RU64200U1 - DISTILLER - Google Patents
DISTILLER Download PDFInfo
- Publication number
- RU64200U1 RU64200U1 RU2006136509/22U RU2006136509U RU64200U1 RU 64200 U1 RU64200 U1 RU 64200U1 RU 2006136509/22 U RU2006136509/22 U RU 2006136509/22U RU 2006136509 U RU2006136509 U RU 2006136509U RU 64200 U1 RU64200 U1 RU 64200U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- evaporator
- heat exchanger
- liquid
- stage
- distiller
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- -1 pharmaceutical Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения дистиллированной воды и других чистых растворителей, и может быть использовано в химической, фармацевтической, косметической, пищевой, энергетической и других отраслях промышленности для процессов очистки и обессоливания воды, концентрирования рассолов, водоподготовки, деминерализации и т.п.The invention relates to a technology for producing distilled water and other pure solvents, and can be used in chemical, pharmaceutical, cosmetic, food, energy and other industries for water purification and desalination, concentration of brines, water treatment, demineralization, etc.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы, снижение энергоемкости, повышение производительности и срока службы дистиллятора.An object of the invention is to simplify the design and increase reliability, reduce energy consumption, increase productivity and service life of the distiller.
Указанная техническая задача достигается тем, что в предлагаемой конструкции:The specified technical problem is achieved by the fact that in the proposed design:
- подача и нагрев жидкости в испарителе осуществляется роторным импульсным аппаратом, вход которого соединен с выходом теплообменника испарителя, а выход - с входными патрубками теплообменника испарителя первой ступени;- the supply and heating of the liquid in the evaporator is carried out by a rotary pulse apparatus, the input of which is connected to the output of the evaporator heat exchanger, and the output to the inlet pipes of the first stage evaporator heat exchanger;
- на входном патрубке роторного импульсного аппарата установлен эжектор, обеспечивающий подачу исходной жидкости в систему дистиллятора;- an ejector is installed on the inlet pipe of the rotary pulse apparatus, providing the supply of the source fluid to the distiller system;
- на выходном патрубке роторного импульсного аппарата установлен эжектор, обеспечивающий создание вакуума в системе сбора дистиллята;- an ejector is installed on the outlet pipe of the rotary pulse apparatus, which ensures the creation of a vacuum in the distillate collection system;
- нагрев жидкости, испарение и конденсация пара могут быть многоступенчатыми, причем пар из испарителя n-ой ступени поступает на вход теплообменника испарителя n+1 ступени, конденсат из теплообменника испарителя n+1 ступени подается в систему сбора дистиллята, где n=1, 2, 3, ...;- liquid heating, evaporation and condensation of steam can be multistage, and steam from the n-th stage evaporator enters the input of the n + 1 stage evaporator heat exchanger, condensate from the n + 1 stage evaporator heat exchanger is supplied to the distillate collection system, where n = 1, 2 , 3, ...;
- остаточное (абсолютное) давление в системе сбора дистиллята составляет не более 0,04 МПа, температура жидкости, поступающей на входные патрубки теплообменника испарителя первой ступени - не менее величины температуры кипения жидкости при данном давлении (для воды не менее 76°С);- the residual (absolute) pressure in the distillate collection system is not more than 0.04 MPa, the temperature of the liquid entering the inlet pipes of the heat exchanger of the evaporator of the first stage is not less than the boiling point of the liquid at a given pressure (for water at least 76 ° C);
- роторный импульсный аппарат может быть встроен в теплообменник испарителя.- The rotary pulse apparatus can be integrated into the heat exchanger of the evaporator.
Description
Изобретение относится к технологии получения дистиллированной воды и других чистых растворителей, и может быть использовано в химической, фармацевтической, косметической, пищевой, энергетической и других отраслях промышленности для процессов очистки и обессоливания воды, концентрирования рассолов, водоподготовки, деминерализации и т.п.The invention relates to a technology for producing distilled water and other pure solvents, and can be used in chemical, pharmaceutical, cosmetic, food, energy and other industries for water purification and desalination, concentration of brines, water treatment, demineralization, etc.
