale (the design of the air pressure meter can be made different). Installation of perforated pipelines can also be performed not only from polyethylene material, but also from other material produced by modern industry.

Следует отметить, что конструкция импеллера 12 имеет в своем составе сопло 16, что согласуется в работе для его подключения к трубе 11. Регулируя обороты малообъемного импеллера 12, регулируют также давление подачи воздуха в трубу 11, или регулятором 14 расхода холодного сжатого воздуха, соответственно, при этом можно уменьшить мощность применения малогабаритного импеллера 12.It should be noted that the design of the impeller 12 includes a nozzle 16, which is consistent in the work for its connection to the pipe 11. By adjusting the speed of the low-volume impeller 12, the air supply pressure to the pipe 11 is also regulated, or the regulator 14 of the flow of cold compressed air, respectively, it is possible to reduce the power of using a small-sized impeller 12.

Другим положительным признаком данного изобретения является то, что размещение перфорированного трубопровода 8 малого диаметра в кожухе в виде основного перфорированного трубопровода 7 большого диаметра, позволяет безпрепяственно выходит сжатому воздушному потоку струйками через их отверстия в стенках трубопроводов: гасится в пределах перфорированных трубопроводов до определенного давления, отсутствуют сдвиги частиц гранитной щебенки, что позволяет непосредственно сформировать поток воздуха за счет подачи его импеллером 12 в условиях окружающей среды с относительной влажностью от 60 до 100% и температуры от +15 до +50°C, а затем воздух направляется в выходное устройство в виде вытяжной вентиляционной трубы 4. Высоту трубы 4 можно выполнить небольшой, если учитывать, что холодный сжатый воздух от импеллера 12 подается под давлением в перфорированные трубопроводы 7 и 8.Another positive feature of this invention is that the placement of a small diameter perforated pipe 8 in the casing in the form of a large large diameter perforated pipe 7 allows unhindered flow of compressed air through their openings in the pipe walls: it is extinguished within the perforated pipes to a certain pressure, there are no shifts of particles of granite gravel, which allows you to directly form a stream of air by feeding it with an impeller 12 in condition environment with a relative humidity of 60 to 100% and a temperature of +15 to + 50 ° C, and then the air is sent to the output device in the form of an exhaust ventilation pipe 4. The height of the pipe 4 can be made small, given that cold compressed air from the impeller 12 is fed under pressure into the perforated pipes 7 and 8.

Следует отметить, что установка корпуса 1 работает при условии подземного размещения, где заглубление составляет на 0,5…1,0 м от поверхности земли.It should be noted that the installation of building 1 works under the condition of underground placement, where the depth is 0.5 ... 1.0 m from the surface of the earth.

В верхней части дополнительного корпуса 17 располагают отверстия также для люка 18 колодца, и здесь же располагают два герметически закрывающихся люка 19 технологических отверстий, предназначенных для засыпки щебня 6 после монтажа установки с перфорированными трубопроводами с размещением в нижней части замкнутой конструкции арочного типа со сводом полусферической формы для проведения работ по обслуживанию, о чем раскрывается описание последнего устройства ниже.Openings for the well hatch 18 are also located in the upper part of the additional housing 17, and here are two hermetically sealed hatches 19 of the technological holes intended for filling gravel 6 after installation of the installation with perforated pipelines with placement in the lower part of the closed arch-type structure with a hemispherical arch for maintenance work, as described in the description of the last device below.

