Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода

Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода

Реферат

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.: Строй-издат, 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, 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 устройство для получения тепловой энергии водорода и кислорода содержит корпус и крышку, выполненные из диэлектрического материала, анод, катод и патрубок для ввода рабочего раствора, расположенный в средней части анодной полости. Корпус имеет внутренний прилив с осевым отверстием, анодная полость сообщена с катодной полостью посредством щели в виде зазора между торцевой поверхностью внутреннего прилива корпуса и нижним торцом крышки, при этом зазор выполнен с возможностью его регулирования посредством перемещения крышки, анод имеет вид вертикально расположенного в анодной полости цилиндра, катод имеет форму цилиндра с осевым отверстием и вставлен в верхнюю часть осевого отверстия внутреннего прилива корпуса, осевое отверстие катода и внутреннего прилива корпуса образуют канал для выхода нагретого раствора, осевое отверстие крышки служит каналом для выхода газов, а анод и катод подсоединены к блоку питания, имеющему генератор импульсов.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что раствор проходит через осевое отверстие катода, а зазор между анодной и катодной полостями регулируется с помощью резьбы крышки. 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. 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, которые выходят через осевое отверстие крышки.

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 и имеющий внутренний прилив 2 с осевым отверстием 3, диэлектрическую крышку 4 с осевым отверстием 5 и наружной резьбой 6. Цилиндрический анод 7 вставлен в анодную полость 8, образованную стенками корпуса и внутреннего прилива корпуса, и соединен с положительным полюсом источника питания. Цилиндрический катод 9 с осевым отверстием 10 вставлен посредством резьбы в верхнюю часть внутреннего прилива 2 соосно с его осевым отверстием 3 и соединен с отрицательным полюсом источника питания. Зазор между цилиндрической поверхностью катода и внутренней стенкой отверстия внутреннего прилива образует катодную полость 11. Раствор поступает в анодную полость 8 через патрубок 12 и проходит в катодную полость 11 через регулируемый зазор 13 между внутренним приливом 2 корпуса 1 и крышкой 4 и далее выходит через осевое отверстие 10 катода 9 и осевое отверстие 3 внутреннего прилива 2. Смесь газов выходит через осевое отверстие 5 крышки 4. Анод и катод подсоединяются к блоку питания 14, имеющему генератор импульсов.

Устройство работает следующим образом. Устанавливается заданный расход раствора, проходящего через устройство. Включается блок питания 14 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 (см. таблицу).

Таблица
Показатели	1	2	3	Сред.
1 - масса раствора, прошедшего через реактор m, кг.	0,354	0,339	0,322	0,338
2 - температура раствора на входе в реактор, t1, град.	28	28	28	28
3 - температура раствора на выходе из реактора, t2, град.	81	82	83	82,0
2 - разность температур раствора Δt=t2-t1, град.	53	54	55	54
3 - длительность эксперимента Δτ, с	300	300	300	300
4 - показания вольтметра V, В	5,0	5,0	5,0	5,0
5 - показания амперметра I, А	2,1	2,1	2,1	2,1
6 - расход электроэнергии по показаниям вольтметра и амперметра E1=I·V·Δτ, кДж	3,15	3,15	3,15	3,15
7 - энергия нагретого раствора, Е2=4,19·m·Δt, кДж	78,61	76,70	74,20	76,50
8 - показатель эффективности реактора К=E2/E1	24,96	24,35	23,56	24,29

Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащее корпус и крышку, выполненные из диэлектрического материала, анод, катод и патрубок для ввода рабочего раствора, расположенный в средней части анодной полости, отличающееся тем, что корпус имеет внутренний прилив с осевым отверстием, анодная полость сообщена с катодной полостью посредством щели в виде зазора между торцевой поверхностью внутреннего прилива корпуса и нижним торцом крышки, при этом зазор выполнен с возможностью его регулирования посредством перемещения крышки, анод имеет вид вертикально расположенного в анодной полости цилиндра, катод имеет форму цилиндра с осевым отверстием и вставлен в верхнюю часть осевого отверстия внутреннего прилива корпуса, осевое отверстие катода и внутреннего прилива корпуса образуют канал для выхода нагретого раствора, осевое отверстие крышки служит каналом для выхода газов, а анод и катод подсоединены к блоку питания, имеющему генератор импульсов.