Известно устройство для опреснения морской воды (патент России №2142912, С 02 F 1/04), в котором для повышения выхода дистиллята используется рекуперация тепла, передаваемого для нагрева и испарения исходной жидкости, за счет использования теплообменников и тепловых труб. Недостатком данного устройства является сложность установки рабочего режима, а также сложность в изготовлении, большой расход электрической энергии для создания электромагнитного поля и ионизации молекул воды, повышенные требования к безопасности и необходимость установки устройства не менее чем 10 метров от поверхности земли.A device for desalination of sea water (Russian patent No. 2142912, C 02 F 1/04) is known, in which to increase the yield of distillate heat recovery is used, which is transferred for heating and evaporation of the initial liquid through the use of heat exchangers and heat pipes. The disadvantage of this device is the difficulty of setting the operating mode, as well as the difficulty in manufacturing, high consumption of electric energy to create an electromagnetic field and ionization of water molecules, increased safety requirements and the need to install the device at least 10 meters from the ground.
Известен испарительный опреснитель (патент России №223455, В 01 D 3/06), содержащий испаритель с емкостью со свободным уровнем жидкости, сообщенный через нагнетатель пара с конденсационным устройством, теплообменник подогрева поступающей для опреснения холодной морской воды, каналы отвода дистиллята и отвода рассола. Емкость со свободным уровнем жидкости снабжена турбулизаторами пара и вихревой камерой, сообщенной с кавитационно-вихревым теплогенератором с образованием контура циркуляции опресняемой жидкости в испарителе и соединенной контуром циркуляции с сепарационной камерой, сообщенной с каналом отвода рассола, кавитационно-вихревой теплогенаратор через сопло тангенциально сообщен с входом в вихревую камеру испарителя. Недостатком данного устройства является повышенный расход энергии для работы электродвигателя турбулизатора пара и насоса циркуляции жидкости.Known evaporative desalination (patent of Russia No. 223455, 01 D 3/06), containing an evaporator with a tank with a free liquid level, communicated through a steam supercharger with a condensing device, a heat exchanger for heating cold water supplied for desalination, distillate removal channels and brine removal channels. The tank with a free liquid level is equipped with steam turbulators and a vortex chamber in communication with a cavitation-vortex heat generator to form a desalinated liquid circulation circuit in the evaporator and connected to a circulation circuit with a separation chamber in communication with the brine outlet channel, the cavitation-vortex heat generator through a tangentially connected nozzle into the vortex chamber of the evaporator. The disadvantage of this device is the increased energy consumption for the operation of the steam turbulizer electric motor and the liquid circulation pump.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы, снижение энергоемкости, повышение производительности и срока службы дистиллятора.An object of the invention is to simplify the design and increase reliability, reduce energy consumption, increase productivity and service life of the distiller.
Указанная техническая задача достигается тем, что в предлагаемой конструкции:The specified technical problem is achieved by the fact that in the proposed design:
- подача и нагрев жидкости в испарителе осуществляется роторным импульсным аппаратом, вход которого соединен с выходом теплообменника испарителя, а выход - с входными патрубками теплообменника испарителя первой ступени;- the supply and heating of the liquid in the evaporator is carried out by a rotary pulse apparatus, the input of which is connected to the output of the evaporator heat exchanger, and the output to the inlet pipes of the first stage evaporator heat exchanger;
- на входном патрубке роторного импульсного аппарата установлен эжектор, обеспечивающий подачу исходной жидкости в систему дистиллятора;- an ejector is installed on the inlet pipe of the rotary pulse apparatus, providing the supply of the source fluid to the distiller system;
- на выходном патрубке роторного импульсного аппарата установлен эжектор, обеспечивающий создание вакуума в системе сбора дистиллята;- an ejector is installed on the outlet pipe of the rotary pulse apparatus, which ensures the creation of a vacuum in the distillate collection system;
- нагрев жидкости, испарение и конденсация пара могут быть многоступенчатыми, причем пар из испарителя n-ой ступени поступает на вход теплообменника испарителя n+1 ступени, конденсат из теплообменника испарителя n+1 ступени подается в систему сбора дистиллята, где n=1, 2, 3, ...;- liquid heating, evaporation and condensation of steam can be multistage, and steam from the n-th stage evaporator enters the input of the n + 1 stage evaporator heat exchanger, condensate from the n + 1 stage evaporator heat exchanger is supplied to the distillate collection system, where n = 1, 2 , 3, ...;
- остаточное (абсолютное) давление в системе сбора дистиллята составляет не более 0,04 МПа, температура жидкости, поступающей на входные патрубки теплообменника испарителя первой ступени - не менее величины температуры кипения жидкости при данном давлении (для воды не менее 76°С);- the residual (absolute) pressure in the distillate collection system is not more than 0.04 MPa, the temperature of the liquid entering the inlet pipes of the heat exchanger of the evaporator of the first stage is not less than the boiling point of the liquid at a given pressure (for water at least 76 ° C);
- роторный импульсный аппарат может быть встроен в теплообменник испарителя.- The rotary pulse apparatus can be integrated into the heat exchanger of the evaporator.
