RU2507157C2 - Method of producing water from melted snow - Google Patents
Method of producing water from melted snow Download PDFInfo
- Publication number
- RU2507157C2 RU2507157C2 RU2012104690/05A RU2012104690A RU2507157C2 RU 2507157 C2 RU2507157 C2 RU 2507157C2 RU 2012104690/05 A RU2012104690/05 A RU 2012104690/05A RU 2012104690 A RU2012104690 A RU 2012104690A RU 2507157 C2 RU2507157 C2 RU 2507157C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- container
- control unit
- receiving
- working
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 abstract 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для получения талой воды, в частности для получения талой воды из морской методом вымораживания.The invention relates to a device for producing melt water, in particular for producing melt water from sea method of freezing.
Прототипом устройства является аппарат для очистки воды, описанный в [1].The prototype of the device is a water purifier, described in [1].
Аппарат для очистки воды, включающий корпус, в котором размещены термостатированная рабочая емкость с крышкой и наклонным днищем с отверстием для слива воды, выполненная прямоугольной формы, средство для замораживания воды и таяния льда содержащего несколько термоэлектрических элементов, рабочие спаи которых приведены в тепловой контакт с боковой стенкой рабочей емкости, а опорные с радиатором. Устройство содержит электронный блок управления термоэлектрическим модулем, блок управления клапанами для слива воды, программный автомат и блок измерения температуры с датчиками температуры, причем программный автомат подключен к блоку управления клапанами, блоку измерения температуры и электронному блоку управления термоэлектрическим модулем, потребительскую емкость для приема талой очищенной воды, а также емкость для приема воды с примесями и повышенным содержанием дейтерия, трубопроводы со средством для управления сливом воды и четыре нормально закрытых клапана, подсоединенных к сливному отверстию днища рабочей емкости, трубопроводы для слива воды дополнительно соединены между собой трубопроводом с фильтром тонкой очистки, также аппарат содержит сливные патрубки, которые установлены, соответственно, над потребительской емкостью и емкостью для приема воды с примесями и повышенным содержанием дейтерия.A water purifier, comprising a housing in which a thermostatically controlled working container with a lid and an inclined bottom with an opening for draining water, is made, made rectangular, a means for freezing water and melting ice containing several thermoelectric elements, the working junctions of which are brought into thermal contact with the side wall of the working tank, and supporting with a radiator. The device comprises an electronic control unit for the thermoelectric module, a control unit for valves for draining water, a program machine and a temperature measuring unit with temperature sensors, the program machine being connected to a valve control unit, a temperature measuring unit and an electronic control unit for the thermoelectric module, a consumer container for receiving melt cleaned water, as well as a container for receiving water with impurities and a high content of deuterium, pipelines with a means for controlling the discharge of water and four normally closed valves connected to the drain hole of the bottom of the working container, pipelines for draining water are additionally interconnected by a pipe with a fine filter, the apparatus also contains drain pipes that are installed, respectively, above the consumer tank and the tank for receiving water with impurities and high deuterium content.
Недостатком данного устройства является громоздкость системы теплоотвода с опорных спаев, малая скорость очистки воды, а также высокое потребление электроэнергии.The disadvantage of this device is the bulkiness of the heat sink system from the reference junctions, the low speed of water purification, as well as high energy consumption.
Техническим результатом заявляемого изобретения является создание такого устройства для очистки воды, снижающее время получения готового продукта, веса и габаритов устройства, а также снижение потребления электроэнергии и увеличение КПД установки путем оптимизации процесса работы термоэлектрических преобразователей.The technical result of the claimed invention is the creation of such a device for water purification, reducing the time to obtain the finished product, the weight and dimensions of the device, as well as reducing energy consumption and increasing the efficiency of the installation by optimizing the process of thermoelectric converters.
На рис. 1 изображена схема заявляемого устройства для получения талой воды.In fig. 1 shows a diagram of the inventive device for producing melt water.
