RS64765B1 - Rekombinacioni sistem sa uređajem za rekombinaciju - Google Patents

Description

Opis

Pronalazak se odnosi na rekombinacioni sistem sa rekombinacionim uređajem za katalitičku rekombinaciju vodonika i kiseonika, sadržanih u akumulatoru, u vodu, pri čemu rekombinacioni uređaj u barem jednom svom delu obuhvata barem jedan katalizatorski materijal.

Akumulatori se nalaze u širokoj upotrebi i služe kao skladišta energije koja se mogu iznova puniti na elektrohemijskoj bazi. Spektar primene tehnologije olovne kiseline veoma je širok, počevši od obične starter baterije u svojstvu baterije za mrežu napajanja i anlaser, ova se tehnologija primenjuje i u sistemima za neprekidno snabdevanje strujom u paralelnom stanju pripravnosti kao nadoknada za nestanak struje, u fotonaponskim sistemima i u sistemima za vuču kod industrijskih vozila u cikličnom režimu rada.

Jedna od karakteristika zatvorenih akumulatora olovne kiseline jeste gubitak vode. Na osnovu elektrohemijskih osobina, voda se u elektrolitu akumulatora razlaže na kiseonik i vodonik tako da stanje elektrolita opada u pojedinačnim zatvorenim ćelijama, pa se nužno propisuje ventilacija prostora baterije. S jedne strane, do razlaganja vode dolazi usled slabog napona razlaganja (1,223 V napon razlaganja vode), s druge strane, elektroliza u akumulatoru olovne kiseline dovodi do razgradnje vode kad napon gasiranja prekorači 2,40 V po ćeliji, paralelno uz porast formiranja gasnih mehurića.

Pritom se na negativnoj elektrodi stvara vodonik što je zapaljiv gas koji, međutim, ne pospešuje sagorevanje. Na pozitivnoj elektrodi, s druge strane, stvara se kiseonik u stehiometrijskom odnosu 1:2. Ovi mehurići gasa izlaze iz sistema preko čepova za punjenje i otpuštanje gasa zbog niske rastvorljivosti oba gasa u elektrolitu.

Kako unutar, tako i izvan tela baterije, oba gasa se mogu rekombinovati. Već na sobnoj temperaturi dolazi do spajanja kiseonika i vodonika, pri čemu nastaje voda. Ovo se odvija pri velikoj brzini koja se jedva može izmeriti tako da se jedinjenje kiseonika i vodonika može održati mesecima bez mogućnosti merenja konverzije.

Mane pri razgradnji vode kod tehnologija akumulatora s vodenim elektrolitom, između ostalog akumulatora olovne kiseline, generalno su već rano zapažene (recimo 1904. od strane gospodina Edisona) i u više razvojnih stadijuma preduzeti su pokušaji da se one uklone.

Pritom se došlo do saznanja da se proces rekombinacije vodonika i kiseonika ubrzava katalizatorima. Generalno govoreći, kod katalizatora je reč o materijama koje mogu ubrzati ili usporiti neku hemijsku reakciju. Budući da se katalizatori pritom ne troše, na kraju reakcije su i dalje prisutni, pa zbog toga nastupaju u reakcionim jednačinama transformacije. Ubrzanje se realizuje smanjenjem energije aktiviranja. Tako se može ubrzati inhibirana reakcija vodonika i kiseonika.

Vodonikovi molekuli, koji se kreću slobodno, ostvaruju kontakt sa površinom katalizatorskog materijala. Slobodno pokretljive elektrode koje su se staložile tamo raskidaju veze, sjedinjuju se s pojedinačnim atomima vodonika i omogućuju im da se slobodno kreću po površini. Molekuli kiseonika koji se, takođe, mogu slobodno kretati naležu na površinu platine i kao pojedinačni atomi ostvaruju veze sa po dva atoma vodonika. Prema tome, od jednog molekula kiseonika i dva molekula vodonika dobila su se kao rezultat dva molekula vode, posredstvom rekombinacije.

Kad se ponovo stvori jedinjenje vode između kiseonika i vodonika, oslobađa se energija koja se odlikuje visokim porastom toplote (193 kJ/mol) i omogućuje molekulima vode da napuste platinski katalizator.

