RU2177512C1 - Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода - Google Patents
Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2177512C1 RU2177512C1 RU2000119666/12A RU2000119666A RU2177512C1 RU 2177512 C1 RU2177512 C1 RU 2177512C1 RU 2000119666/12 A RU2000119666/12 A RU 2000119666/12A RU 2000119666 A RU2000119666 A RU 2000119666A RU 2177512 C1 RU2177512 C1 RU 2177512C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- oxygen
- cavity
- magnetic field
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Устройство относится к физико-химическим технологиям и технике для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода. В устройстве корпус, изготовленный из диэлектрического материала, имеет нижний прилив и нижнюю крышку, образующие межэлектродную камеру, разделенную нижним цилиндрическим приливом на анодную и катодную полости. Анод выполнен плоским кольцевым с отверстиями и расположен в анодной полости межэлектродной камеры. Стержневой катод, выполненный из тугоплавкого материала, расположен в диэлектрическом стержне с наружной резьбой, посредством которой он введен в межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в нижней крышке и центрирован в отверстии выходного патрубка, образующего совместно с корпусом прикатодную полость. Устройство для создания переменного магнитного поля цилиндрической формы с обмотками надето на нижнюю крышку и своим магнитным полем охватывает катод и прикатодную полость. Электроды для съема генерируемого электрического тока расположены в цилиндрической части анодной полости. Патрубок для вывода парогазовой смеси расположен в корпусе концентрично катоду. Патрубки для вывода кислорода установлены в верхней части анодной полости. Устройство отличается повышенными энергетическими показателями. 1 ил. , 2 табл.
Description
Изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике для получения электричества, 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.
Также известно техническое решение (см. Патент США N3969214, кл. С 25 В 1/02, 1976), содержащее корпус с осевым отверстием, патрубок ввода рабочего раствора, расположенный в нижней части межэлектродной полости, межэлектродную камеру, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания, и катод, соединенный с отрицательным источником питания, устройство создания переменного магнитного поля.
Недостатком известных изобретений является то, что анод и катод находятся в одной полости межэлектродной камеры. В результате кислород, выделившийся у анода, смешивается с водородом, который выделяется у катода. Процесс смешивания указанных газов сопровождается эндотермическими реакциями образования перекиси водорода H2O2 и озона O3, которые, поглощая энергию, снижают общее количество энергии, генерируемой электролитическим процессом, и таким образом снижают энергетические показатели устройства. Кроме того, указанное устройство нагревает раствор без образования пара.
Техническим решением задачи является повышение энергетических показателей устройства.
Цель достигается тем, что в устройстве для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащем корпус с осевым отверстием, патрубок ввода рабочего раствора, межэлектродную камеру, анод, соединенный с положительным источником питания, катод, соединенный с отрицательным полюсом источника питания, и устройство для создания переменного магнитного поля, корпус, изготовленный из диэлектрического материала, имеет нижний прилив и нижнюю крышку, образующие межэлектродную камеру, разделенную нижним цилиндрическим приливом на анодную и катодную полости, при этом анод выполнен плоским кольцевым с отверстиями и расположен в анодной полости межэлектродной камеры, а стержневой катод, выполненный из тугоплавкого материала, расположен в диэлектрическом стержне с наружной резьбой, посредством которой он введен в межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в нижней крышке и центрирован в отверстии выходного патрубка, образующего совместно с корпусом прикатодную полость, устройство для создания переменного магнитного поля цилиндрической формы с обмотками надето на нижнюю крышку и своим магнитным полем охватывает анод и анодную полость, катод и прикатодную полость, электроды для съема генерируемого электрического тока расположены в цилиндрической части анодной полости, патрубок ввода рабочего раствора расположен в нижней части межэлектродной полости, патрубок для вывода парогазовой смеси расположен в корпусе концентрично катоду, патрубки для вывода кислорода установлены в верхней части анодной полости.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что катод, вокруг которого формируется плазма, помещен в регулируемое переменное магнитное поле, которое совместно с электрическим полем активизирует электрохимические процессы парообразования, разложения молекул воды на водород и кислород и вызывает генерацию электрического тока в кольцевом объеме полости анода, 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 электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода содержит корпус 1, изготовленный из диэлектрического материала, который имеет нижний прилив 2 с осевым отверстием 3 и нижнюю крышку 4, межэлектродную камеру 5, разделенную нижним цилиндрическим приливом 2 на анодную 6 и катодную 7 полости, при этом анод 8 выполнен плоским кольцевым с отверстиями и расположен в анодной полости межэлектродной камеры, а стержневой катод 9, выполненный из тугоплавкого материала, расположен в диэлектрическом стержне 10 с наружной резьбой, посредством которой он введен в межэлектродную камеру через резьбовое отверстие 11 в нижней крышке и центрирован в отверстии выходного патрубка, образующего совместно с нижним цилиндрическим приливом корпуса прикатодную полость, устройство для создания переменного магнитного поля 12 цилиндрической формы с обмотками 13 надето на нижнюю крышку 4 устройства и своим магнитным полем охватывает катод и прикатодную полость, при этом патрубок 14 ввода рабочего раствора расположен в средней части анодной полости, а патрубки 15 для вывода кислорода установлены в верхней части анодной полости, причем патрубок 16 для вывода парогазовой смеси расположен в корпусе 1 концентрично катоду 9. В верхней части кольцевой анодной полости 6 введены электроды 17, с которых снимается вырабатываемый устройством электрический ток.
Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода работает следующим образом.
Анодную 6 и катодную 7 полости заполняют слабым раствором щелочи или кислоты через патрубок 14 и устанавливают необходимый расход раствора. Затем устройство подключают к электрической сети постоянного тока и постепенно повышают напряжение до появления устойчивой плазмы. В катодной полости 7 происходит нагрев раствора до температуры кипения при частичном разложении воды на водород и кислород. Кислород, выделившийся у анода, поднимается в верхнюю часть анодной полости 6 и через патрубки 15 удаляется из анодной полости.
Газообразный молекулярный водород, формирующийся на границе плазма-жидкость, собирается в верхней части катодной полости и выходит вместе с водяным паром через выходной патрубок.
Под действием электрического поля между многократно уменьшенной площадью катода 9 по отношению к площади анода 8 формируется сфокусированный на катод поток ионов щелочного металла. Имея запас кинетической энергии при движении к катоду, ионы щелочного металла отделяют от молекул воды протоны атомов водорода и атомы водорода. В результате в прикатодной полости формируется плазма атомарного водорода. Источником тепловой энергии являются процессы синтеза атомов и молекул водорода.
Наличие в зоне плазмы, кроме электрического поля, переменного магнитного поля интенсифицирует процесс нагревания воды и разложения ее на водород и кислород. За счет этого повышается энергетическая эффективность процесса.
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 КC катода 9 и коэффициент его фокусировки S. Величина коэффициента центрирования определяется по формуле
KC= D/d, (1)
где D - диаметр сквозного отверстия 3; d - диаметр катода 10.
KC= D/d, (1)
где D - диаметр сквозного отверстия 3; d - диаметр катода 10.
Экспериментально установлено, что оптимальная величина коэффициента центрирования КC катода 9 находится в пределах 1,3<KC<1,7, а коэффициент фокусировки S, определяющий величину входа катода 9 в цилиндрическую часть сквозного отверстия патрубка 16, изменяется в пределах (-0,5d < S < +0,5d). Знак минус означает, что катод 9 не доходит до отверстия выходного патрубка на величину 0,5d, а знак плюс - вход катода 9 в отверстие на величину 0,5d.
Эффективность устройства определяет общий показатель эффективности КО, учитывающий электрическую энергию Ee, вводимую в устройство, тепловую энергию Еt которая аккумулируется в нагретом водном растворе и водяном паре, и энергию Еg, содержащуюся в выделившихся газах: водороде и кислороде.
Экспериментально установлено, что при учете только энергии, содержащейся в нагретом водном растворе и водяном паре, показатель эффективности принимает значения КО= 1,7 ± 0,20 Приближенный учет выделившихся газов повышает этот показатель до 1,9 ± 0,2 (табл. 1, 2), a учет и генерируемой электрической энергии - до 2,1 ± 0,2.
Claims (1)
- Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащее корпус с осевым отверстием, патрубок ввода рабочего раствора, межэлектродную камеру, анод, соединенный с положительным источником питания, катод, соединенный с отрицательным полюсом источника питания, и устройство для создания переменного магнитного поля, корпус, изготовленный из диэлектрического материала, имеет нижний прилив и нижнюю крышку, образующие межэлектродную камеру, разделенную нижним цилиндрическим приливом на анодную и катодную полости, при этом анод выполнен плоским кольцевым с отверстиями и расположен в анодной полости межэлектродной камеры, а стержневой катод, выполненный из тугоплавкого материала, расположен в диэлектрическом стержне с наружной резьбой, посредством которой он введен в межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в нижней крышке и центрирован в отверстии выходного патрубка, образующего совместно с корпусом прикатодную полость, устройство для создания переменного магнитного поля цилиндрической формы с обмотками надето на нижнюю крышку и своим магнитным полем охватывает катод и прикатодную полость, электроды для съема генерируемого электрического тока расположены в цилиндрической части анодной полости, патрубок для вывода парогазовой смеси расположен в корпусе концентрично катоду, патрубки для вывода кислорода установлены в верхней части анодной полости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000119666/12A RU2177512C1 (ru) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000119666/12A RU2177512C1 (ru) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2177512C1 true RU2177512C1 (ru) | 2001-12-27 |
Family
ID=20238260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000119666/12A RU2177512C1 (ru) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2177512C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010132973A1 (ru) * | 2009-05-19 | 2010-11-25 | Partnou Yauheni Viktorovich | Способ и устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода |
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 |
-
2000
- 2000-07-24 RU RU2000119666/12A patent/RU2177512C1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010132973A1 (ru) * | 2009-05-19 | 2010-11-25 | Partnou Yauheni Viktorovich | Способ и устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода |
EA015081B1 (ru) * | 2009-05-19 | 2011-04-29 | Евгений Викторович ПОРТНОВ | Способ и устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода |
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 |
---|---|---|
CN105858814B (zh) | 一种阵列式高密度水中介质阻挡放电废水处理装置 | |
WO2007147097A2 (en) | Fluid treatment using plasma technology | |
NO20041816L (no) | Fremgangmate for fremstilling av ultrafint dispersjonsvann av ultrafine metallpartikler | |
RU2157861C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2177512C1 (ru) | Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода | |
CN102522307B (zh) | 一种利用光电效应增强的射频放电电离装置 | |
CN109796066A (zh) | 一种大功率dbd等离子体活化水发生装置 | |
KR101280445B1 (ko) | 물 정화를 위한 수중 방전 장치 | |
JP2002226201A (ja) | 水素の製造法およびその装置 | |
RU2157427C1 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии водорода и кислорода | |
RU2175027C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2258097C1 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2347855C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии и парогазовой смеси | |
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 | |
RU2346084C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2157862C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии и парогазовой смеси | |
RU107161U1 (ru) | Плазмохимотрон | |
RU2256007C1 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2213162C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2228390C1 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2260075C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2210630C1 (ru) | Устройство для получения газовой смеси и трансмутации ядер атомов химических элементов | |
RU2288972C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2258098C1 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2816078C1 (ru) | Устройство для получения водорода |