На фиг.1 показана технологическая схема одноступенчатого дистиллятора. На фиг.2 - технологическая схема двухступенчатого дистиллятора.Figure 1 shows the technological scheme of a single-stage distiller. Figure 2 - technological scheme of a two-stage distiller.
В варианте по фиг.1 одноступенчатый дистиллятор содержит роторный импульсный аппарат 1, вал которого приводится во вращение от двигателя 2, In the embodiment of FIG. 1, a single-stage distiller comprises a rotary pulse apparatus 1, the shaft of which is driven from the engine 2,
эжектор 3, своим выходным патрубком присоединен к входному патрубку роторного импульсного аппарата, а входным патрубком - к выходному патрубку испарителя 4. Патрубок слива упаренной жидкости из испарителя 4 соединен с патрубком входа в трубное пространство теплообменника 5, выход из трубного пространства теплообменника 5 сообщен с емкостью сбора упаренной жидкости 6. Патрубок выхода пара из испарителя 4 соединен с патрубком входа в трубное пространство конденсатора 7, патрубок выхода из трубного пространства соединен с системой сбора дистиллята 8, выход из системы сбора дистиллята соединен с емкостью дистиллята 9. Патрубок входа в межтрубное пространство конденсатора 7 соединен с емкостью исходной жидкости 10, а патрубок выхода из межтрубного пространства соединен с патрубком входа в межтрубное пространство теплообменника 5. Патрубок выхода из межтрубного пространства теплообменника 5 соединен с патрубком подсоса исходной жидкости в эжектор 3. На выходном патрубке роторного импульсного аппарата установлен эжектор 11, выходной патрубок которого соединен с патрубками входа в межтрубное пространство и в трубное пространство испарителя 4 через регулируемый дроссель 12. Патрубок подсоса пара эжектора 11 соединен с системой сбора дистиллята 7.the ejector 3, with its outlet pipe connected to the inlet pipe of the rotary pulse apparatus, and the inlet pipe to the outlet pipe of the evaporator 4. The drain pipe of the evaporated liquid from the evaporator 4 is connected to the pipe inlet to the tube space of the heat exchanger 5, the outlet from the tube space of the heat exchanger 5 is in communication with the tank collecting one stripped off liquid 6. A pipe for exiting the vapor from the evaporator 4 is connected to a pipe for entering the pipe space of the condenser 7, a pipe for exiting the pipe space is connected to a distillation collecting system llyata 8, the outlet from the distillate collecting system is connected to the distillate tank 9. The inlet pipe inlet to the annulus of the condenser 7 is connected to the reservoir of the initial liquid 10, and the outlet pipe from the annulus is connected to the inlet to the annulus of the heat exchanger 5. Outlet from the annular space of the heat exchanger 5 is connected to the suction pipe of the source liquid into the ejector 3. An ejector 11 is installed on the output pipe of the rotary pulse apparatus, the output pipe of which is connected to the inlet pipes shell space in the tube side of the evaporator 4 via an adjustable throttle 12. Nozzle steam suction ejector 11 is connected to a distillate collection system 7.
