ES2346605B1

ES2346605B1 - Desalinizadora de agua.

Info

Publication number: ES2346605B1
Application number: ES200603102A
Authority: ES
Inventors: Jose Antonio Revuelta De Celis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2011-07-29
Anticipated expiration: 2026-12-04
Also published as: ES2346605A1

Abstract

Desalinizadora de agua basada en el aumento del calor del agua y de la humedad relativa y que consiste en un canal de conducción (4), de entrada de aire caliente comprimido en el interior de una semiesfera rígida o campana (16), insertado a unos centímetros bajo el agua a desalinizar, una canalización (10) de salida de aire saturado de humedad que es enviado a un condensador (9) y aire frío enviado al condensador, obtenido por estrechamientos (5) en un canal de conducción (3) de aire comprimido y la actuación de enfriadores (6) de aire.

Description

Desalinizadora de agua.

La presente invención se refiere a una desalinizadora de agua por saturación de humedad del aire que se inyecta.

Sector de la técnica

La invención se encuentra en el sector técnico de tratamiento de agua por calentamiento, mas concretamente en lo relativo a calentamiento por evaporación.

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Estado de la técnica

Son conocidos los distintos métodos de desalinización para separar el agua de las sales. La destilación súbita por efecto flash es uno de los procesos mas conocidos, basado en evaporar agua para conseguir vapor que no contiene sales utilizando una cámara flash que es la que permite una evaporación súbita previa a su posterior condensación. La patente GB1166149 divulga un método de destilación flash basado en la evaporación en serie de evaporadores flash, el vapor es aspirado y condensado con un líquido enfriador. Este método tiene el inconveniente del alto consumo de energía necesario. Otro método es la Destilación por Múltiple Efecto basada en la evaporación en varias etapas conectadas en serie a diferentes presiones para conseguir un punto de ebullición cada vez mas bajo, utilizando el calor latente desprendido por la condensación. La destilación utilizando energía solar es otro método bien conocido por el estado de la técnica y entre otros se pueden encontrar los documentos US 6656326 o US 4187151 que describen depuradoras por evaporación que utilizan energía solar. Dado que no en todas las épocas del año el sol puede ser aprovechado de la misma manera, ni en todos los lugares del mundo ni siquiera de noche, la presente invención pretende obtener un sistema alternativo de desalinización en el que no sea necesario utilizar ningún tipo de líquido refrigerante para la condensación, en el que el en consumo de energía sea relativamente bajo y que sea aplicable a cualquier zona climática.

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Descripción de la invención

La presente invención se refiere a un nuevo sistema de desalinización, basado en el aumento del calor del agua para aumentar el porcentaje de humedad relativa, a partir de una campana traslúcida y negra, y utilizando un equipo de inyección de aire comprimido a unos cinco centímetros por debajo del agua a depurar. Este aire no es necesario que sea precalentado en zonas cálidas pero en zonas frías llevará insertado un equipo de precalentamiento del aire. El aire entra en el agua marina por una canalización al interior de una campana rígida traslúcida y negra que se encuentra dispuesta sobre el mar con unos flotadores en su periferia para evitar su hundimiento y asegurar su rigidez. El aire insertado del exterior y del enfriador aumenta el calor del agua y favorece el aumento de humedad relativa en el interior de la semiesfera. Al introducir aire, aumenta la presión en el interior de la campana y el vapor saturado tiende a salir por una canalización que se encuentra a presión atmosférica a un depósito donde tiene lugar la condensación. El aumento de la humedad relativa se ve potenciado por la oscuridad de la campana o semiesfera rígida y la colocación de dos espejos cóncavos colocados en la periferia de la campana y orientados al Este y al Oeste y con un ángulo inferior a la latitud del lugar que aseguran el aumento de temperatura en el interior de la campana.

Por otro lado, para enfriar el vapor obtenido, se inyecta el aire comprimido a una segunda canalización que tiene una serie de estrangulamientos que permiten, conforme al efecto Joule-Thomson, que el aire baje su temperatura. El proceso Joule-Thomson consiste en el paso, desde un contenedor a presión constante a otro también constante, de un gas a través de un estrangulamiento. El gas se expande adiabáticamente, lo que hace que la temperatura disminuya. Para conseguir obtener aire suficientemente frío, se añaden a dicha canalización tubos enfriadores, del tipo de tubo 3M™ Vortex, en número variable según dimensiones, que son unos dispositivos sin componentes en movimiento, que producen dos corrientes, una de aire frío y otra de aire caliente, a partir de aire comprimido a temperatura ambiente. El aire frío obtenido es enviado al depósito donde se encuentra el aire saturado de humedad y el aire caliente sale al exterior o es introducido en el interior de la campana para aumentar la temperatura en su interior y favorecer mas el calentamiento del agua a desalar.