Следует также отметить, что воздух, выходя из перфорированного трубопровода 8 с отверстиями 9, поток воздуха частично теряет свою энергию давления на сопротивления, и далее поступает вовнутрь основного перфорированного трубопровода 7 большого диаметра, выполняющего роль защитного кожуха. В результате перфорированный трубопровод 8 малого диаметра не нарушается от давления щебня 6 и не забиваются в нем отверстия 9, причем конец его заглушен, например съемной заглушкой. Объем потока воздуха в порах гранитного щебня 6 увеличивается за счет принудительного поступления воздуха из основного трубопровода 7 через отверстия 10, холодный сжатый воздух который поступает от импеллера 12. Таким образом, осуществляется движение холодного воздуха снизу вверх. Поступление общего количества воздуха в зону щебня 6, т.е. более эффективно получение воды из подачи атмосферного воздуха импеллером 12 происходит в среде с повышенной абсолютной влажности воздуха и значительным суточным перепадом температуры. Объем получаемой воды зависит также от скорости подачи холодного сжатого воздуха от импеллера.It should also be noted that the air leaving the perforated pipe 8 with openings 9, the air stream partially loses its pressure energy on the resistance, and then goes inside the main perforated pipe 7 of large diameter, acting as a protective casing. As a result, the perforated pipe 8 of small diameter is not violated by the pressure of the rubble 6 and the holes 9 are not clogged in it, and its end is plugged, for example, with a removable plug. The volume of air flow in the pores of granite crushed stone 6 increases due to the forced intake of air from the main pipeline 7 through the holes 10, cold compressed air that comes from the impeller 12. Thus, the movement of cold air from the bottom up. The total amount of air entering the crushed stone zone 6, i.e. more efficiently, water is obtained from the supply of atmospheric air by impeller 12 in an environment with increased absolute humidity and a significant daily temperature difference. The volume of water obtained also depends on the speed of supply of cold compressed air from the impeller.

Для работы корпуса 1 колодца необходимы условия создания для наполнения чистой водой емкости 20 для сбора воды, размещенной в нижней части корпуса 1, когда над ней размещают замкнутую конструкцию арочного типа со сводом полусферической формы, прием с перфорацией в виде сетчатых перегородок верхней части 21 и нижней части 22. Внутри замкнутой конструкции, выполненной в виде сетчатых перегородок 21 и 22, размещен фильтрующий геотекстильный материал 23.For the operation of the body 1 of the well, the necessary conditions are created for filling with clean water a container 20 for collecting water located in the lower part of the body 1, when a closed arch-type structure with a hemispherical arch is placed above it, a reception with perforations in the form of mesh partitions of the upper part 21 and lower parts 22. Inside the closed structure, made in the form of mesh partitions 21 and 22, filter geotextile material 23 is placed.

Замкнутая конструкция представляет собой конструкцию арочного типа со сводом полусферической формы, которую выполняют из металлической сетки или пластмассового материала усиленной прочности, и имеет перфорированную поверхность. Таким образом, вода проходит через водопроницаемый геотекстильный материал 23 и наполняет водой емкость 20 сбора чистой воды, далее, после накопления значительного количества воды, при достижении критического положения уровня воды в емкости 20 и заполнения сифона 24, сифон резко срабатывает и подает (сбрасывает) воду в шахту 25 с люком 18 колодца, обеспечивая тем самым забор воды для потребителя, т.е. здесь имеет место перепад высот на местности.The closed structure is an arch-type structure with a hemispherical arch, which is made of metal mesh or plastic material of enhanced strength and has a perforated surface. Thus, water passes through a water-permeable geotextile material 23 and fills the tank 20 with clean water, then, after the accumulation of a significant amount of water, when the water level reaches the critical position in the tank 20 and the siphon 24 is filled, the siphon sharply responds and delivers (discharges) water into the shaft 25 with the hatch 18 of the well, thereby providing water intake for the consumer, i.e. there is a difference in elevation on the ground.

Естественно, что взаимосвязь элементов в способе конструкции работы колодца позволяет получить воду из атмосферного воздуха экологически чистой и безопасной для окружающей среды. Достоверность результатов давления воздуха в гранитном щебне сопровождается контроль прибором в виде датчика давления воздуха, показания которого выводят снаружи работы колодца для получения воды, т.е. данные на момент эксплуатации конструкции сооружения.Naturally, the interconnection of elements in the method of construction of the well allows you to get water from atmospheric air environmentally friendly and environmentally friendly. The reliability of the results of air pressure in crushed granite is accompanied by a control device in the form of an air pressure sensor, the readings of which output outside the well for water, i.e. data at the time of operation of the structure.

Применение выполненных перфорированных трубопроводов из полиэтиленового материала, а также основного трубопровода в виде защитного кожуха для малого диаметра трубопровода, обеспечивает долговечность, что очевидно при эксплуатации предложенного способа работы колодца. Отсутствует заохривания перфорации в трубах с отверстиями, и как следствие, приводит к долговечности трубопроводов. Имеет место увеличить объем поступающего воздуха в гранитный щебень, а также повысить надежность и стабильность работы колодца для получения воды из атмосферного воздуха.The use of perforated pipelines made of polyethylene material, as well as the main pipeline in the form of a protective casing for a small diameter of the pipeline, ensures durability, which is obvious when operating the proposed method of working the well. There is no scuffing of perforations in the pipes with holes, and as a result, leads to the durability of the pipelines. There is an increase in the volume of incoming air into the crushed granite, as well as to increase the reliability and stability of the well for receiving water from atmospheric air.