В варианте по фиг.2 патрубок выхода пара из испарителя первой ступени 4 соединен с патрубком входа в межтрубное пространство испарителя второй ступени 13. Патрубок слива упаренной жидкости испарителя 4 соединен с патрубком входа в трубное пространство испарителя 13, патрубок слива конденсата испарителя 13 соединен с системой сбора дистиллята 7. Патрубки выхода пара из испарителя 13 соединены с патрубком входа конденсатора 6.In the embodiment of FIG. 2, the steam outlet pipe from the evaporator of the first stage 4 is connected to the pipe entrance to the annulus of the evaporator of the second stage 13. The drain pipe of the evaporated liquid of the evaporator 4 is connected to the pipe entrance to the pipe of the evaporator 13, the condensate drain pipe of the evaporator 13 is connected to the system collecting distillate 7. The steam outlet pipes from the evaporator 13 are connected to the inlet pipe of the condenser 6.
Дистиллятор работает следующим образом.The distiller works as follows.
Гидравлическая система дистиллятора заполняется исходной жидкостью, например морской водой, из емкости исходной жидкости 8. Включается двигатель 2 роторного импульсного аппарата 1. При вращении ротора аппарата 1, в котором для большего насосного эффекта установлены The distiller’s hydraulic system is filled with the starting fluid, for example, sea water, from the reservoir of the starting fluid 8. The motor 2 of the rotary pulse apparatus 1 is turned on. When the rotor of the apparatus 1 is rotated, in which, for a greater pumping effect,
лопатки, жидкость, находящаяся в гидравлическом контуре дистиллятора, циркулирует по замкнутому циклу. При циркуляции воды по замкнутому контуру через роторный импульсный аппарат 1 и межтрубное пространство испарителя 4, осуществляется ее нагрев до температуры не менее 76°С.the blades, the liquid located in the hydraulic circuit of the distiller, circulates in a closed cycle. When water is circulating in a closed circuit through a rotary pulse apparatus 1 and the annulus 4 of the evaporator, it is heated to a temperature of at least 76 ° C.
Нагрев жидкости происходит при вращении ротора аппарата 1, который, увлекая за собой слои жидкости, создает большие сдвиговые напряжения, срывы и пульсации вихрей жидкости, интенсивную кавитацию. Периодическое совмещение каналов ротора с каналами статора вызывает пульсации давления и скорости потока жидкости, что инициирует в жидкости импульсную акустическую кавитацию и развитую турбулентность. Эти явления преобразуют кинетическую и акустическую энергию в тепловую энергию.The heating of the liquid occurs when the rotor of the apparatus 1 rotates, which, entraining the liquid layers, creates large shear stresses, disruptions and pulsations of the fluid vortices, and intense cavitation. The periodic combination of the rotor channels with the stator channels causes pressure pulsations and fluid flow rates, which initiates pulsed acoustic cavitation in the fluid and developed turbulence. These phenomena convert kinetic and acoustic energy into thermal energy.
Многофакторное, интенсивное воздействие на жидкость, как правило, на воду, приводит к изменению ее физико-химических свойств: повышению рН, изменению химического состава, поверхностного натяжения, вязкости, плотности, диэлектрической проводимости, электрической проницаемости и др. Эти эффекты повышают теплообмен, относительный коэффициент теплоотдачи, уменьшают солеотложение и накипеобразование в гидравлической системе.A multifactorial, intense effect on a liquid, usually water, leads to a change in its physicochemical properties: an increase in pH, a change in chemical composition, surface tension, viscosity, density, dielectric conductivity, electric permeability, etc. These effects increase heat transfer, relative heat transfer coefficient, reduce scaling and scale formation in the hydraulic system.
Импульсная акустическая кавитация, возникающая в роторном импульсном аппарате, представляет собой эффективное средство концентрации энергии низкой плотности в высокую плотность энергии, связанную с пульсациями и захлопыванием кавитационных пузырьков. В зонах локального понижения давления в жидкости образуется разрыв в виде полости, которая заполняется насыщенным паром данной жидкости. В фазе сжатия под действием повышенного давления и сил поверхностного натяжения полость захлопывается, а пар конденсируется на границе раздела фаз. Через стены полости в нее диффундирует растворенный в жидкости газ, который затем подвергается сильному адиабатическому сжатию. В момент схлопывания, давление и температура газа достигают значительных величин (по расчетным данным до 100 МПа и 1000°С).Pulse acoustic cavitation that occurs in a rotary pulse apparatus is an effective means of concentration of low-density energy into a high energy density associated with pulsations and collapse of cavitation bubbles. In areas of local pressure decrease in the liquid, a gap forms in the form of a cavity, which is filled with saturated vapor of the liquid. In the compression phase, under the influence of increased pressure and surface tension forces, the cavity collapses, and the vapor condenses at the interface. The gas dissolved in the liquid diffuses into it through the walls of the cavity, which is then subjected to strong adiabatic compression. At the time of collapse, the pressure and temperature of the gas reach significant values (according to estimates up to 100 MPa and 1000 ° C).
