• Формирование кластеров воды

    К.х.н. О. В. Мосин

    Если совершить краткий экскурс в школьный курс химии мы вспомним, что две электронные пары образуют полярные ковалентные связи между атомами водорода и кислорода, а оставшиеся две электронные пары остаются свободными и называются неподеленными. Молекула воды имеет угловое строение, угол Н–О–Н составляет 104,5 градусов.

    Около ядер водорода имеется недостаток электронной плотности, а на противоположной стороне молекулы, около ядра кислорода, наблюдается избыток электронной плотности. Это приводит к тому, что молекула воды представляет собой маленький диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды на полюсах. Именно такая структура и определяет полярность молекулы воды. Если соединить прямыми линиями эпицентры положительных и отрицательных зарядов получится объемная геометрическая фигура - правильный тетраэдр. Но такой тетраэдр – это только самый первый базовый уровень строения воды.

  • Солнечная установка для получения воды из воздуха

    Изобретение относится к солнечной энергетике и может быть использовано для получения воды из воздуха в условиях безводных районов в любой точке планеты, например пустынных, с использованием солнечной энергии. Установка выполнена непрерывного или периодического действия, корпус установки выполнен в виде вертикальной или наклонной теплоизолированной шахты, либо с четырьмя стенками, либо частично открытый с теневой северной стороны, окно ввода воздуха расположено в верхней части, а вывода воздуха - в нижней части шахты, испаритель холодильной машины выполнен преимущественно многоступенчатым в виде змеевиковых труб, расположенных и на одном уровне и по высоте шахты на определенном расстоянии друг от друга, при этом входные концы труб расположены выше или ниже выходных концов для обеспечения самотечного течения хладагента, а оребрение выполнено в виде пакета гофрированных поверхностей, плотно соединенных с трубами и перпендикулярно расположенных к этим трубам и вдоль труб вертикально вниз и установленных на расстоянии друг от друга в пакете, солнечные элементы выполнены в виде солнечных коллекторов, содержащих абсорбент или теплоноситель для регенерации хладагента, при этом солнечные коллекторы могут быть соединены с генератором, выполненным в виде котла для испарения хладагента, состоящего из смеси двух жидкостей, подключенного в свою очередь к конденсатору и к змеевиковым трубам испарителя, другой вход труб которого соединен с конденсатором, а их выход - с генератором через теплообменник, при этом трубы конденсатора могут быть выполнены плоскими и изогнутыми. Изобретение должно обеспечить наиболее экономичное из известных путей получение воды из воздуха с использованием солнечной энергии.

  •                  

  • Опреснение морской воды дистилляцией

    Наиболее простым и доступным способом опреснения является выпаривание и перегонка морской воды, при котором растворенные минеральные вещества, содержащиеся в морской воде в избыточном количестве, выпадают в осадок. Испарившаяся вода затем конденсируется, после чего становится пригодной для потребления в пищу, для полива растений и другого применения там, где требуется ограниченное содержание минеральных солей. Существенным недостатком опреснения воды способом перегонки является большой расход энергии. Для решения проблемы предлагается использовать дешевую энергию низкотемпературного ядерного синтеза, производимую автономным блоком, входящим в состав опреснительной установки. Полученная энергия низкотемпературного ядерного синтеза в сотни раз дешевле энергии, производимой современными атомными электростанциями. Применение дешевой энергии позволяет значительно увеличить эффективность производства пресной воды путем дистилляции.

  • Гелиоопреснительная установка

    Изобретение относится к теплотехнике, а именно к солнечным опреснителям соленой воды небольшой производительности, используемым в быту. Установка состоит из солнечного коллектора и многосекционного вакуумного дистиллятора. Испарительный теплообменник и испарительно-конденсационные теплообменники дистиллятора выполнены в виде спиральных трубок. Вакуумирование дистиллятора осуществляют с помощью водовоздушного эжектора. Удельная производительность установки зависит от числа используемых секций и составляет 5 - 15 л дистиллята в сутки с 1 м2 коллектора.

    Изобретение относится к теплотехнике, а именно к солнечным опреснителям соленой воды небольшой производительности, используемым в быту.

