RU2157861C2 - Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода - Google Patents
Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2157861C2 RU2157861C2 RU98121179/12A RU98121179A RU2157861C2 RU 2157861 C2 RU2157861 C2 RU 2157861C2 RU 98121179/12 A RU98121179/12 A RU 98121179/12A RU 98121179 A RU98121179 A RU 98121179A RU 2157861 C2 RU2157861 C2 RU 2157861C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- cathode
- interelectrode
- hole
- chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к физико-химическим технологиям получения тепла, водорода кислорода. Устройство имеет корпус с цилиндроконическим приливом и сквозным отверстием, нижнюю и верхнюю крышки, которые образуют совместно с корпусом нижнюю и верхнюю межэлектродные камеры. Нижняя межэлектродная камера имеет анодную и катодную полости, разделенные цилиндроконическим приливом корпуса и сообщающиеся между собой в нижней части камеры. Нижний плоский кольцевой анод с отверстиями расположен в анодной полости, а верхний цилиндрический анод - в верхней межэлектродной камере. Нижний стержневой катод вставлен в диэлектрический стержень, который вводится в нижнюю межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в нижней крышке. Это дает возможность центрировать рабочую часть катода относительно сквозного отверстия корпуса. Верхний игольчатый катод вводится в верхнюю межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в верхней крышке, которое также позволяет регулировать величину его рабочей части. Технический эффект - повышение энергетических показателей устройства. 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике для получения тепла, водорода и кислорода.
Известно техническое решение (см. Яковлев С.В., Краснобородько И.Г. и Рогов В.М. "Технология электрохимической очистки воды. Л. Стройиздат, 1987, с. 207-211, 227-231), содержащее корпус с патрубками для подвода и отвода обрабатываемого раствора, электроразрядную камеру с размещенными в ней плоским и игольчатым электродом.
Известно техническое решение (см. Яковлев С.В., Краснобородько И.Г. и Рогов В.М. "Технология электрохимической очистки воды. Л. Стройиздат, 1987, с. 207-211, 227-231), содержащее корпус с патрубками для под вода и отвода обрабатываемого раствора, электроразрядную камеру с размещенными в ней плоским и игольчатым электродом.
Также известно техническое решение, описанное в SU 487665, 15.10.75, C 25 B 9/00 (прототип), содержащее корпус, верхнюю и нижнюю крышки, патрубки для ввода и вывода рабочего раствора, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания, и катод, соединенный с отрицательным полюсом источника питания.
Недостатком известных изобретений является то, что они имеют низкую энергетическую эффективность.
Техническим решением задачи является повышение энергетических показателей устройства.
Цель достигается тем, что устройство для получения тепловой энергии водорода и кислорода, содержащее корпус, верхнюю и нижнюю крышки, анод, катод, патрубки для ввода и вывода рабочего раствора, отличается тем, что корпус, выполненный из диэлектрического материала, имеет цилиндроконический прилив со сквозным отверстием, образующий с верхней и нижней крышками соответствующие верхнюю и нижнюю межэлектродные камеры, при этом нижняя межэлектродная камера имеет анодную и катодную полости, анод выполнен плоским, кольцевым с отверстиями и расположен в анодной полости, катод - в виде стержня из тугоплавкого материала, вставлен в диэлектрический стержень с наружной резьбой, посредством которой он введен в нижнюю межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в нижней крышке и центрирован в сквозном отверстии корпуса, а верхняя межэлектродная камера имеет цилиндрический анод, расположенный над корпусом, и игольчатый катод, который введен в верхнюю межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в ее крышке соосно со сквозным отверстием корпуса, патрубок для ввода рабочего раствора расположен в средней части анодной полости, патрубки для вывода кислорода установлены в верхней части анодной полости, патрубок для вывода парогазовой смеси расположен в верхней крышке.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что в нижней межэлектродной камере происходит нагрев рабочего раствора до температуры кипения при частичном разложении воды на водород и кислород, а в верхней межэлектродной камере плазма формируется в разогретом растворе. При этом разложение воды на водород и кислород ускоряется и за счет этого увеличивается общее количество водорода и кислорода, что ведет к повышению энергетических показателей устройства.
По данным патентно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.