При достижении температуры воды 80°С в межтрубном пространстве испарителя 4 открывается вентиль на линии, соединяющей патрубок подсоса пара эжектора 11 и системы сбора дистиллята 7. В системе сбора дистиллята 7, трубах конденсатора 6, сепараторе и трубах испарителя 4 создается вакуум не менее 0,04 МПа. Исходная вода поступает из емкости исходной жидкости 8 в эжектор 3 через теплообменник 5 и конденсатор 6. При температуре 76°С и остаточном давлении 0,04 МПа открывается дроссель на выходе из эжектора 3, и вода подается в трубное пространство испарителя 4, где начинает кипеть и испаряться. Образующийся пар отделяется от жидкости в сепараторе испарителя 4 и поступает в конденсатор 6, где конденсируется за счет отдачи тепла исходной жидкости, и поступает в систему сбора дистиллята. Упаренная жидкость (рассол) поступает в теплообменник 5, где отдает свое тепло исходной жидкости и выводится в емкость сбора упаренной жидкости 10. За счет подогрева исходной жидкости в теплообменнике 5 и конденсаторе 6 осуществляется практически полная рекуперация тепла в дистилляторе.When the water temperature reaches 80 ° C in the annulus of the evaporator 4, a valve opens on the line connecting the suction pipe of the ejector 11 and the distillate collection system 7. A vacuum of at least 0 is created in the distillate collection system 7, condenser pipes 6, separator and pipes 4, 04 MPa. The source water enters from the reservoir of the initial liquid 8 into the ejector 3 through the heat exchanger 5 and the condenser 6. At a temperature of 76 ° C and a residual pressure of 0.04 MPa, a throttle opens at the outlet of the ejector 3, and water is supplied to the tube space of the evaporator 4, where it begins to boil and evaporate. The resulting vapor is separated from the liquid in the evaporator separator 4 and enters the condenser 6, where it condenses due to the heat transfer of the original liquid, and enters the distillate collection system. One stripped off liquid (brine) enters the heat exchanger 5, where it gives off its heat to the original liquid and is removed to the collection tank of one stripped off liquid 10. Due to the heating of the initial liquid in the heat exchanger 5 and the condenser 6, almost complete heat recovery in the distiller is carried out.
Исходная жидкость поступает в дистиллятор в объеме, равном объему образовавшегося пара в испарителе 4. Объем образующегося пара зависит от количества тепла, переданного жидкости в теплообменнике испарителя 4, которое, в свою очередь, зависит от скорости циркуляции жидкости через роторный импульсный аппарат 1, и определяет объем исходной жидкости, поступающей в эжектор 3. Взаимное влияние и обратная связь тепловой и гидравлической систем дистиллятора поддерживает их в равновесии и способствует устойчивой работе устройства.The initial liquid enters the distiller in an amount equal to the volume of the generated vapor in the evaporator 4. The volume of the generated vapor depends on the amount of heat transferred to the liquid in the heat exchanger of the evaporator 4, which, in turn, depends on the fluid circulation speed through the rotary pulse apparatus 1, and determines the volume of the initial liquid entering the ejector 3. The mutual influence and feedback of the thermal and hydraulic systems of the distiller maintains their equilibrium and contributes to the stable operation of the device.