Claims (6)

1. Колодец для получения воды из атмосферного воздуха, включающий входное устройство, емкость для конденсации и емкость для сбора воды, устройство для забора воды из емкости для сбора воды, при этом устройство используют для получения воды за счет вентиляции, формирующей поток воздуха с содержанием воды, а емкость для конденсации и выходное устройство расположены так, чтобы при прохождении емкости для конденсации осуществлялось охлаждение потока воздуха, конденсация паров воды и полученная пресная вода-конденсат стекала в емкость для сбора воды, отличающийся тем, что для подачи холодного воздуха и создания зоны активной конвенции он оснащен вертикальной воздушной напорной трубой, вводимой в колодец, армированный стеклопластиком, при этом труба продолжается в воздухопроницаемом гранитном щебне в виде гранул и представляет собой перфорированный трубопровод меньшего диаметра, по которому подводят сжатый холодный воздух, и помещают его в полость основного трубопровода большего диаметра, выполненного в виде перфорированного кожуха, при этом основной трубопровод выполнен из полиэтиленового материала, причем ввод вертикальной воздушной напорной трубы подсоединен к нагнетательному устройству в виде импеллера, с которого холодный сжатый воздух подают в вертикальную воздушную напорную трубу с обратным клапаном, установленным в начале вертикальной воздушной напорной трубы, кроме того, емкость для конденсации, заполненная гранитным щебнем в виде гранул, выполняет роль повышения контакта с холодным сжатым воздухом, при этом нижняя часть колодца выполнена в виде емкости для сбора воды и снабжена сверху нее замкнутой конструкцией арочного типа со сводом полусферической формы, имеющей покрытие с перфорацией в виде сетчатых перегородок сверху и снизу замкнутой конструкции, внутри которой размещен фильтрующий геотекстильный материал.1. A well for receiving water from atmospheric air, including an inlet device, a condensation tank and a water collecting tank, a device for taking water from a water collecting tank, the device being used to produce water through ventilation, forming an air stream containing water and the condensation tank and the output device are arranged so that when passing through the condensation tank, the air flow is cooled, water vapor condenses and the obtained fresh water-condensate flows into the tank water, characterized in that for supplying cold air and creating a zone of active convention it is equipped with a vertical air pressure pipe introduced into the well reinforced with fiberglass, while the pipe continues in breathable granite crushed stone in the form of granules and is a perforated pipe of smaller diameter, to which compressed cold air is supplied and placed in the cavity of the main pipeline of larger diameter, made in the form of a perforated casing, while the main pipe is made made of polyethylene material, and the inlet of the vertical air pressure pipe is connected to the discharge device in the form of an impeller, from which cold compressed air is supplied to the vertical air pressure pipe with a check valve installed at the beginning of the vertical air pressure pipe, in addition, a condensation tank filled with granite crushed stone in the form of granules, plays the role of increasing contact with cold compressed air, while the lower part of the well is made in the form of a container for collecting water and is equipped with an enclosed arch-type structure with a hemispherical vault having a perforated coating in the form of mesh partitions above and below a closed structure, inside which a filter geotextile material is placed. 2. Колодец по п. 1, отличающийся тем, что выходное устройство выполнено из легкого металла и покрыто темным или черным покрытием.2. The well according to claim 1, characterized in that the output device is made of light metal and is coated with a dark or black coating. 3. Колодец по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно колодец содержит технологический люк.3. The well according to claim 1, characterized in that the well further comprises a technological hatch. 4. Колодец по п. 1, отличающийся тем, что циркуляцию холодного сжатого воздуха в воздухопроницаемом гранитном щебне обеспечивают расположением датчика давления воздуха.4. The well according to claim 1, characterized in that the circulation of cold compressed air in breathable granite crushed stone is ensured by the location of the air pressure sensor. 5. Колодец по п. 1, отличающийся тем, что систему подачи холодного сжатого воздуха от импеллера обеспечивают автоматической системой управления для трубы-впуска воздуха.5. The well according to claim 1, characterized in that the cold compressed air supply system from the impeller is provided with an automatic control system for the air intake pipe. 6. Колодец по п. 1, отличающийся тем, что емкость для сбора воды снабжают рабочим сифоном, сообщающим емкость с устройством для забора воды, при этом колено сифона выполняют не выше замкнутой конструкции арочного типа со сводом полусферической формы, соответствующей критическому наполнению воды высокого качества при накоплении в емкости.6. The well according to claim 1, characterized in that the water collecting tank is provided with a working siphon communicating with the water intake device, while the siphon elbow is made no higher than a closed arch-type structure with a hemispherical arch corresponding to critical filling of high quality water when accumulated in a container.
RU2018120653A 2018-06-04 2018-06-04 Well for recovering water from atmospheric air RU2675473C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120653A RU2675473C1 (en) 2018-06-04 2018-06-04 Well for recovering water from atmospheric air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120653A RU2675473C1 (en) 2018-06-04 2018-06-04 Well for recovering water from atmospheric air