Pomoću ovog efekta razvijeni su, između ostalog, takođe eksterni katalitički čepovi za rekombinaciju. Prilikom korišćenja rekombinacionog sistema, gasovi vodonik i kiseonik koji nastaju tokom razlaganja vode u akumulatoru se dovode u rekombinator koji je montiran na otvoru baterije olovne kiseline.

Pomoću integrisanog katalizatora od plemenitog metala sadržanog u keramici koja propušta gas, rekombinuju se ovi gasovi pri čemu nastaje vodena para. Vodena para se kondenzuje uz zidove čepa. Vodene kapi koje se formiraju cure naniže i vraćaju se u bateriju.

Rekombinacija vodonika i kiseonika je, kao što je već pomenuto, egzotermni proces u kome se oslobađa toplota.

Rekombinator se instalira kao eksterni deo na otvoru npr. poklopcu baterije. Svim čepovima za rekombinaciju zajedničko je to što se, zavisno od dostupnosti reaktanata kiseonika i vodonika i količine katalizatora, prilično zagreva keramika koja propušta gas.

Veliki izazov predstavlja način na koji se upravlja ovom toplotom u čepu, budući da se keramika koja propušta gas najčešće fiksira u jednoj ili više tačaka. Aktivni element obično je pričvršćen, kao što je poznato iz mnogih pronalazaka, s dve ili jedne strane nekim držačem. Kad je materijal katalizatora ujednačeno raspoređen (na primer, keramički oksid obložen paladijumom) cevčica nosača se može izrazito zagrejati i na taj način nosač/fasung može postati nestabilan u pogledu temperature. S druge strane, nemoguće je redukovati udeo katalizatora jer je pritom reč o izvesnoj minimalnoj količini koja dovodi do toga da se rekombinacija odvija dovoljno efikasno pri odgovarajućoj raspoloživosti gasa kiseonika i vodonika. Ovde se postavlja pitanje kako se može redukovati termičko opterećenje nosača, a da pritom ne oslabi efikasnost rekombinacije, a da se ipak spreči prekomerno zagrevanje sistema.

Iz stanja tehnike treba preuzeti različite poznate pristupe koji se samo u ograničenoj meri neposredno odnose na prethodno postavljeno pitanje.

EP 1780 826 B1 opisuje rekombinator gasa, kao što je poznato. Kako ne bi opao stepen učinka za vreme pogona usled mogućeg suviše visokog ili suviše niskog pritiska, predviđeni su odgovarajući ventili za previsoki ili preniski pritisak. Naročito je previsok pritisak praćen porastom temperature. Uređaj za rekombinaciju je pritom predviđen pomoću dva elementa za centriranje sa donjeg kraja kućišta, čime je obezbeđen neposredni kontakt sa donjim krajem kućišta. Toplota koja nastaje u procesu može se prema tome nesmetano preneti s rekombinacionog uređaja na noseće elemente.

Iz publikacije WO 200 60 48 072 A1 poznat je rekombinator sa uređajem za katalitičku rekombinaciju vodonika i kiseonika u vodu u akumulatorima. Kako uređaj za rekombinaciju ne bi propuštao vodu koja se kondenzuje uz unutrašnji zid rezervoara usled kapanja, predviđeno je da uređaj za rekombinaciju obuhvata element sita. U tom smislu, izrazito je važno da se poboljša sprovođenja procesa kako bi se postigla veća efikasnost. Svakako se ovde toplota koja nastaje u procesu ne nalazi u fokusu, a ovo rešenje pruža nedovoljan aspekt za rešavanje procesne toplote koja se javlja.

Patent EP 1674 424 A1 otkriva rekombinacioni uređaj za katalitičku rekombinaciju vodonika koja se javlja u uređajima za skladištenje energije. Uređaj za rekombinaciju sastoji se od rekombinacionih elemenata koji se mogu kombinovati jedan sa drugim po modularnom principu koji su postavljeni na postolje u donjem delu rekombinacionog sistema sa interpozicijom apsorbera.

Pronalazak se zasniva na cilju obezbeđivanja rekombinacionog sistema kojim se garantuje bolje upravljanje toplotom za vreme pogona u pogledu procesne toplote koja se javlja.