  • Способ получения воды из воздуха - 2

    Изобретение относится к способам получения пресной воды из атмосферного воздуха в удаленных, засушливых или безводных районах. Техническим результатом является повышение качества получаемой из атмосферного воздуха пресной воды и уменьшение энергозатрат на ее производство. Способ получения воды из воздуха заключается в том, что воздуходувным устройством создают поток воздуха и подают через воздуховоды, клапаны и теплообменные устройства, на стадии адсорбции сорбент в адсорбере поглощает водяной пар из проходящего через него указанного потока воздуха, на стадии десорбции нагревают слой сорбента с помощью расположенных непосредственно в слое сорбента источников тепла, в качестве которых используют либо теплообменные элементы с развитой поверхностью, распределенные в слое сорбента, и производят указанный нагрев за счет конденсации водяного пара на этой поверхности теплообменных элементов, либо электронагревательные элементы, распределенные в слое сорбента и нагреваемые посредством пропускания постоянного либо переменного тока, либо слой токопроводящего сорбента, через который пропускают электрический ток, либо размещенный в слое сорбента катализатор, на котором протекает реакция окисления углеводородов. После этого десорбированный водяной пар удаляют из слоя сорбента, конденсируют в конденсаторе и собирают в емкости для хранения. Изобретение развито в зависимых пунктах.

  • Способ получения воды из воздуха

    Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего атмосферного воздуха и может быть использовано в быту и для потребностей народного хозяйства. Техническим результатом изобретения является получение пресной воды при отсутствии или недоступности ее традиционных источников. Способ заключается в том, что формируют поток воздуха, содержащий пары воды, осуществляют искусственное охлаждение потока воздуха и конденсируют пары воды. Получаемые при этом пресную воду-конденсат подают в емкость для сбора воды, а охлажденный воздух - на конденсатор для обеспечения рабочего режима холодильного устройства. Сформированный поток воздуха пропускают через фильтр воздухозаборника в условиях окружающей среды с относительной влажностью от 70 до 100% и температурой от +15 до +50oС, а затем через электростатическое поле. Получаемый охлажденный воздух через соединительную юбку подают на радиатор конденсатора, при этом объем проходящего через радиатор воздуха из условия 20 г влаги на 1 м3 воздуха и среднесуточной производительности установки до 250 л/сутки лежит в пределах 12-13 тыс. м3 в сутки.

    Комментарии: 2
  • Опреснение морской воды

    Изобретение относится к технологии опреснения морской воды в вакууме и может быть использовано в промышленности, жилищно-коммунальной отрасли, в медицинской и химической промышленностях, а также в сельском хозяйстве и в строительстве, где требуется использование дистиллята, питьевой и технической воды. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции теплопередающих устройств, изготовленных в виде плоских панелей с внутренними полостями, что приводит к удешевлению стоимости получаемого дистиллята и увеличению КПД опреснителя морской воды. Устройство состоит из вертикальных рядов горизонтально установленных горячих панелей 7 и вертикальных рядов холодных панелей 13, которые установлены с зазором 37 между ними в вакуумированном корпусе 2. Нагрев и испарение морской воды осуществляют на внешних сторонах горячих панелей, а конденсацию полученного пара производят на внешних сторонах холодных панелей, для чего по внутренним полостям 9 горячих панелей прокачивают рабочее тело (нагретая вода) от дополнительного источника тепла, а по внутренним полостям 14 холодных панелей прокачивают морскую воду.

  • Получение пресной воды из влажного воздуха

    Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из воздуха с естественным источником холода и принудительной прокачкой холода. Технический результат заключается в снижении энергозатрат и повышении надежности установки. Установка содержит солнечные батареи, воздуховод с расположенными в нем вентилятором и теплообменником и водосборник. Теплообменник состоит из термосифонов с зонами конденсации и испарения, имеющими оребрение, причем зона конденсации наклонена к горизонту на 30-40o. Ребро зоны конденсации выполнено излучающим, смотрящая в сторону земли сторона этого ребра и наружная стенка воздуховода теплоизолированы, а излучающая в сторону неба сторона этого ребра имеет селективное покрытие, прозрачное для инфракрасного излучения. Зона испарения встроена в воздуховод, выполненный в виде трубки Фильда.

  • Солнечный опреснитель

    Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиоустановкам, преобразующим солнечную энергию в тепловую для опреснения минерализованной (морской, соленой) воды. Изобретение обеспечивает высокую и стабильную производительность опреснителя в течение всего времени эксплуатации и получение конденсата, безвредного для питья человеком. Основными элементами солнечного опреснителя являются корпус со светопропускающей поверхностью, теплоизолированная емкость с минерализованной водой, устройство для залива минерализованной воды и слива концентрированного рассола, фильтрующее устройство для очистки и обеззараживания конденсата и емкость для сбора конденсата. Достигаемый технический результат обеспечивается тем, что корпус теплоизолированной емкости с минерализованной водой выполнен из теплопроводного материала, имеющего большой коэффициент поглощения солнечного излучения и малую степень черноты, на дне корпуса теплоизолированной емкости с минерализованной водой установлен экран, материал которого со стороны светопропускающей поверхности имеет большие коэффициент поглощения солнечного излучения и степень черноты перед емкостью для сбора конденсата установлено фильтрующее устройство очистки и обеззараживания конденсата.