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2675473C1 true RU2675473C1 (en) 2018-12-19

Family

ID=64753521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018120653A RU2675473C1 (en) 2018-06-04 2018-06-04 Well for recovering water from atmospheric air

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2675473C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102986499A (en) * 2012-11-07 2013-03-27 黑龙江海昌生物技术有限公司 Self-powered and cold air-assisted water-drawing self-irrigation system based on ground surface temperature difference
RU138543U1 (en) * 2013-09-23 2014-03-20 Александр Геннадьевич Ермолаев WELL
RU2649890C1 (en) * 2017-07-19 2018-04-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Installation of fresh water extraction from atmospheric air
US9938697B1 (en) * 2016-09-19 2018-04-10 Jui-Wen Chen Water generation system for improvement of water shortage enviroment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102986499A (en) * 2012-11-07 2013-03-27 黑龙江海昌生物技术有限公司 Self-powered and cold air-assisted water-drawing self-irrigation system based on ground surface temperature difference
RU138543U1 (en) * 2013-09-23 2014-03-20 Александр Геннадьевич Ермолаев WELL
US9938697B1 (en) * 2016-09-19 2018-04-10 Jui-Wen Chen Water generation system for improvement of water shortage enviroment
RU2649890C1 (en) * 2017-07-19 2018-04-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Installation of fresh water extraction from atmospheric air

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2652702C2 (en) Sub-atmospheric system of heat and cold supply
US4327555A (en) Solar air conditioning system
RU2451641C2 (en) Solar plant for water purification and desalination
US20140231042A1 (en) System for Reducing the Condensing Temperature of a Refrigeration or Air Conditioning System by Utilizing Harvested Rainwater
MXPA05008542A (en) Cooling system.
RU2675473C1 (en) Well for recovering water from atmospheric air
RU2486422C2 (en) Water reuse system with application of cooling towers
RU160016U1 (en) INSTALLATION FOR WATER
RU2737376C1 (en) Condensate recovery system for power supply of nuclear power plant
CN110986653A (en) Anti-freezing high-efficiency water chamber and heat exchanger
CN110749125A (en) Technology for cooling, frosting and storing water for underground soil body by utilizing solar refrigeration
CN211601216U (en) Frozen soil refrigerating system
KR101551650B1 (en) The system of simultaneously employing cooling device and heat pumping device using the heat of storage water
RU2256036C1 (en) Autonomous device for condensation of fresh water from atmosphere
CN201155847Y (en) Condensation water vaporizing device and self-drying type split air conditioner
RU100094U1 (en) COLD ACCUMULATION DEVICE
CN101251296B (en) Condenser water vaporising device and self-drying type divided air conditioner
RU2390124C1 (en) Combined installation for milk cooling with use of natural cold
RU2830786C1 (en) Flow condensate collector for gas pipeline
SU1751608A1 (en) Device for collecting drinking water from air
CN104748486A (en) Method and device for reducing refrigerator frosting through dehumidification principle
SU1659690A1 (en) Device for cold accumulation at livestock farm
RU77617U1 (en) COLD ACCUMULATION DEVICE
CN212179294U (en) Novel oil collector
KR102761500B1 (en) Heat exchange device using artificial ground water