Устройство включает корпус 1, в котором размещены термостатированная рабочая емкость 2 с крышкой 3 и отверстием 4 для слива воды, внутри рабочей емкости 2 находится сетка 5 с магнитом с чередующимися полюсами 6 и полой трубкой 7. Ко дну рабочей емкости 2 крепится биметаллическая пластина 8, контактирующая с фиксатором 9, шарнирно скрепленным с подпружиненным штоком 10, на котором крепится магнит с чередующимися полюсами 11. Шток 10 выполнен с возможностью горизонтального перемещения в корпусе. Средство для замораживания воды и таяния льда представляет собой термоэлектрический модуль 12 установленный с наружной стороны рабочей емкости 2, термоэлектрический модуль содержит термоэлектрические элементы 13, рабочие спаи которых приведены в тепловой контакт с внешней боковой поверхностью рабочей емкости 2, а опорные спаи состоят в тепловом контакте с проточным теплообменником 14, емкость 15 для приема талой очищенной воды и емкость 16 для приема концентрированного рассола. Трубопроводы 17 и 18 содержат управляемые вентили 19 и 20 и подсоединены к отверстию 4 днища рабочей емкости 2. Сливные патрубки трубопроводов 17 и 18 установлены соответственно над емкостью 15 для приема очищенной талой воды и емкостью 16 для приема концентрированного рассола. Циркуляционный насос 21 предназначен для циркуляции воды в контуре охлаждения. Контур охлаждения проходит через емкость для приема очищенной талой воды и емкость для приема воды с примесями и включает в себя циркуляционный насос 21, теплообменник 14 и радиатор 22 соединенные трубопроводами. Кроме того, устройство имеет блок 23 управления, включающий электронный блок 24 управления питанием термоэлектрических элементов 13 и циркуляционного насоса 21, блок 25 управления клапанами 19, 20, программный автомат 26 и блок 27 измерения температуры с датчиками 28 и 29 температуры, установленными соответственно на дне и боковой стенке рабочей емкости 2. Программный автомат 26 подключен к блоку 25 управления клапанами, блоку 27 измерения температуры и блоку 23 управления питанием термоэлектрических элементов 13 и циркуляционного насоса 21. Теплообменник 14 имеет отверстие с крышкой 30 выведенное на наружную поверхность устройства. Трубопровод 17 имеет в своем составе фильтр тонкой очистки 31. Теплообменник 14 имеет отверстие с крышкой 30 для залива воды в контур охлаждения слив воды при необходимости, из которого можно осуществлять через вентиль 34. Слив воды из емкости 15 для приема талой очищенной воды и емкости 16 для приема концентрированного рассола осуществляется через управляемые вентили 32 и 33 соответственно. В варианте выполнения устройства для бытовых нужд емкости 2, 15 и 16 имеют объем 1,5 литра.The device includes a
Описание работы устройстваDevice Description
Устройство включают в электрическую сеть. Открывают крышку 3 и в рабочую емкость 2 заливают 1,2 литра морской воды, крышку 3 закрывают. Открывают крышку 30 и заливают воду в теплообменник 14, крышку 30 закрывают.The device is included in the electrical network. Open the
На пульте управления (на чертеже не показан) включают кнопку «Сеть», соединенную с электронным блоком 23 управления. Загорается индикация сети. Нажимают кнопку «Начать процесс». Программный автомат 26 в электронном блоке управления 23 выполняет следующий алгоритм работы устройства.On the control panel (not shown) include a "Network" button connected to the