Prema predmetnom pronalasku predviđa se da se obezbedi rekombinacioni sistem sa rekombinacionim uređajem za katalitičku rekombinaciju vode koja nastaje u akumulatorima od vodonika i kiseonika, pri čemu rekombinacioni uređaj barem u nekim svojim delovima sadrži barem jedan katalizatorski materijal. Barem jedan deo iznad središnje linije rekombinacionog uređaja, u odnosu na poziciju držača rekombinacionog sistema za rekombinacioni uređaj, obuhvata prvu parcijalnu količinu katalizatorskog materijala, pri čemu je prva parcijalna količina veća od druge parcijalne količine katalizatorskog materijala koji se pruža, polazeći od središnje linije rekombinacionog uređaja, u pravcu prema držaču. Na taj način se bolje može reagovati na procesnu toplotu koja nastaje, a termičko opterećenje naročito držača se redukuje, a da pritom ne opadne efikasnost rekombinacije, pri čemu se pak sprečava pregrevanje sistema. Usled nesimetrične primene katalizatora koji se, recimo, može predvideti u nekoj cevčici, znatno se redukuje temperatura sa fiksirane strane rekombinacionog uređaja koja može da obuhvata, na primer, neku keramiku. Povećanjem odstojanja od pričvršćivača odgovarajućim izborom dužine rekombinacionog uređaja, recimo u obliku neke keramičke cevčice, rekombinaciona masa se ispravlja s jedne strane udaljavajući se od pričvrsne stopice ili držača tako da se, shodno tome, znatno redukuje termičko opterećenje pričvršćivača. Katalizator, recimo u obliku kuglica odnosno štapa, postavlja se onda s jedne strane, a temperatura opada na pričvršćivaču. Odgovarajući eksperimenti s istom količinom katalizatora i različitim postavkama pokazuju znatno redukovanje termičkog opterećenja držača odnosno pričvršćivača. Prema tome, pomoću ovog predstavljenog sistema moguće je smanjiti pregrevanje držača odnosno pričvršćivača za rekombinacioni uređaj koji, na primer, obuhvata keramiku koja propušta gas sa integrisanim katalizatorom od plemenitog metala, pri čemu nije promenjena ukupna visina rekombinacionog uređaja koji, na primer, obuhvata keramičke cevčice i pri čemu se materijal katalizatora takođe održava u konstantnom obimu. Prema tome, količina katalizatora ostaje identična kao kod drugih postavki i samo nesimetričnom postavkom katalizatora u rekombinacionom uređaju koji, na primer, obuhvata keramiku koja propušta gas, postiže se ovaj tehnički efekat kojim se poboljšano upravlja toplotom. Poziciju držača treba razumeti kao referentnu tačku tako da se prva parcijalna količina materijala katalizatora nalazi iznad središnje linije rekombinacionog uređaja tj. suštinski preko puta držača. Drugim rečima, prva parcijalna količina predviđena je da se pruža, polazeći od pozicije iznad središnje linije rekombinacionog uređaja.

Prema predmetnom pronalasku nadalje se predviđa da se držač nalazi u predelu poklopca rekombinacionog sistema. U tom je slučaju glavni deo katalizatora odnosna prva parcijalna količina katalizatora, u odnosu na pravac ugradnje rekombinacionog uređaja, postavljena ispod središnje linije rekombinacionog uređaja, kako bi se, shodno tome, ostvarile prethodno navedene pogodnosti. Osim toga, u ovom slučaju se dodatno može sprečiti da kondenzovana voda kaplje na rekombinacioni uređaj i da se pogorša efikasnost komponenata rekombinacionog uređaja usled toga što su nakvašene kondenzovanom vodom. Rekombinacioni uređaj može na primer da obuhvata keramičku cevčicu odnosno element s integrisanim kondenzatorom od plemenitog metala, pri čemu se ove komponente ne montiraju u podnožju rekombinacionog uređaja, već tik ispod poklopca rekombinacionog sistema. Na ovaj način neće biti neophodan dodatni zaštitni element za kondenzovanu vodu, čime se štede troškovi. I ovaj oblik suspenzije, kao dodatak nesimetričnoj građi materijala katalizatora, generalno je pogodnije u termičkom pogledu. Time se može otkloniti opasnost od povećanja toplote u slučaju ekstremne rekombinacije i ekstremno pregrevanje praćeno uništenjem rekombinacionog sistema. Drugim rečima, suspenzijom rekombinacionog sistema sa recimo keramičkom, poroznom cevčicom odnosno elementom sa integrisanim kondenzatorom od plemenitog metala stvaraju se termički povoljniji odnosi tako da se znatno smanjuje zagrevanje i toplota se može lakše odvesti.