  • Конденсация пресной воды из воздуха

    Изобретение относится, в частности, к установкам, использующим возобновляемые источники энергии.

    Технической задачей изобретения является увеличением эффективности работы конденсирующей поверхности и обеспечение автономности при работе установки для конденсации влаги из атмосферного воздуха. Установка содержит солнечные батареи, холодильную систему, водосборник, воздуховод и вентиляционную систему, а также введенная в нее в качестве конденсатора иерархическая капиллярная структура с уменьшающимся радиусом капилляров в каждом последующем вертикально расположенном слое, образующая большую конденсирующую поверхность с хорошей проницаемостью для воздушных потоков.

  • Чистая вода путём конденсации влаги из воздуха

    Установка для получения биологически чистой пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха содержит солнечные батареи, холодильную систему, водосборник, воздуховод, вентиляционную систему и конденсатор, в качестве которого в нее введена изготовленная из нержавеющей стали изогнутая в змеевик трубка, на внешней стороне которой выдавлены сферические лунки, а прямолинейные участки которой расположены вертикально и сплющены в направлении, перпендикулярном воздушному потоку. Технический результат заключается в увеличении эффективности работы установки за счет уменьшения затрат энергии на вентиляцию воздуха и улучшении качества получаемой пресной воды за счет создания условий, неблагоприятных для роста микрофлоры на стенках теплообменника, без снижения эффективности работы установки.

  • Солнечный опреснитель

    Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиоустановкам, преобразующим солнечную энергию в тепловую для опреснения минерализованной (морской, соленой) воды.

    Солнечный опреснитель содержит корпус со светопропускающей поверхностью, емкость с минерализованной водой и емкость для сбора конденсата. Теплоизолированная емкость с минерализованной водой установлена с зазором к боковым стенкам и днищу корпуса опреснителя. На внешнюю поверхность корпуса опреснителя нанесено селективное покрытие с малым коэффициентом поглощения солнечного излучения и большой степенью черноты. На внутреннюю обращенную к солнечному излучению поверхность емкости с минерализованной водой нанесено селективное покрытие с большим коэффициентом поглощения солнечного излучения и малой степенью черноты. На внутреннюю поверхность корпуса, расположенную выше уровня емкости с минерализованной водой, нанесено зеркальное покрытие. Изобретение обеспечивает повышение производительности и интенсивности происходящих в опреснителе процессов тепломассопереноса.

  • Гелиотермический преобразователь

    Изобретение относится к области использования солнечной энергии для обеспечения энергетических нужд на производстве и в быту, преимущественно для опреснения соленой воды. Для этого гелиотермический преобразователь содержит прямоточный канал теплоносителя и концентратор солнечного излучения, первый из которых образован совокупностью магистралей, сечениями которых являются треугольники, а стенки магистралей выполнены гладкими. При этом преобразователь может дополнительно содержать рефлектор, принимающий лучи, отраженные от концентратора солнечного излучения, и направляющий их на канал теплоносителя. Изобретение должно обеспечить повышение эффективности устройства за счет уменьшения потерь энергии при исключении ее чрезмерной концентрации в одной точке и, соответственно, уменьшение опасности возгорания.

  • Ионнообменный опреснитель

    Использование: глубокое обессоливание воды с использованием метода ионного обмена.

    Сущность изобретения: ионообменный опреснитель содержит корпус с днищем и крышкой, патрубки для подвода очищаемой и отвода очищенной воды, сорбционную загрузку смеси ионитов: анионита в ОН-форме и катионита в H+ -форме. Смесь ионитов разделена с помощью перегородок 7 на отдельные слои. Расстояние между перегородками определяется соотношением d, h и составляет от 0,3 до 3,0, где d внутренний диаметр корпуса, h - расстояние между перегородками.