Электронный блок 24 управления питанием термоэлектрических элементов 13 и циркуляционного насоса 21 включает насос 21, далее включает термоэлектрические элементы 13 в режим охлаждения. Электронный блок управления 23 включает блок 27 измерения температуры посредством датчиков 28 и 29 температуры, установленных соответственно на дне и боковой стенке емкости 2. При достижении определенной температуры (+1 - 0°С) в емкости 2 биметаллическая пластина 8 нагибается, как показано на рис.1 и выходит из зацепления с фиксатором 9, при этом подпружиненный шток 10 перемещается и магнит 11 перемещается, относительно магнита 6 сетки 5 таким образом, что их одноименные полюса совпадают: в результате этого магнит 6 отталкивается от магнита 11 и сетка 5 всплывает, этому способствует и полая трубка 7. На сетке будут собираться льдинки тяжелой воды образующиеся при общеизвестной температуре 3,8°С. При этом на блоке управления загорится световой индикатор (на чертеже не указан). Сетка из кастрюли вынимается. При дальнейшем понижении температуры в емкости 2 происходит охлаждение воды до температуры кристаллизации. После этого идет контроль фазового перехода - спонтанного повышения температуры на 0,5-1,0°С за 1 минуту, т.е. при резком повышении температуры на 0,5-1,0°С фиксируется фазовый переход. Электронный блок 24 переключает питание термоэлектрических элементов в режим максимального холодильного коэффициента. Далее осуществляется процесс кристаллизации (замораживания воды) - образование льда и охлаждение полученного льда до минус 4-5°С в течение 1,2-2 часов. Процесс льдообразования происходит в направлении от стенок рабочей емкости 2, охлаждаемых термоэлектрическими элементами 14 к центру, отвод тепла от термоэлектрических элементов 13 обеспечивается с помощью проточного теплообменника 14. Растворенные в воде примеси (соли металлов, органические загрязнения и т.д.) в процессе образования льда вытесняются в объем, расположенный по центру рабочей емкости 2, тем самым происходит образование «рассола» - воды с повышенным содержанием солей и различных загрязнителей. Блок 25 управления клапанами открывает клапан 20. Происходит слив «рассола» из рабочей емкости 2 по трубопроводу 18 в емкость 16 в течение нескольких минут. Клапан 20 закрывается. Блок управления 24 переключает термоэлектрические элементы 13 в режим нагрева. Происходит повышение температуры льда в рабочей емкости 2 до температуры 0°С, при которой наступает плавление льда и последующий нагрев полученной очищенной талой воды до температуры +10°С по истечении времени до 40 минут на электронном блоке 23 управления загорается надпись «Процесс окончен. Талая вода готова». После загорания надписи в течение 300 минут может быть реализован слив талой воды и выключение устройства. Нажимают кнопку «Талая вода». Блок 25 управления клапанами открывает клапан 19 (клапан 20 закрыт), происходит слив талой воды по трубопроводу 17 через фильтр 31 в емкость 15 в течение нескольких минут. Если в течение 300 минут после загорания надписи «Процесс окончен. Талая вода готова» не произведен слив талой воды и отключения устройства, то программный автомат 26 поддерживает в рабочей емкости температуру +2°С (для сохранения структуры талой воды) и по истечении указанного выше времени подает сигнал на электронный блок 23 управления, который выдает команду блоку 25 управления клапанами. При этом открывается клапан 19 (клапан 20 закрыт). Происходит слив талой воды в потребительскую емкость 15. Клапан 19 закрывается, отключается блок 25 управления клапанами, отключается блок 24 управления термоэлектрическим модулем 12, отключается блок 27 измерения температуры, отключается программный автомат 26, отключается электронный блок 23 управления. Общее время протекания процесса получения талой воды до 300 минут. Кнопку «Сеть» выключают.The
ЛитератураLiterature
1. Патент РФ 2393996, МПК C02F 1/22, опубл. 20.04.2006 г.1. RF patent 2393996, IPC
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012104690/05A RU2507157C2 (en) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | Method of producing water from melted snow |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012104690/05A RU2507157C2 (en) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | Method of producing water from melted snow |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012104690A RU2012104690A (en) | 2013-08-20 |