Ostale poželjne realizacije predmetnog pronalaska proizlaze iz ostalih karakteristika, navedenih u drugim patentnim zahtevima.

Nadalje je prema poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska predviđeno da je držač postavljen na nekom elementu za zatvaranje rekombinacionog sistema, pri čemu element za zatvaranje obuhvata barem jedan provodni element tako da se procesni medijum, konkretno voda, sprovodi pomoću provodnog elementa do barem jednog dela unutrašnjeg prostora rekombinacionog sistema. Naredna prednost ovog načina suspenzije rekombinacionog uređaja koji obuhvata, recimo, cevčicu odnosno element od nekog keramičkog materijala s integrisanim kondenzatorom od plemenitog metala, ogleda se u tome što se iz gornjeg dela rekombinacionog sistema, na primer pomoću nekog elementa za zatvaranje, recimo, u obliku čepa, može onemogućiti kapanje kondenzovane vode i zatvaranje rekombinacionog uređaja odnosno neke keramike. Kako bi se pospešio ovaj efekat, predviđa se, osim toga, da su recimo delovi rekombinacionog uređaja dodatno pričvršćeni u gornjem delu u vidu keramičke, porozne cevi s kondenzatorom od plemenitog metala pri čemu se to može ostvariti na kupoli rekombinacionog sistema ili na nekom eksternom čepu koji je realizovan za primenu u rekombinacionom sistemu. I kupola i čep mogu imati oblik kružnog konusa s unutrašnje strane ili druge povoljne oblike za odvođenje kondenzovane vode koje bi se time poboljšalo. Element za zatvaranje može se predvideti jednodelno s kupolom rekombinacionog sistema.

Osim toga, prema jednoj drugoj poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska predviđa se da rekombinacioni uređaj obuhvata barem jedan konusni deo koji je realizovan tako da može da ostvari spoj sa držačem s barem jedne njegove strane. Na taj način, ta konusna zona može naročito uspešno da obezbedi siguran i stabilan spoj.

Prema jednoj drugoj realizaciji predmetnog pronalaska takođe se predviđa da držač obuhvata barem jedan deo koji je realizovan tako da može da prihvati barem jedan element zaštite od povratnog paljenja i pri čemu držač obuhvata barem jedan držač za fiksiranje koji je realizovan tako da ostvaruje spoj sa barem jednim konusnim delom rekombinacionog uređaja. Na taj način se naročito uspešno može obezbediti rad rekombinacionog sistema. Element za fiksiranje može se ostvariti, na primer, po principu uglavljivanja. Drugim rečima, suspenzija rekombinacionog uređaja na primer u formi keramičke cevčice sa katalizatorom može se ostvariti u naročitoj realizaciji mehaničkim sistemom uglavljivanja. Konusna zona i element za fiksiranje odnosno više ovih komponenti predstavlja pritom ovaj sistem uglavljivanja pri čemu se njihov broj i postavka može prilagoditi samim okolnostima. Prednosti se na primer ogledaju u tome što nisu više neophodni dodatni elementi za fiksiranje i što se pričvršćivanje može izvršiti bez lepljenja, pošto se u slučaju lepljenja pričvrsne performanse mogu promeniti pod uticajem vlage i toplote. Ovo je od naročite prednosti pošto se u procesu obrade ne moraju predviđati periodi sušenja niti dugotrajna izdvajanja stranih materija. Pričvršćivač može, prema tome, da obuhvata konusne zone koje se takođe mogu označiti i kao odgovarajuće formacije. Dodatno, kako bi se pospešilo fiksiranje, rekombinacioni uređaj ili keramička cevčica i samim tim katalizator mogu obuhvatati probušene otvore i/ili useke. Kao što je već pomenuto, pričvršćivač se može realizovati integralno s kupolom ili kao odvojen deo u vidu čepa.