  • Массовое получение пресной воды - конденсация паров из воздуха

    Устройство предназначено для получения пресной воды в районах с недостатком природных источников пресной питьевой воды. Устройство состоит из насоса-компрессора, закачивающего воздух из окружающей среды в змеевик-теплообменник, охлаждаемый воздухом окружающей среды, холодильной камеры с расположенной внутри нее газовой турбиной, соединенной с электрогенератором переменного тока, и камеры-отстойника, соединенной патрубком с холодильной камерой. Сжатый воздух из змеевика-теплообменника через сопло поступает на лопатки газовой трубины, которая совершает механическую работу за счет внутренней тепловой энергии газа, в результате чего температура воздуха снижается на несколько десятков градусов. Водяной пар, содержащийся в воздухе, конденсируется в виде мелких кристаллов льда, которые выпадают в нижней части камеры-отстойника и после накопления периодически расплавляются электрическими нагревателями. Полученная вода через кран выпускается наружу. Выработанная электрогенератором энергия направляется в электросеть и таким образом в электросеть возвращается большая часть электроэнергии, затраченной насосом-компрессором на сжатие воздуха, что делает устройство экономичным.

  • Получение пресной воды. Опреснитель

    Способ получения пресной воды и опреснитель для его осуществления могут быть использованы для производства пресной воды из морских и минерализованных вод и промышленных стоков. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является получение дистиллята с помощью более простого способа и надежного в эксплуатации устройства. Ожидаемый технический результат заключается в уменьшении энергозатрат на единицу объема получаемой продукции - пресной воды, упрощение сервисного обслуживания. Для этого в способе, включающем подачу предварительно подогретой соленой воды в испарительную камеру, ее испарение, конденсацию и сбор потребителю, дополнительно производят параллельную подачу пресной воды в камеру конденсации, где производят захват ею и конденсацию паров соленой воды и отбор излишков пресной воды потребителю, при этом подачу соленой и пресной воды в испарительную камеру производят в два этапа, включающих разрежение и напор, а объем подачи пресной воды превышает объем подачи соленой воды, при этом температура соленой воды превышает температуру холодной воды не менее чем на 18oС.

  • Установка ВИН-4 "НАДIЯ"

    Использование: для комплексной обработки воды и улучшения ее биологических свойств. Изобретение предусматривает получение из исходной воды льда путем замораживания водяного пара при температуре, не превышающей + 10С. Для этого в корпусе создают разрежение, и интенсивно образующийся пар конденсируется и замерзает на трубках устройства для замораживания. Изобретение также предусматривает оттаивание получающегося льда при одновременном воздействии на него ультрафиолетовым и инфракрасным излучениями от источников, а также насыщение талой воды газом или смесью газов (например, углекислым газом или смесью этого газа и ксенона), поступающим в корпус через патрубок устройства. Получаемая питьевая вода обладает целебными свойствами.

  • Методы получения воды с разным содержанием кислорода

    Удаление кислорода можно осуществить с помощью добавки в воду различных восстановителей, которые реагируют с растворенным в воде кислородом. Наиболее известным в прошлом был сульфит натрия, который добавлялся в фотопроявители для удаления кислорода с целью предотвращения окисления метола и гидрохинона. Добавка сульфита натрия в дистиллированную воду в количестве 80 г/л дает значение ОВП около минус 220 мВ. Однако, использование сульфита натрия для активации питьевой воды вряд ли подходит.

    Другие используемые в промышленности восстановители – боргидрид натрия, ксантогенат калия бутиловый, гидразин гидрат и т. д. Наиболее подходящим для питьевой воды, по-видимому, будет боргидрид натрия ( он доводит значение ОВП до минус 550 мВ), хотя степень его влияние на здоровье мы в литературе не обнаружили.

  • Влияние кислорода и водорода на свойства воды - 2

    Учитывая то, что одной из основных характеристик воды является окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), который обычно измеряется с помощью платинового электрода, рассмотрим сначала терминологию. Воде, имеющей разное значение ОВП, исторически присвоили такие названия как - активированная, католитная, аналитная, «живая», «мертвая», кислородная, водородная. На наш взгляд, эти названия не вполне отражают сущность того, что характеризует платиновый электрод своим значением ОВП.

  • Влияние кислорода и водорода на свойства воды

    Проблемы с измерениями окислительно-восстановительных потенциалов (ОВП) в водных растворах существуют уже давно. В последние несколько десятилетий они стали возникать при измерениях ОВП в питьевой, технической воде и в воде бассейнов. Особенно массовый характер измерения приобрели после  открытия получения и использования электролизной активированной воды.  Чаще всего ОВП в воде измеряют с помощью платиновых электродов относительно вспомогательного хлорсеребряного электрода. Измеряют разность потенциалов между этими электродами с помощью высокооомного милливольтметра.