Особенность работы дистиллятора по схеме, представленной на фиг.2, заключается в том, что пар из испарителя первой ступени 4 поступает в межтрубное пространство испарителя второй ступени 13, а упаренная жидкость из испарителя 4 поступает в трубное пространство испарителя 13, где часть ее испаряется, отбирая тепло от пара, который конденсируется и поступает в систему сбора дистиллята 7. Пар из испарителя второй ступени A feature of the operation of the distiller according to the scheme shown in Fig. 2 is that the vapor from the first stage evaporator 4 enters the annulus of the second stage evaporator 13, and the evaporated liquid from the evaporator 4 enters the tube space of the evaporator 13, where part of it evaporates, taking heat from the steam, which condenses and enters the distillate collection system 7. Steam from the second stage evaporator
13 поступает в конденсатор 6, где отдает свое тепло исходной жидкости, конденсируется и поступает в систему сбора дистиллята 7.13 enters the condenser 6, where it gives its heat to the original liquid, condenses and enters the distillate collection system 7.
Технологическая схема дистиллятора, представленная на фиг.2, может быть дополнена n-ым количеством ступеней испарения и конденсации пара. На практике, рекомендуется ограничиваться 2-4-ю ступенями (Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. В 2-х книгах. / Под общ. ред. В.Г.Айнштейна. - М.: Логос, Высш. шк., 2000.).The technological scheme of the distiller, shown in figure 2, can be supplemented by the n-th number of stages of evaporation and condensation of steam. In practice, it is recommended to be limited to 2-4 steps (General course of processes and apparatuses of chemical technology. In 2 books. / Under the general editorship of V.G. Ainstein. - M .: Logos, Higher school., 2000 .).
Описываемый дистиллятор имеет несложную конструкцию и надежен в работе, прост в эксплуатации, не требует частого осмотра и выполнения профилактических и ремонтных работ, так как жидкость, обработанная кавитационным полем приобретает активные свойства и способствует снижению накипеобразования и солеотложения. Достоинством конструкции является также то, что обработка и нагрев жидкости осуществляется роторным импульсным аппаратом, измельчающим механические включения в жидкости, имеющие твердость меньше твердости материала ротора и статора.The described distiller has a simple design and is reliable in operation, easy to operate, does not require frequent inspection and maintenance and repair work, since the liquid treated with the cavitation field acquires active properties and helps to reduce scale formation and scaling. An advantage of the design is that the processing and heating of the liquid is carried out by a rotary pulse apparatus, grinding the mechanical inclusions in liquids having a hardness less than the hardness of the material of the rotor and stator.
Для проверки эффективности работы предлагаемой конструкции дистиллятора была изготовлена экспериментальная установка, схема которой показана на фиг.3. Установка состоит из 4-х ступенчатого роторного импульсного аппарата 1, встроенного в емкость 2, Внутри емкости 2 установлена испарительная камера 3, соединенная трубопроводом с кожухотрубчатым конденсатором 4 и емкостью для сбора дистиллята 5. Вал роторного импульсного аппарата 1 приводится во вращение электродвигателем 6. К патрубку емкости для сбора дистиллята 5 присоединен вакуумный насос 7. Емкость 2 соединена с испарительной камерой трубопроводом, имеющим регулируемый вентиль 8, дроссель 9, счетчик воды 10 и ротаметр 11. На всех трубопроводах для подвода или отвода жидкости установлены регулируемые вентили 8. На входном патрубке емкости 2 установлен счетчик воды 10.To verify the effectiveness of the proposed design of the distiller was made experimental setup, a diagram of which is shown in figure 3. The installation consists of a 4-stage rotary pulse apparatus 1, built into the tank 2, Inside the tank 2 there is an evaporation chamber 3 connected by a pipe to a shell-and-tube condenser 4 and a container for collecting distillate 5. The shaft of the rotary pulse apparatus 1 is driven by an electric motor 6. K the nozzle of the container for collecting distillate 5 is connected to a vacuum pump 7. The tank 2 is connected to the evaporation chamber by a pipe having an adjustable valve 8, a throttle 9, a water meter 10 and a flow meter 11. On all pipelines ah for supplying or removing fluid mounted adjustable valves 8. The inlet side of the container 2 mounted water meter 10.
Экспериментальная установка работает следующим образом.The experimental setup works as follows.