Nadalje je prema poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska predviđeno da držač obuhvata barem jedan otvor u obliku lavirinta koji je zamišljen da funkcionalno spaja barem jedan element zaštite od povratnog paljenja sa rekombinacionim uređajem. Drugim rečima, prema naročitoj realizaciji, držač koji se može realizovati integralno sa zatvaračem odnosno čepom, može da obuhvata pomenuti otvor nalik lavirintu u obliku vijugavog kanala kojim se usporava ispuštanje gasa, pa prema tome ostaje više vremena za smešu vodonika/kiseonika da uđe u rekombinacioni uređaj u obliku, na primer, keramičke porozne cevčice sa kondenzatorom od plemenitog metala.

Osim toga, prema jednoj drugoj poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska predviđa se da su prva i druga parcijalna količina katalizatorskog materijala međusobno povezane. Prethodno navedene prednosti mogu se realizovati još bolje na ovaj način.

Nadalje je prema poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska predviđeno da rekombinacioni uređaj obuhvata keramičku cevčicu pri čemu su prva i druga parcijalna količina postavljene u keramičkoj cevčici. Prethodno navedene prednosti mogu se realizovati još bolje na ovaj način.

Konačno, prema poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska predviđeno je da se rekombinacioni uređaj obezbeđuje za primenu u rekombinacionom sistemu prema patentnim zahtevima 1 do 7.

Rekombinacioni uređaj obuhvata asimetrično raspoređen katalizatorski materijal, pri čemu je prva parcijalna količina katalizatorskog materijala veća od druge parcijalne količine i pri čemu je srednje odstojanje prve parcijalne količine od držača rekombinacionog uređaja veće od srednjeg odstojanja druge parcijalne količine od držača rekombinacionog uređaja.

Usled nesimetričnog raspoređenog katalizatora, koji se može recimo predvideti u nekoj cevčici, znatno se smanjuje temperatura sa pričvršćene strane rekombinacionog uređaja koji može da obuhvata neku keramiku. Povećanjem odstojanja od pričvršćivača pri odgovarajućem izboru dužine rekombinacionog uređaja, recimo u formi keramičke cevčice, masa za rekombinaciju se ispravlja s jedne strane suprotno od pričvrsne stopice odnosno držača tako da se, shodno tome, smanjuje termičko opterećenje pričvršćivača. Katalizator, na primer, u obliku kuglica odnosno štapa, postavlja se s jedne strane, pa tako opada temperatura na pričvršćivaču. Odgovarajući eksperimenti s istom količinom katalizatora i različitim postavkama pokazuju znatno redukovanje termičkog opterećenja držača odnosno pričvršćivača.

Prema tome, pomoću ovog predstavljenog sistema moguće je smanjiti pregrevanje držača odnosno pričvršćivača za rekombinacioni uređaj koji, na primer, obuhvata keramiku koja propušta gas sa integrisanim katalizatorom od plemenitog metala, pri čemu nije promenjena ukupna visina rekombinacionog uređaja koji, na primer, obuhvata keramičke cevčice i pri čemu se, takođe, materijal katalizatora održava u konstantnom obimu. Prema tome, količina katalizatora ostaje identična kao kod drugih postavki i samo nesimetričnom postavkom katalizatora u rekombinacionom uređaju koji, na primer, obuhvata keramiku koja propušta gas, postiže se ovaj tehnički efekat kojim se poboljšano upravlja toplotom.

Različiti načini realizacije predmetnog pronalaska, navedeni u ovoj prijavi, mogu se pogodno međusobno kombinovati, dokle god nije u nekom konkretno slučaju drugačije naglašeno.

Pronalazak će se objasniti u nastavku na primerima realizacije na osnovu odgovarajućih crteža. Prikazane su:

Slika 1 rekombinacioni sistem sa rekombinacionim uređajem;

Slika 2 rekombinacioni sistem sa rekombinacionim uređajem u držaču u predelu poklopca;

Slika 3 primeri raspoređivanja katalizatorskog materijala u samim rekombinacionim uređajima iz stanja tehnike;

Slika 4 primeri raspoređivanja katalizatorskog materijala u samim rekombinacionim uređajima prema predmetnom pronalasku.