Устройство для получения тепловой энергии водорода и кислорода содержит корпус 1 с цилиндроконическим приливом 2 и сквозным отверстием 3, нижнюю 4 и верхнюю 5 крышки, нижнюю 6 и верхнюю 7 межэлектродные камеры, при этом нижняя межэлектродная камера имеет анодную 8 и катодную 9 полости, кольцевой анод 10 с отверстиями расположен в анодной полости 8, катод 11 в виде стержня из тугоплавкого материала вставлен в диэлектрический стержень 12 с наружной резьбой, посредством которой он введен в нижнюю межэлектродную камеру 6 через резьбовое отверстие 13 в нижней крышке и центрирован в сквозном отверстии 3 корпуса 1, верхняя межэлектродная камера 7 имеет цилиндрический анод 14, расположенный над корпусом 1, и игольчатый катод 15, который введен в верхнюю межэлектродную камеру 7 через резьбовое отверстие 16 в ее крышке 5 соосно со сквозным отверстием 3 корпуса 1, патрубок 17 для ввода рабочего раствора расположен в средней части анодной полости 8, патрубки 18 для вывода кислорода установлены в верхней части анодной полости, патрубок 19 для вывода парогазовой смеси расположен в верхней крышке.
Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода работает следующим образом.
Анодную 8 и катодную 9 полости нижней межэлектродной камеры 6 заполняют слабым раствором щелочи или кислоты через патрубок 17 и устанавливают необходимый расход раствора. Затем устройство подключают к электрической сети и постепенно повышают напряжение до появления устойчивой плазмы в зоне катодов. В нижней катодной полости 9 происходит нагрев раствора до температуры кипения при частичном разложении воды на водород и кислород. Кислород, выделившийся у анода 10, поднимается в верхнюю часть анодной полости 8 и через патрубки 18 удаляется из анодной полости.
Газообразный молекулярный водород, формирующийся на границе плазма - жидкость, собирается в верхней части катодной полости 9, выходит через сквозное отверстие 3 в межэлектродную камеру 7 вместе с водяным паром и разогретым раствором, попадает в электрическое поле между анодом 14 и катодом 15.
Под действием электрического поля между многократно уменьшенной площадью катода по отношению к площади анода формируется начальный, сфокусированный на катод поток ионов щелочного металла. Имея запас кинетической энергии при движении к катоду, ионы щелочного металла отделяют атомы водорода от молекул воды H2O, в результате формируется плазма атомарного водорода, которая, охлаждаясь на границе плазма - жидкость, формирует молекулы водорода. Одновременно в плазме присутствуют и свободные протоны. Соединяясь с электронами, испущенными катодом, они также синтезируют атомы водорода. Процессы синтеза атомов и молекул водорода генерируют больше энергии, чем ее затрачивается на разрушение молекулы воды.
Таким образом, водородная плазма у катода является источником тепловой энергии, передаваемой водному раствору, и источником атомарного и молекулярного водорода и кислорода одновременно.
Эффективность технологического процесса зависит от многих факторов. Главными из этих факторов являются коэффициент центрирования Kc катода 11 и коэффициент его фокусировки S. Величина коэффициента центрирования определяется по формуле
где D - диаметр сквозного отверстия 3; d - диаметр катода 11.
где D - диаметр сквозного отверстия 3; d - диаметр катода 11.
Экспериментально установлено, что оптимальная величина коэффициента центрирования Kc катода 11 находится в пределах 1,3 < Kc < 1,7, а коэффициент фокусировки S, определяющий величину входа катода 11 в цилиндрическую часть сквозного отверстия 3, изменяется в пределах (-0,5d < S < + 0,5d). Знак минус означает, что катод 11 не доходит до сквозного отверстия 3 на величину 0,5d, а знак плюс - вход катода 11 в отверстие 3 на величину 0,5d.
Эффективность устройства определяет общий показатель эффективности Ko, учитывающий электрическую энергию Ee, вводимую в устройство, тепловую энергию Et, которая аккумулируется в нагретом водном растворе и водяном паре, и энергию Eg, содержащуюся в выделившихся газах: водороде и кислороде.