Исходная соленая вода (10% водный раствор NaCl) поступает в емкость для нагрева 2 до полного ее заполнения. Затем включается электродвигатель 6, вращающий вал роторного импульсного аппарата 1. Вода циркулирует внутри емкости 2 через роторный импульсный аппарат 1, подвергается многофакторной импульсной обработке и нагревается до температуры 76°С. При достижении указанной температуры включается вакуумный насос 7, создающий остаточное давление не более 0,04 МПа в сборнике дистиллята 5, трубах конденсатора 4 и испарительной камеры 3. За счет разности давлений вода из емкости 2 поступает в испарительную камеру 3, где вскипает и испаряется. Пар из испарительной камеры 3 поступает в конденсатор 4, где конденсируется за счет отдачи тепла холодной воде, поступающей в межтрубное пространство конденсатора 4, и дистиллят собирается в емкости 5.The initial salt water (10% aqueous solution of NaCl) enters the tank for heating 2 until it is completely filled. Then, the electric motor 6 is turned on, the rotary shaft of the rotary pulse apparatus 1 is turned on. Water circulates inside the tank 2 through the rotary pulse apparatus 1, is subjected to multifactor pulse processing, and is heated to a temperature of 76 ° C. When this temperature is reached, the vacuum pump 7 is turned on, creating a residual pressure of not more than 0.04 MPa in the distillate collector 5, the pipes of the condenser 4 and the evaporation chamber 3. Due to the pressure difference, water from the tank 2 enters the evaporation chamber 3, where it boils and evaporates. Steam from the evaporation chamber 3 enters the condenser 4, where it condenses due to heat transfer to the cold water entering the annulus of the condenser 4, and the distillate is collected in the tank 5.
При конденсации паров жидкости усиливается разрежение в трубах конденсатора 4 и испарительной камере 3, остаточное давление может достичь величины 0,03 МПа. За счет интенсивного испарения, снижения давления, температура в испарительной камере также может опуститься до температуры, соответствующей температуре кипения при данном давлении, т.е. до 69°С. При снижении температуры кипения, уменьшается количество образующегося пара, и происходит частичное повышение давления в трубах конденсатора 4 и испарительной камере 3, что приводит к увеличению температуры жидкости в испарительной камере. Описанный процесс имеет автоколебательный характер с затухающей амплитудой.During condensation of liquid vapor, the vacuum in the pipes of the condenser 4 and the evaporation chamber 3 is enhanced, the residual pressure can reach 0.03 MPa. Due to intense evaporation, pressure reduction, the temperature in the evaporation chamber can also drop to a temperature corresponding to the boiling point at a given pressure, i.e. up to 69 ° C. With a decrease in the boiling point, the amount of generated steam decreases, and a partial increase in pressure occurs in the pipes of the condenser 4 and the evaporation chamber 3, which leads to an increase in the temperature of the liquid in the evaporation chamber. The described process has a self-oscillating character with a damping amplitude.
Массовый расход воды из емкости 2 в испарительную камеру 3 устанавливается на 5% больше массового расхода пара и массового поступления дистиллята в емкость 5. Исходная вода подается в емкость 2 в том же массовом расходе, что и вода, поступившая в камеру 3. Расход жидкостей регулируется вентилями 8, дросселем 9 и контролируется счетчиками воды 10 и ротаметром 11.The mass flow of water from tank 2 to the evaporation chamber 3 is set at 5% more than the mass flow of steam and the mass flow of distillate into tank 5. The source water is supplied to tank 2 at the same mass flow rate as the water entering the chamber 3. The flow of liquids is regulated valves 8, throttle 9 and is controlled by water meters 10 and rotameter 11.
Экспериментальная установка работает в циклически периодическом режиме. При заполнении емкости 5 процесс прерывается, дистиллят и рассол сливаются. Затем процесс возобновляется при тех же режимных параметрах.The experimental setup operates in cyclically periodic mode. When filling the tank 5, the process is interrupted, the distillate and brine merge. Then the process resumes with the same operating parameters.