Slika 1 predstavlja prikaz preseka rekombinacionog sistema 10 sa rekombinacionim uređajem 20, kakav bi se mogao zamisliti iz tehničke praske. Rekombinacioni sistem 10 obuhvata pritom kupolu 30 i rekombinacioni uređaj 20. Kupola 30 je ovde prikazana kao primer kao suštinski pravougaono, šuplje i cilindrično geometrijsko telo. Kupola 30 obuhvata pritom spoljašnji zid 40 i unutrašnji zid 50. U odnosu na ravan slike, kupola 30 obuhvata ugaone zone zaobljene s gornje strane, tako da zona 60 poklopca lučno prelazi u bočne zidove 70. Takođe u odnosu na ravan slike, kupola 30 obuhvata s donje strane zonu 80 otvora u kojoj struje gasovi O2i H2. Ove struje gasova šematski su predstavljene odgovarajućim isprekidanim linijama pri čemu strelice sugerišu da ovi gasovi prodiru odozdo u unutrašnjost kupole 30. Iznad zone 80 otvora može se uočiti držač 90. U držaču 90 koji se takođe može nazvati fiksatorom uspravno se drži rekombinacioni uređaj 20. Dva elementa 100 čeljusti držača 90 drže rekombinacioni uređaj 20 u uspravnom položaju.

Rekombinacioni uređaj 20 obuhvata suštinski cilindričan geometrijski oblik. Sve prikazane geometrijske oblike, dimenzije i odnose veličina treba shvatiti kao primere i treba ih posmatrati samo kao šematske prikaze.

Rekombinacioni uređaj 20 prikazan je ovde kao primer kao keramika koja propušta gas sa integrisanim katalizatorom od plemenitog metala i može se označiti kao keramička cevčica. Same različite isprekidane linije dvaju gasova predstavljene su cirkularno u unutrašnjosti kupole 30 i vrhom strelice pokazuju u pravcu keramičke cevčice. Blok strelice usmerene su suprotno od keramičke cevčice i vizualizuju vodenu paru 110 koja nastaje. Vodena para 110 se kondenzuje uz unutrašnji zid 50 u kondenzovanu vodu 120. U tom smislu, kupola 30 je namenjena za kondenzaciju vodene pare 110. U gornjem delu kupole 30 kondenzuje se vodena para 110 takođe u predelu poklopca 60. Prema principu gravitacije, moguće je da kondenzovana voda 120 pada u vidu vodenih kapljica, koje nisu predstavljene, u pravcu uređaja za rekombinaciju 20. Na rekombinacionom uređaju 20 mogu prema tome da nastanu vodene mrlje koje nisu detaljno predstavljene. Drugim rečima, keramika je nakvašena kondenzovanom vodom 120 tako da se umanjuje stepen učinka rekombinacionog uređaja 20.

Slika 2 prikazuje rekombinacioni sistem 10 sa rekombinacionim uređajem 20 u držaču 90 u zoni 60 poklopca. Držač je montiran uz element 130 za zatvaranje. Držač 90 može se na primer realizovati jednodelno sa elementom 130 za zatvaranje, kako je šematski nagovešteno na slici 2. Element 130 za zatvaranje obuhvata provodni element 140 koji obuhvata geometrijski oblik kupe tako da se kondenzovana voda 120 može sprovesti niz unutrašnji zid 50 od kupole 30 rekombinacionog sistema 10. Osim toga, kupola 30 obuhvata spoljašnji zid 40, a u donjem delu i zonu 80 otvora kroz koji mogu da uđu gasovi O2i H2. Struje gasova pojedinačno su šematski prikazane različitim isprekidanim linijama pri čemu strelice pokazuju da gasovi teku odozdo u unutrašnjost kupole 30. Ovi gasovi zatim teku nagore i dospevaju, dolazeći odozdo, u rekombinacioni uređaj 20. Ovo je prikazano na slici 2 isprekidanim linijama u šupljoj kupoli 30.