| RU2507157C2 true RU2507157C2 (en) | 2014-02-20 |
Family
ID=49162477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012104690/05A RU2507157C2 (en) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | Method of producing water from melted snow |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2507157C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4799945A (en) * | 1987-10-27 | 1989-01-24 | Polar Spring Corporation | Dual freezing chamber system and method for water purification |
| RU51016U1 (en) * | 2005-08-17 | 2006-01-27 | Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет" (ФГОУ ВПО ЧГАУ) | DEVICE FOR FREEZING WATER IN A MAGNETIC FIELD |
| RU2393996C1 (en) * | 2009-01-29 | 2010-07-10 | Сергей Валерьевич Зоткин | Method of purifying water and apparatus for realising said method |
| UA96381C2 (en) * | 2010-07-22 | 2011-10-25 | Киевский Национальный Университет Имени Тараса Шевченко | Method and device for water treatment |
-
2012
- 2012-02-09 RU RU2012104690/05A patent/RU2507157C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4799945A (en) * | 1987-10-27 | 1989-01-24 | Polar Spring Corporation | Dual freezing chamber system and method for water purification |
| RU51016U1 (en) * | 2005-08-17 | 2006-01-27 | Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет" (ФГОУ ВПО ЧГАУ) | DEVICE FOR FREEZING WATER IN A MAGNETIC FIELD |
| RU2393996C1 (en) * | 2009-01-29 | 2010-07-10 | Сергей Валерьевич Зоткин | Method of purifying water and apparatus for realising said method |
| UA96381C2 (en) * | 2010-07-22 | 2011-10-25 | Киевский Национальный Университет Имени Тараса Шевченко | Method and device for water treatment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012104690A (en) | 2013-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2014013137A (en) | Refrigeration apparatus | |
| RU2686717C1 (en) | Apartment heating system | |
| RU193062U1 (en) | Heat exchanger for water-ice phase transition energy | |
| KR20130013475A (en) | Hexagonal water ice manufacturer | |
| WO2013020191A1 (en) | Sanitation compartment for recovering the heat from hot wastewater during bathing | |
| EA025716B1 (en) | Method for water purification by crystallization method and heat exchange reservoir (embodiments) therefor | |
| CN201724489U (en) | Ice cube maker | |
| KR20120105662A (en) | Ice and cold water maker and making method | |
| RU2507157C2 (en) | Method of producing water from melted snow | |
| RU83068U1 (en) | WATER TREATMENT UNIT | |
| UA101430C2 (en) | Method and device for water treatment | |
| RU84515U1 (en) | THERMOELECTRIC MODULE FOR HEATING AND / OR COOLING-FREEZING LIQUID OR SOLID PRODUCTS | |
| JP5285476B2 (en) | Snow and ice cooling system | |
| RU2557628C2 (en) | Apparatus for water purification | |
| EP3904296B1 (en) | System for purifying water by recrystallization and heat exchange devices (variants) for the implementation thereof | |
| RU2732603C1 (en) | Apparatus for producing energy of a water-ice phase transition | |
| RU2558889C2 (en) | Method of producing and storage of melt water | |
| RU2550191C1 (en) | Water purification apparatus | |
| RU114948U1 (en) | WATER TREATMENT UNIT | |
| RU191503U1 (en) | HEAT EXCHANGE DEVICE FOR WATER TREATMENT SYSTEM BY RECRYSTALLIZATION METHOD | |
| RU2315002C2 (en) | Thermoelectric apparatus used for continuous production of the sweet water by the method of the sea water freezing-out | |
| RU2733527C1 (en) | Device for obtaining energy of water-ice phase transition with thermoelectric module | |
| RU2730865C1 (en) | Apparatus for producing energy of a water-ice phase transition with a plate heat exchanger | |
| RU2732581C1 (en) | Apparatus for producing energy of water-ice phase transition | |
| EA023946B1 (en) | Device for water purification by method of recrystallisation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150210 |