El aire saturado de humedad es enfriado dando lugar a la condensación del vapor de agua y obteniéndose agua exenta de sales.

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Breve descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que antecede y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se va a realizar una descripción detallada de una realización preferida, en base a un juego de dibujos que se acompañan a esta memoria descriptiva y en donde con carácter meramente orientativo y no limitativo se ha representado lo siguiente.

La figura 1 muestra un esquema en planta del proceso.

En la anterior figura las referencias numéricas corresponden a las siguientes partes y elementos:

1.: Compresor

2.: Válvula de distribución de aire comprimido

3.: Canal de conducción de aire comprimido para condensación

4.: Canal de conducción aire comprimido para saturación de humedad

5.: Estrechamiento

6.: Enfriador.

7.: Canalización de salida de aire frío.

8.: Canalización de salida de aire caliente.

9.: Condensador. 3

10.: Canalización aire húmedo saturado.

11.: Pesas.

12.: Faldón.

13.: Flotador interior.

14.: Flotador exterior.

15.: Espejos cóncavos.

16.: Campana.

17.: Garras de sujeción.

18.: Canal de salida de aire seco.

19.: Canal de salida de agua desalinizada.

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Descripción de una realización preferida

Como puede apreciarse en la figura 1, el procedimiento de desalinización comprende un compresor de aire (1) del que salen, a través de una válvula de distribución (2), dos tomas de aire para la conducción del aire comprimido: una para la saturación de humedad y otra para la condensación. La tubería o canal de conducción (4) de aire comprimido se introduce en el interior de una campana rígida traslúcida y oscura (16) hasta hundirse unos 5 centímetros por debajo del nivel del agua. La campana lleva adheridos dos espejos cóncavos (15) en su periferia, orientados en la dirección Este y Oeste con un ángulo de inclinación inferior a la latitud del lugar respecto de la campana, para así aprovechar al máximo el calentamiento producido por la luz solar. La campana, o semiesfera rígida (16) se mantiene en posición gracias a un flotador interior (13) y un flotador exterior (14) sujetos por unas garras de sujeción (17). Para evitar que salga al exterior de la campana el aire que se inyecta, se une a la campana un faldón (12) de plástico flexible, con unas pesas (11) que cuelgan hacia el fondo del mar.

El aire saturado de humedad que se obtiene en el interior de la campana pasa a través de una canalización (10) hasta acceder a un condensador (9) en el que es inyectado aire frío obtenido a través del enfriamiento producido por los estrechamientos (5) del canal de conducción (3) de aire comprimido y la actuación de los enfriadores (6) del tipo de tubo 3M™ Vortex. Estos tubos 3M™ Vortex permiten obtener aire suficientemente frío para la condensación, dando lugar a dos corrientes, una de aire caliente que puede ser expulsado al exterior o ser introducido en el interior de la campana para aumentar la temperatura interior y potenciar mas el calentamiento del agua marina a través de la canalización (8) y otra de aire frío que se envía al condensador a través de la canalización (7).

El aire saturado de humedad condensa en el condensador (9) y se obtiene agua de bajo contenido en sales que sale al exterior por la canalización (19) y el aire seco obtenido sale por el canal de salida (18).

Serán evidentes para el experto en la materia determinadas variantes necesarias para adaptar el dispositivo de la invención a diversas aplicaciones como pueda ser la depuración de aguas residuales.

Claims

1. Desalinizadora de agua de las que contienen espejos para aprovechar la luz solar caracterizada por aumentar el grado de saturación de humedad del aire contenido en una semiesfera rígida o campana traslúcida y oscura insertada sobre el agua a desalinizar, que lleva adheridos un flotador exterior y otro interior sujetos por unas garras de sujeción y con un faldón de plástico flexible sumergido con unas pesas y unos espejos cóncavos orientados con un ángulo inferior a la latitud del lugar y orientados al Este y al Oeste, gracias a:

-: una canal de conducción de entrada de aire comprimido en el interior de la semiesfera rígida o campana, insertada a unos centímetros bajo el agua a desalinizar,

-: una canal de conducción de salida de aire saturado de humedad que es enviado a un condensador

-: Aire frío enviado al condensador, obtenido por estrechamientos en un canal de conducción de aire comprimido y la actuación de enfriadores de aire.

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2. Desalinizadora de agua según reivindicación 1 caracterizada por utilizar enfriadores de tubo 3M™ Vortex.

3. Desalinizadora de agua agua según reivindicación 1 y 2 caracterizada por aprovechar el aire caliente expulsado por el enfriador, para aumentar la temperatura en el interior de la campana.