Rekombinacioni uređaj 20 predstavljen je kao keramika koja propušta gas sa integrisanim katalizatorom od plemenitog metala pri čemu je katalizatorski materijal 150 postavljen s donje strane keramike koja propušta gas odnosno keramičke cevčice. Katalizatorski materijal 150 može biti na primer katalizator od plemenitog metala. Ovaj katalizatorski materijal 150 postavljen je unutar cevčice i većim delom se nalazi ispod zamišljene središnje linije koja seče rekombinacioni uređaj 20.

Drugim rečima, katalizatorski materijal 150 nalazi se pretežno naspram držača 90, pa je prema tome raspoređen asimetrično u rekombinacionom uređaju 20.

Rekombinacioni uređaj 20 obuhvata, osim toga, dve konusne zone 160 u svom donjem delu. Na ovim mestima držač obuhvata dva odgovarajuća elementa 170 za fiksiranje. Ovi elementi 170 za fiksiranje su realizovani po principu uglavljivanja. Konusne zone 160 i elementi 170 za fiksiranje obrazuju zajedno neku vrstu sistema uglavljivanja tako da se rekombinacioni uređaj 20 stabilno drži u sistemu 10 u njegovom gornjem delu. Element 130 za zatvaranje obuhvata, između ostalog, zonu 180 koja je zamišljena da prihvati element 190 zaštite od povratnog paljenja. Ispod ove zone 180 može se, između ostalog, uočiti otvor 200 koji funkcionalno povezuje element 190 zaštite od povratnog paljenja u zoni 180 sa rekombinacionim uređajem 20. Element 190 za zaštitu od povratnog paljenja mogao bi da bude, na primer, keramička frita.

Slika 3 prikazuje primere raspoređivanja katalizatorskog materijala 150 u pojedinim rekombinacionim uređajima 20 poznatim iz tehničke prakse. Pojedinačni rekombinacioni uređaji 20 obuhvataju pritom odgovarajuće keramičke cevčice 210 koje u svojoj unutrašnjosti obuhvataju odgovarajući katalizatorski materijal 150. Odgovarajući katalizatorski materijal 150 drži se zatvaračem (220) s gornje i donje strane u keramičkoj cevčici 210. Odgovarajući katalizatorski materijal 150 je pritom simetrično raspoređen unutar same keramičke cevčice 210.

Slika 4 prikazuje primere raspoređivanja katalizatorskog materijala 150 u pojedinim rekombinacionim uređajima 20 prema ovom pronalasku. Pojedinačni rekombinacioni uređaji 20 obuhvataju pritom odgovarajuće keramičke cevčice 210 koje u svojoj unutrašnjosti obuhvataju odgovarajući katalizatorski materijal 150. Odgovarajući katalizatorski materijal 150 drži se zatvaračem (220) s gornje i donje strane u keramičkoj cevčici 210. U odnosu na ravan slike, odgovarajući rekombinacioni uređaji 20 se drže ispod držača 90.

Prvi rekombinacioni uređaj 20 s leve strane obuhvata simetrično raspoređen katalizatorski materijal 150. Ostali rekombinacioni uređaji 20 obuhvataju asimetrično raspoređen katalizatorski materijal 150, pri čemu je prva parcijalna količina 230 katalizatorskog materijala 150 veća od druge parcijalne količine 240. Prva i druga parcijalna količina 230, 240 predviđene su iznad odnosno ispod isprekidane središnje linije na rekombinacionim uređajima 20.

Krajnje desno je prikazan poseban slučaj jer je ovde predviđeno da se sav katalizatorski materijal 150 nalazi iznad središnje linije. U poređenju sa simetričnim raspoređivanjem katalizatorskog materijala 150, količina katalizatorskog materijala 150 koja se treba rasporediti ostaje ista u svim prikazanim primerima. Na držaču 90 predstavljene su merne tačke T1, T2, T3, T4 na kojima se meri sama temperatura u pogonskom stanju. Što se više katalizatorski materijal 150 udaljava od držača 90, to je niža izmerena temperatura na mernoj tački na držaču 90 koji se može takođe označiti kao pričvršćivač tako da je putem ogleda utvrđen sledeći odnos u pogonskom stanju samih rekombinacionih uređaja 20: T4 ˂ T3 ˂ T2 ˂ T1.

