RU2006592C1

RU2006592C1 - Device for condensation of moisture from atmospheric air

Info

Publication number: RU2006592C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Халюткин; В.А. Кисюк
Original assignee: Ставропольский сельскохозяйственный институт
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: farming; water supply systems in farming. SUBSTANCE: device has condenser 1 tightly connected with reservoir 2 having hole 3 in its upper wall for condensate drainage. Air escape pipe 4 is a loose fit between fins formed by walls of condenser 1, horizontal deflector 5 being arranged in its upper portion. Intake pipe of pump 6 is lowered in reservoir 2 through its upper wall. Reservoir 2 and condenser 1 are submerged in well 7 filled with salt water 8. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к водоснабжению, и может быть использовано в местах с дефицитом пресной воды. The invention relates to agriculture, namely to water supply, and can be used in places with a shortage of fresh water.

Во многих регионах вода не может быть использована для нужд сельского хозяйства из-за повышенного содержания солей. Проблема дефицита воды в таких регионах решается путем завоза или путем конденсирования водяных паров, находящихся в атмосферном воздухе, а также путем нагревания соленой воды за счет солнечной радиации и конденсации паров на охлажденных поверхностях. При конденсации влаги из атмосферного воздуха используют так называ- емые "дышащие колодцы", которые работают следующим образом. В почве копается колодец. При повышении давления в атмосфере воздух заходит в колодец, охлаждается в нем, поскольку температура в колодце ниже, чем на поверхности земли, и отдает часть влаги, которая конденсируется на дне и стенках колодца и впитывается почвой. In many regions, water cannot be used for agricultural needs due to the high salt content. The problem of water scarcity in such regions is solved by importing or by condensing water vapor in atmospheric air, as well as by heating salt water due to solar radiation and condensation of vapor on chilled surfaces. In the condensation of moisture from atmospheric air, the so-called "breathing wells" are used, which operate as follows. A well is digging in the soil. With increasing pressure in the atmosphere, air enters the well, cools in it, since the temperature in the well is lower than on the surface of the earth, and gives up part of the moisture that condenses at the bottom and walls of the well and is absorbed by the soil.

Однако при наличии солей в почве конденсат будет не годен к потреблению, а при наличии соленых грунтовых вод "дышащий колодец" устроить невозможно. However, in the presence of salts in the soil, the condensate will be unsuitable for consumption, and in the presence of salty groundwater it is impossible to build a “breathing well”.

Более близким к предлагаемому является устройство, которое позволяет получить конденсат из атмосферного воздуха. Устройство состоит из теплообменника, размещенного в почве, имеющего воздухоза- борную и воздуховыводную трубы. На верхнем конце воздуховыводной трубы установлена ветровая турбина для засасывания воздуха с последующим пропусканием его через теплообменник. Теплообменник представляет собой набор трубок, соединенных коллекторными трубами. К коллекторной трубе со стороны выхода воздуха из теплообменника подсоединен резервуар для сбора влаги, которая конденсируется за счет охлаждения воздуха в теплообменнике, отдающего теплоту грунту. Накопленная влага удаляется из резервуара насосом. Closer to the proposed is a device that allows you to get condensate from atmospheric air. The device consists of a heat exchanger located in the soil, having an intake and exhaust pipe. A wind turbine is installed at the upper end of the air exhaust pipe to draw in air and then pass it through a heat exchanger. A heat exchanger is a set of tubes connected by collector pipes. A reservoir for collecting moisture is connected to the collector pipe on the air outlet side of the heat exchanger, which condenses by cooling the air in the heat exchanger, which transfers heat to the soil. The accumulated moisture is removed from the tank by the pump.

Недостатком такой конструкции является неполное осушение воздуха ввиду неразвитой поверхности теплообменника. The disadvantage of this design is the incomplete drainage of air due to the undeveloped surface of the heat exchanger.

Целью изобретения является повышение производительности устройства для получения конденсата из атмосферного воздуха. The aim of the invention is to increase the performance of the device for producing condensate from atmospheric air.

Указанная цель достигается тем, что конденсатор выполнен в виде цилиндра с гофрированной боковой стенкой. При этом нижний торец стенки герметично соединен с верхней стенкой резервуара для сбора конденсата, а верхний торец остается открытым и через него введена и укреплена в конденсаторе воздуховыводная труба, не доходящая своим нижним торцом до резервуара для сбора конденсата, на верхнем конце воздуховыводящей трубы установлен подвижный дефлектор, резервуар с конденсатором помещены в колодец с соленой водой или в грунт. This goal is achieved in that the capacitor is made in the form of a cylinder with a corrugated side wall. At the same time, the lower end of the wall is hermetically connected to the upper wall of the condensate collecting tank, and the upper end remains open and an air outlet pipe is inserted and fixed in the condenser through it and does not reach its bottom end to the condensate collection tank; a movable deflector is installed at the upper end of the air outlet pipe , a tank with a condenser is placed in a well with salt water or in the ground.

На фиг. 1 изображено устройство для конденсации влаги; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a device for condensation of moisture; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Устройство состоит из конденсатора 1, герметично соединенного с резервуаром 2, имеющим отверстия 3 в верхней стенке для стекания конденсата. Воздуховыводная труба 4 свободно установлена между ребрами, образованными стенками конденсатора 1, в верхней ее части имеется горизонтальный дифлектор 5. Заборная труба насоса 6 опущена в резервуар 2 через его верхнюю стенку. Резервуар с конденсатором погружены в колодец 7 с соленой водой 8. The device consists of a condenser 1, hermetically connected to the tank 2 having holes 3 in the upper wall for condensate to drain. The air outlet pipe 4 is freely installed between the ribs formed by the walls of the capacitor 1, in its upper part there is a horizontal diffuser 5. The intake pipe of the pump 6 is lowered into the tank 2 through its upper wall. The tank with a condenser is immersed in a well 7 with salt water 8.

