RU2675473C1 - Well for recovering water from atmospheric air - Google Patents
Well for recovering water from atmospheric air Download PDFInfo
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000010438 granite Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035622 drinking Effects 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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)
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)
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 |
-
2018
- 2018-06-04 RU RU2018120653A patent/RU2675473C1/en active
Patent Citations (4)
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 |