Удельный расход энергии в экспериментальной установке без рекуперации тепла и развитой системы теплообмена в испарителе составил около 0,68 кВт на 1 литр дистиллята, что ниже, чем для электрических дистилляторов.The specific energy consumption in the experimental setup without heat recovery and a developed heat transfer system in the evaporator was about 0.68 kW per 1 liter of distillate, which is lower than for electric distillers.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006136509/22U RU64200U1 (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | DISTILLER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006136509/22U RU64200U1 (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | DISTILLER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU64200U1 true RU64200U1 (en) | 2007-06-27 |
Family
ID=38315884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006136509/22U RU64200U1 (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | DISTILLER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU64200U1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2543879C1 (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-10 | Евгений Александрович Фаянс | Method of distilled water production |
| RU2567615C1 (en) * | 2014-08-12 | 2015-11-10 | Юрий Васильевич Дробышевский | Method of producing desalinated water and apparatus therefor |
| RU2647731C1 (en) * | 2017-03-02 | 2018-03-19 | Илья Игоревич Малафеев | Mobile equipment for liquid distillation |
| RU2659282C1 (en) * | 2017-07-10 | 2018-06-29 | Фиягель Анваровна Тулегенова | Distiller |
| RU2823278C1 (en) * | 2023-12-29 | 2024-07-22 | Владимир Георгиевич Андреев | Method of producing water vapour and distillate from cavitated aqueous solutions and suspensions and installation for its implementation |
| WO2025144081A1 (en) * | 2023-12-29 | 2025-07-03 | Владимир АНДРЕЕВ | Method and plant for producing water vapor and distillate |
-
2006
- 2006-10-16 RU RU2006136509/22U patent/RU64200U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2543879C1 (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-10 | Евгений Александрович Фаянс | Method of distilled water production |
| RU2567615C1 (en) * | 2014-08-12 | 2015-11-10 | Юрий Васильевич Дробышевский | Method of producing desalinated water and apparatus therefor |
| RU2647731C1 (en) * | 2017-03-02 | 2018-03-19 | Илья Игоревич Малафеев | Mobile equipment for liquid distillation |
| RU2659282C1 (en) * | 2017-07-10 | 2018-06-29 | Фиягель Анваровна Тулегенова | Distiller |
| RU2823278C1 (en) * | 2023-12-29 | 2024-07-22 | Владимир Георгиевич Андреев | Method of producing water vapour and distillate from cavitated aqueous solutions and suspensions and installation for its implementation |
| WO2025144081A1 (en) * | 2023-12-29 | 2025-07-03 | Владимир АНДРЕЕВ | Method and plant for producing water vapor and distillate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9169132B2 (en) | System for decontaminating water and generating water vapor | |
| US10258899B2 (en) | Mobile mechanical vapor recompression evaporator | |
| WO2009037515A2 (en) | Process and systems | |
| KR102068530B1 (en) | Combination of Multiple Effect Distillation and Multistage Flash Evaporation Systems | |
| JP6692058B2 (en) | Seawater desalination apparatus and seawater desalination method | |
| US20080308403A1 (en) | Method and apparatus for vacuum or pressure distillation | |
| CN201587871U (en) | Multi-stage vacuum distillation seawater desalination device | |
| AU2013280863A1 (en) | System for decontaminating water and generating water vapor | |
| RU64200U1 (en) | DISTILLER | |
| US3300392A (en) | Vacuum distillation including predegasification of distilland | |
| WO2016003913A1 (en) | Thermal-energy-driven mechanical compression humidification-dehumidification water purification | |
| CN101874984A (en) | Device and method for distilling air-blowing vacuum membrane | |
| CN108408812A (en) | A kind of desalting method and device of brine waste | |
| RU81720U1 (en) | DESCRIPTION INSTALLATION | |
| Darwish | Thermal desalination in GCC and possible development | |
| KR101642842B1 (en) | System for seawater concentrating and scale crystallizing | |
| EP4405304B1 (en) | Low energy ejector desalination system | |
| US11046591B1 (en) | Low energy desalination system including venturi device | |
| CN109809528B (en) | High-gravity low-pressure constant temperature membrane distillation seawater desalination device and seawater desalination method | |
| RU2234355C1 (en) | Evaporative desalting plant | |
| RU2647731C1 (en) | Mobile equipment for liquid distillation | |
| Saad et al. | Performance analysis of a vacuum desalination system | |
| Vishwanathappa | Desalination of seawater using a high-efficiency jet ejector | |
| RU2820500C1 (en) | Seawater desalination system | |
| RU2414379C1 (en) | Desalting plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20091017 |