Claims (1)
- Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащее корпус, верхнюю и нижнюю крышки, анод, катод, патрубки для ввода и вывода рабочего раствора, отличающееся тем, что корпус выполнен из диэлектрического материала, снабжен цилиндроконическим приливом, имеет сквозное отверстие и образует с верхней и нижней крышками соответствующие верхнюю и нижнюю межэлектродные камеры, при этом нижняя межэлектродная камера имеет анодную и катодную полости, плоский кольцевой анод с отверстиями расположен в анодной полости, катод в виде стержня из тугоплавкого материала вставлен в диэлектрический стержень с наружной резьбой, посредством которой он введен в нижнюю межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в нижней крышке и центрирован в сквозном отверстии корпуса, верхняя межэлектродная камера имеет цилиндрический анод, расположенный над корпусом, и игольчатый катод, который введен в верхнюю межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в крышке соосно со сквозным отверстием корпуса, патрубок для ввода рабочего раствора расположен в средней части анодной полости, патрубки для вывода кислорода установлены в верхней части анодной полости, патрубок для вывода парогазовой смеси расположен в верхней крышке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98121179/12A RU2157861C2 (ru) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98121179/12A RU2157861C2 (ru) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98121179A RU98121179A (ru) | 2000-09-20 |
RU2157861C2 true RU2157861C2 (ru) | 2000-10-20 |
Family
ID=20212627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98121179/12A RU2157861C2 (ru) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2157861C2 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT501680A1 (de) * | 2005-04-15 | 2006-10-15 | Bierbaumer Hans Peter Dr | Wärmegenerator |
WO2006108198A1 (de) | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Hans-Peter Bierbaumer | Wärmegenerator |
WO2011082442A2 (de) | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Johann Wiedlroither | Vorrichtung zur erwärmung eines fluids |
WO2011082441A2 (de) | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Phenom Technologies Gmbh | Vorrichtung zur erwärmung eines fluids |
WO2011082440A2 (de) | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Johannes Artmayr | Vorrichtung zur erwärmung eines fluids |
RU2675862C2 (ru) * | 2018-01-30 | 2018-12-25 | Геннадий Леонидович Багич | Способ разложения воды на кислород и водород и устройства для его осуществления |
RU2816078C1 (ru) * | 2023-06-16 | 2024-03-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Майкопский государственный технологический университет" | Устройство для получения водорода |
-
1998
- 1998-11-25 RU RU98121179/12A patent/RU2157861C2/ru active
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT501680A1 (de) * | 2005-04-15 | 2006-10-15 | Bierbaumer Hans Peter Dr | Wärmegenerator |
WO2006108198A1 (de) | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Hans-Peter Bierbaumer | Wärmegenerator |
CN101208565B (zh) * | 2005-04-15 | 2012-01-04 | 汉斯-彼得·比尔鲍默 | 加热流体的方法和热发生器及其应用以及相应的加热装置 |
US8565588B2 (en) | 2005-04-15 | 2013-10-22 | Hans-Peter Bierbaumer | Heat generator |
WO2011082442A2 (de) | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Johann Wiedlroither | Vorrichtung zur erwärmung eines fluids |
WO2011082441A2 (de) | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Phenom Technologies Gmbh | Vorrichtung zur erwärmung eines fluids |
WO2011082440A2 (de) | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Johannes Artmayr | Vorrichtung zur erwärmung eines fluids |
RU2675862C2 (ru) * | 2018-01-30 | 2018-12-25 | Геннадий Леонидович Багич | Способ разложения воды на кислород и водород и устройства для его осуществления |
RU2816078C1 (ru) * | 2023-06-16 | 2024-03-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Майкопский государственный технологический университет" | Устройство для получения водорода |
RU2816471C1 (ru) * | 2023-06-16 | 2024-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Майкопский государственный технологический университет" | Устройство для получения тепловой энергии водорода и кислорода с регулированием мощности |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4511039B2 (ja) | 準安定原子衝撃源 | |
ATE258092T1 (de) | Plasmareaktor zur herstellung von feinem pulver | |
RU2157861C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
KR100954486B1 (ko) | 전자파 플라즈마토치에서 발생한 활성입자의 화학반응 장치 | |
WO2006038048A1 (en) | Apparatus and method for decomposing water | |
RU2175027C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2177512C1 (ru) | Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2157427C1 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии водорода и кислорода | |
RU2258097C1 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2167958C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
Gamaleev et al. | Generation and diagnostics of ambient air glow discharge in centimeter-order gaps | |
CN105430860A (zh) | 大气压下直接耦合微波液相等离子体发生装置和方法 | |
RU2213162C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2157862C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии и парогазовой смеси | |
RU2256007C9 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2210630C1 (ru) | Устройство для получения газовой смеси и трансмутации ядер атомов химических элементов | |
RU2347855C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии и парогазовой смеси | |
RU2260075C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2258098C1 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2228390C1 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2346084C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2288972C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2816078C1 (ru) | Устройство для получения водорода | |
RU2816471C1 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии водорода и кислорода с регулированием мощности | |
RU98121179A (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода |