RU2256006C1

RU2256006C1 - Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода

Info

Publication number: RU2256006C1
Application number: RU2003132588/15A
Authority: RU
Inventors: Ф.М. Канарёв (RU); Ф.М. Канарёв; В.В. Подобедов (RU); В.В. Подобедов; А.И. Тлишев (RU); А.И. Тлишев; Д.А. Бебко (RU); Д.А. Бебко
Original assignee: Кубанский государственный аграрный университет
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2005-07-10
Also published as: RU2003132588A

Abstract

Изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике для получения тепла, водорода и кислорода. Устройство содержит корпус и крышку, выполненные из диэлектрического материала, анод и катод. Анод выполнен в виде вертикальных цилиндров, расположенных в анодной полости, а катод - в виде цилиндра из тугоплавкого металла с осевым отверстием, вставленного в верхнюю часть отверстия диэлектрического стержня с наружной резьбой. Анодная полость сообщена с катодной полостью посредством канала, а величина зазора между анодной и катодной полостями установлена с возможностью регулирования ее посредством перемещения диэлектрического стержня с резьбой. Осевые отверстия катода и диэлектрического стержня образуют канал для выхода нагретого раствора, патрубок для выхода смеси газов расположен в верхней части крышки соосно с катодной полостью, а анод и катод подсоединены к блоку питания, состоящему из генератора импульсов и цепи управления. Технический эффект - повышение энергетических показателей устройства. 1 ил., 1 табл.

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 электродами.

Известно техническое решение, описанное в SU 487665, 15.10.75, С 25 В 9/00, 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.

Также известно техническое решение, описанное в патенте России №2157861 (прототип), для получения тепловой энергии водорода и кислорода, содержащее корпус, выполненный из диэлектрического материала, крышку, также выполненную из диэлектрического материала, которая имеет цилиндроконический прилив со сквозным отверстием, образующий совместно с корпусом анодную и катодную полости, анод выполнен плоским, кольцевым с отверстиями, расположен в анодной полости и соединен с положительным полюсом источника питания, катод - в виде стержня из тугоплавкого материала, вставлен в диэлектрический стержень с наружной резьбой, посредством которой он введен в межэлектродную камеру через резьбовое отверстие в корпусе и центрирован в сквозном отверстии крышки и соединен с отрицательным полюсом источника питания, патрубок для ввода рабочего раствора расположен в средней части анодной полости.

Недостатком известных изобретений является то, что они имеют низкую энергетическую эффективность.

Техническим решением задачи является повышение энергетических показателей устройства.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройстве для получения тепловой энергии водорода и кислорода, содержащем корпус, выполненный из диэлектрического материала, крышку, также выполненную из диэлектрического материала, анодная полость сообщена с катодной полостью посредством канала и зазора с возможностью регулирования его посредством перемещения диэлектрического стержня с резьбой, анод выполнен в виде вертикально расположенных цилиндров в анодной полости, а катод - цилиндрической формы с осевым отверстием вставлен в верхнюю часть отверстия диэлектрического стержня с резьбой, осевые отверстия катода и диэлектрического стержня образуют канал для выхода нагретого раствора, патрубок для выхода смеси газов расположен в верхней части крышки соосно с катодной полостью, при этом анод и катод подсоединены к блоку питания, который состоит из генератора импульсов и цепи управления.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что раствор проходит через осевое отверстие катода и зазор между анодной и катодной полостями, который регулируется с помощью резьбы диэлектрического стержня. За счет этого увеличивается активность воздействия на молекулы воды и повышается энергетическая эффективность процесса. Кроме того, в зазоре между крышкой и диэлектрическим стержнем формируется электрическая цепь с большим сопротивлением, чем цепь, соединяющая анодную полость с катодной. В результате появляется асимметричная нагрузка на катод и формируется неоднородное электрическое поле. Если эту неоднородность усилить меняющейся частотой, то при таком воздействии на молекулы воды они легче разрушаются на ионы, водород и кислород. Часть водорода и кислорода вновь соединяется, образуя воду и генерируя тепло в растворе, который выходит через осевое отверстие катода и диэлектрического стержня, газовая смесь выходит через верхний патрубок.

При такой схеме устройства можно подобрать резонансную частоту воздействия на молекулы воды и таким образом резко уменьшить затраты энергии на их разрушение. При последующем синтезе молекул воды, разрушенных резонансным электромагнитным полем, выделяется дополнительная тепловая энергия. Таким образом, устройство генерирует одновременно тепловую энергию и смесь газов: водород и кислород.

По данным патентно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство для получения тепловой энергии водорода и кислорода содержит корпус 1, изготовленный из диэлектрического материала, крышку 2 со сквозным осевым отверстием 3, выполняющим роль катодной полости, изготовленную также из диэлектрического материала, при этом межэлектродная камера имеет катодную 3 анодную 4 полости. Анодная полость 4 сообщается с катодной полостью каналом 5 и зазором 6. Анод состоит из цилиндров 7 и 8, расположенных в анодной полости 4, соединен с положительным полюсом блока питания. Катод 9 в виде цилиндра из тугоплавкого материала с осевым отверстием 10 вставлен в диэлектрический стержень 11 с наружной резьбой, посредством которой он введен в анодную полость 4 через резьбовое отверстие 12 в нижней части корпуса, центрирован в сквозном отверстии 3 крышки 2 и соединен с положительным полюсом блока питания, состоящего из генератора импульсов. Патрубок 13 для ввода рабочего раствора расположен в средней части анодной полости 4. Канал для вывода раствора проходит через осевое отверстие 10 катода 9 и осевое отверстие 14 диэлектрического стержня 11, а патрубок 15 для выхода смеси газов - в верхней части крышки соосно с ее осевым отверстием.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливается заданный расход раствора, проходящего через устройство. Включается блок питания и устанавливается заданное напряжение. Через несколько минут процесс приобретает установившийся характер. После этого задается необходимая частота импульсов и начинается процесс фиксирования расхода раствора, напряжения, тока, разности температур раствора на входе и выходе из устройства (табл.) и объем выходящих газов.

Таблица
Показатели	1	2	3	Сред.
1-масса раствора, прошедшего через реактор m, кг.	0,383	0,381	0,377	0,380
2-температура раствора на входе в реактор, t₁, град.	27	27	27	27
3-температура раствора на выходе из реактора, t₂, град.	80	80	80	80
2-разность температур раствора Δt=t₂-t₁, град.	53	53	53	53
3-длительность эксперимента Δτ, с	300	300	300	300
4-показания вольтметра V, В	5,5	5,5	5.5	5,5
5-показания амперметра I, А	2,45	2,45	2,45	2,45
6-расход электроэнергии по показаниям вольтметра и амперметра E₁=I·V·Δτ, кДж	4,04	4,04	4,04	4,04
7-энергия нагретого раствора, Е₂=4,19·m·Δt, кДж	85,05	84,61	83,72	84,46
8-показатель эффективности реактора К=Е₂/Е₁	21,05	20,94	20,72	20,90

Claims

Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащее корпус и крышку, выполненные из диэлектрического материала, анод и катод, отличающееся тем, что анод выполнен в виде вертикальных цилиндров, расположенных в анодной полости, а катод - в виде цилиндра из тугоплавкого металла с осевым отверстием, вставленного в верхнюю часть отверстия диэлектрического стержня с наружной резьбой, при этом анодная полость сообщена с катодной полостью посредством канала, а величина зазора между анодной и катодной полостями установлена с возможностью регулирования ее посредством перемещения диэлектрического стержня с резьбой, осевые отверстия катода и диэлектрического стержня образуют канал для выхода нагретого раствора, патрубок для выхода смеси газов расположен в верхней части крышки соосно с катодной полостью, а анод и катод подсоединены к блоку питания, состоящему из генератора импульсов и цепи управления.