На фиг. 1 и 2 показано также движение воздуха: атмосферного 9, осушенного 10, паров 11 воды, и накопившейся конденсат 12. In FIG. 1 and 2 also show the movement of air: atmospheric 9, dried 10, water vapor 11, and the accumulated condensate 12.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Теплый атмосферный воздух 9 с низкой относительной влажностью поступает к отверстию колодца, где насыщается парами 11 воды и опускается в конденсатор 1. Соприкасаясь с внутренней поверхностью стенки конденсатора 1, воздух охлаждается и на стенку конденсируются капельки влаги, которые стекают через отверстия 3 в резервуар 2 для сбора конденсата 12. Осушенный воздух 10 проходит в нижний торец воздуховыводной трубы 4 и далее через нее и дифлектор 5 выходит в атмосферу. Черная окраска трубы способствует нагреванию воздуха днем и ускорению его движения через конденсатор. Этой же цели служит и дифлектор 5, создающий разрежение на верхнем конце воздуховыводной трубы 4. Конденсат 12 из резервуара 2 удаляется насосом 6. Warm atmospheric air 9 with low relative humidity enters the hole in the well, where it is saturated with water vapor 11 and lowered into the condenser 1. In contact with the inner surface of the wall of the condenser 1, the air is cooled and moisture droplets condense onto the wall, which flow through the openings 3 into the tank 2 for condensate collection 12. Drained air 10 passes into the lower end of the air outlet pipe 4 and then through it and the diffuser 5 enters the atmosphere. The black color of the pipe helps to heat the air during the day and accelerate its movement through the condenser. The diffuser 5, which creates a vacuum at the upper end of the air outlet pipe 4, serves the same purpose. Condensate 12 is removed from the tank 2 by the pump 6.

В отличие от прототипа устройство отличается конструкцией коллектора. В прототипе это трубы, а в заявленном устройстве - это цилиндр с гофрированной поверхностью, что дает возможность резко увеличить площадь конденсатора при равных и одинаковых с прототипом габаритных размерах. Unlike the prototype, the device is distinguished by the design of the collector. In the prototype, these are pipes, and in the claimed device it is a cylinder with a corrugated surface, which makes it possible to sharply increase the capacitor area with equal and identical overall dimensions.

Известно, что гофрированную поверхность придают изделиям для повышения их жесткости (шифер, швеллер и др. ). Известно также, что наименьшую удельную поверхность, т. е. поверхность, приходящуюся на единицу объема, имеет шар. Несколько большую поверхность имеет цилиндр и самую большую удельную поверхность имеет треугольная призма. Гофрированная поверхность конденсатора состоит из множества призм, внешняя поверхность которых соприкасается с соленой водой, имеющей за счет испарения более низкую по сравнению с воздухом температуру. Внутренняя поверхность соприкасается с атмосферным воздухом, насыщенным влагой. Следовательно, на одинаковый объем приходящего воздуха удельная поверхность конденсатора в данном устройстве будет больше, а это значит, что воздух охлаждается сильнее и больше отдает влаги из единицы объема. It is known that corrugated surface is attached to products to increase their rigidity (slate, channel, etc.). It is also known that the smallest specific surface, i.e., the surface per unit volume, has a ball. The cylinder has a somewhat larger surface and the triangular prism has the largest specific surface. The corrugated surface of the condenser consists of many prisms, the outer surface of which is in contact with salt water, which, due to evaporation, has a lower temperature than air. The inner surface is in contact with atmospheric air saturated with moisture. Therefore, for the same volume of incoming air, the specific surface of the condenser in this device will be greater, which means that the air cools more and gives more moisture out of a unit volume.

Все перечисленные элементы устройства в отдельности известны, однако такого конструктивного сочетания, позволяющего повысить производительность устройства, в литературе не обнаружено. All of the listed elements of the device individually are known, however, such a structural combination, which allows to increase the productivity of the device, was not found in the literature.

Применение конструкции позволяет получить конденсата до 60 л/сут, что в 2-3 раза больше по сравнению с устройством с одинаковыми габаритами. (56) Степанов В. Возобновляемые источники энергии на сельскохозяйственных предприятиях. М. : Агропромиздат, 1989, с. 72-73. The use of the design allows to obtain condensate up to 60 l / day, which is 2-3 times more compared to a device with the same dimensions. (56) Stepanov V. Renewable energy in agricultural enterprises. M.: Agropromizdat, 1989, p. 72-73.

Claims

1. DEVICE FOR CONDENSATION OF MOISTURE FROM ATMOSPHERIC AIR, consisting of a condenser, a condensate collecting tank, air intake and air exhaust pipes, characterized in that, in order to increase the capacity for producing condensate from atmospheric air, the condenser is made in the form of a cylinder with a corrugated side wall, connected by the lower end to the upper wall of the condensate collecting tank, and through the upper open end of the condenser an air outlet pipe is inserted inside, not reaching its lower end to the walls of the tank, while at the upper end of the air outlet pipe a difflector is additionally installed, and the tank and condenser are immersed in a reservoir of salt water.

2. The device according to claim 1, characterized in that the device is placed in the ground.