Pozivne oznake

10 rekombinacioni sistem

20 rekombinacioni uređaj

30 kupola

40 spoljašnji zid

50 unutrašnji zid

60 zona poklopca

70 bočni zid/zid

80 zona otvora

90 držač

100 element čeljusti

110 vodena para

120 kondenzovana voda

130 element za zatvaranje

provodni element

katalizatorski materijal

konusna zona

element za fiksiranje

zona

element za zaštitu od povratnog paljenja otvor

keramička cevčica

zatvarač

prva parcijalna količina

druga parcijalna količina

Claims (8)

Patentni zahtevi

1. Rekombinacioni sistem (10) sa uređajem za rekombinaciju (20) za katalitičku rekombinaciju vodonika i kiseonika proizvedenih u akumulatorima da bi se formirala voda, pri čemu rekombinacioni uređaj u najmanje jednom delu sadrži najmanje jedan katalizatorski materijal (150), pri čemu najmanje jedan deo iznad središnje linije rekombinacionog uređaja (20), u odnosu na poziciju držača (90) rekombinacionog sistema (10) za rekombinacioni uređaj (20), obuhvata prvu parcijalnu količinu (230) katalizatorskog materijala (150), pri čemu je prva parcijalna količina (230) veća od druge parcijalne količine (240) katalizatorskog materijala (150) koji se pruža polazeći od središnje linije rekombinacionog uređaja (20) u pravcu prema držaču (90), naznačen time, što je držač (90) postavljen u zoni (60) poklopca rekombinacionog sistema (10).

2. Rekombinacioni sistem (10) prema patentnom zahtevu 1, pri čemu je držač (90) postavljen na elementu (130) za zatvaranje rekombinacionog sistema (10), pri čemu element (130) za zatvaranje obuhvata najmanje jedan provodni element (140) tako da se procesni medijum, posebno voda, vodi pomoću provodnog elementa do najmanje jednog dela unutar rekombinacionog sistema (10).

3. Rekombinacioni sistem (10) prema patentnom zahtevima 1 i 2, pri čemu uređaj za rekombinaciju (20) sadrži najmanje jednu konusnu zonu (160) prilagođenu da se poveže sa držačem (90) na najmanje jednoj strani držača (90).

4. Rekombinacioni sistem (10) prema zahtevima 1 do 3, pri čemu držač (90) sadrži najmanje jednu zonu (180) prilagođenu za prijem najmanje jednog elementa (190) za zaštitu od povratnog paljenja i pri čemu držač (90) sadrži najmanje jedan element (170) za fiksiranje prilagođen da se poveže sa najmanje jednom konusnom zonom (160) rekombinacionog uređaja (20).

5. Rekombinacioni sistem (10) prema zahtevima 1 do 4, pri čemu držač (90) sadrži najmanje jedan otvor (200) u obliku lavirinta prilagođen da funkcionalno povezuje najmanje jedan element (190) za zaštitu od povratnog paljenja sa rekombinacionim uređajem (20).

6. Rekombinacioni sistem (10) prema zahtevu 1, pri čemu su prva i druga parcijalna količina (230, 240) katalizatorskog materijala (150) međusobno povezane.

7. Rekombinacioni sistem (10) prema zahtevu 1 ili zahtevu 6, pri čemu rekombinacioni uređaj (20) sadrži keramičku cevčicu, pri čemu su prva i druga parcijalna količina (230, 240) raspoređene u keramičkoj cevčici (210).

8. Uređaj za rekombinaciju (20) za upotrebu u rekombinacionom sistemu (10) prema zahtevima 1 do 7, naznačen time, što rekombinacioni uređaj (20) sadrži asimetrično raspoređen katalizatorski materijal (150), pri čemu je prva parcijalna količina (230) katalizatorskog materijala (150) veća od druge parcijalne količine (240) i pri čemu je srednje rastojanje od prve parcijalne količine (230) do držača (90) rekombinacionog uređaja (20) veće od srednjeg rastojanja od druge parcijalne količine (240) do držača (90) uređaja za rekombinaciju (20).