Устройство для регулирования давления газов в сборных камерах при электролизе воды под давлением

Устройство для регулирования давления газов в сборных камерах при электролизе воды под давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ч

Я (, (3

4 фу. .е

RJIRQe 12 и, 1;

1 ж

34 40964 (ф

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСт00 КА ИЗОБРЕТЕИИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для регулирования давлеиия газов в сборных камерах при электролизе воды под давлением.

К авторскому свидетельству В. В. 1цишкина, заявленному

26 ноября 1932 года (спр. о перв. № 119194).

0 выдаче авторского свидетельства онубангогано 31 января 1935 года.

*) V. D. 3. том 72, 1928 г. стр. 73. (2СО) Одним из затруднений конструктивного оформления промышленного э..ектролиза воды под давлением являе-.ся надежный контроль сбора газов, питание водой и защита диафрагм электролизеров от случайных резких колебаний давления в сборных камерах. Даже нез ачительное неравенство давчения в сборниках вызывает при давлениях в несколько сот атмосфер столь больш.ie односторонние усилия в ди;- фрагмах, что последние разрушаются. Следствием этого может явиться пониженная чистота газов вплоть до образования гремучей смеси.

Большинство имеющихся патентов по электролизу воды под давлением совершенно не касается сборного устройства. Только B некоторых патентах описываются контролирующие и регулирующие приспособления. Предла гаемые в этих патен:ах устройства предста- вляются мало практичными. По журнальному описанию одной из опытных установок, удовлетворительно работающей в течение двух лет*), нельзя получить ясного представления о применяемых у тройствах и аппаратах. В этом описании дела;тся упоминание только о соединении электродных пространств трубопроводом большого сопротивления, о применении эластичных диафрагм и об обратных вентилях, препятствующих обратному току газов в электролизеры. Целью наст: ящего изобретения является так усовершенствовать методы регулирова .и: даглени» газов с примеНЕКИЕМ КЛ3:Га НО з ДВОйНО "Î ИЛИ ОРДИнарного действия, QTI:ëÿ÷àþùèõ эаектролизер от газового пространства, чтобы устранить погр еж.-"пия электродных камео вследствие резких колебаний давления.

Согласно изобретению предлагается клапаны, отключающие электролизер от газового пространства сборной камеры, располагать между циркуляционным и главным пространством сборных камер и снабжая ь их приспособлениями дл» приведения в действие при падении давления в газовом простран:тве. Далее, согласно изобретению, дается особая целесообразно устроенная фор ма выполнения устройства для выравнивания давления в газовых пространствах сборных камер с помощью промежуточных резервных камер, соединенных трубопроводами со сборными камерами.

На фиг. 1 дана общая схема устройства, на фиг. 2 показано устройство сборной камеры, на фиг. 3 — вариант защитного клапана.

Как видно из чертежа (фиг. 1), пузырьки газа из электролизеров 1, смеш"иные с электролитом, поступают в сборную камеру 2 по трубоаро оду 3. (братная циркуляция электролиза происходит по трубопроводу 4. Сначала газ (фиг.2) заполняет буферный резервуар 5, после чего приподнимает клапан 6 и собирается наверху сборной камеры (путь газа показан стрелками). Если по какой-либо причине давление в газовом пространстве сборной камеры резко понижается, газ в буферном резервуаре производит давление снизу вверх на соединенный с пим клапан. Последний приподнимается и запирает проход.

После этого начинается уравнивание давления между камерами (водородной и кислородной) с помощью трубопровода 7 и промежуточных камер 8(фиг. 1).

Разрежение передается в другую сборную камеру и приводит в действие ее клапан, которыми также отключает е: от электролизеров. После уравнивания давлений в сборных камерах начинается уравнивание давлений в ка ерах и соответствующих электродных пространствах с помощью трубопровода 9, сопротивление которого рассчитывается так, чтобы при колебаниях давление в

ra..îBûõ пространствах сборных камер, уравнивание ра ностей давл.ния в них после отключения электролизеров произошло ранее, чем начнется уравнивание разности давления посредством этого трубопровода.

В верхней части сборной камеры укрепляется цилиндр 10 с расширением внизу, п, едназначенный, с одной стороны, для получения спокойного уровня жидкости, своб диого от пузырьков для удобства электрического контроля его (на чертеже электрическое контрольное приспособдение 11 показано условно) и для запнрания трубопровода 12, соед.:няющего сборную камеру е камерой 13 для питания водой (фиг. 1), а с другой стороны, для промывания газа, посту«ающего из электролизера. Это промывание осуществляется тсм, что питающая кода подводится по. трубопроводу 7 под цилиндр, и вследствие этого в ограниченном им пространстве все время находится почти свободный

or щелочи раствор.

Таким образом, соорная камера одновременно выполняет функцию промывания газа.

Выпуск газа для заполнения сборных баллонов производится по трубопроводу, снабженному обратным вентилем. Внутри сборной камеры выпускной трубопровод оканчивается поплавковым клапаном 16 (на чертеже он показан условно), который запирает выпуск при слишком высоком подъеме уровня жидкости.

Объемы газовых -пространств и количество жидкости в верхних частях сборных камер до соединительного трубопровода 7 рассчитываются таким образом, чтобы газовое пространство одн и из камер могло наполняться целиком жидкостью из другой камеры. Этим путем предупреждается образование гремучей смеси под давлением.

Чтобы при уравнивании давления в сборных камерах избегнуть загрязнеиия газов вследствие перетекания жидкости, насыщенной одним из газов; в сборную камеру для другого газа, питающая вода подводится по трубопроводу (фиг. 1) через камеры 8. Раствор щелочи, применяемый при электролизе с большим удельным весом, будет находиться в нижних частях камер, и уравнивание будет совершаться путем перетекания чистой воды.

Лля устранения попадания пузырьков газа из сборных камер в трубопровод 7 последний внутри сборных камер оканчивается расширением 20 (фиг. 2).

При случайном попадании газа в соединительный трубопровод он собирается наверху камеры 8 и обнаруживается посредством контрольного венталя 21. (!итание водой производится при помощи камер 13, которые одновременно служат сборными баллонами для некоторой части получаемых газов (при

200 атм около 10% общего количества водорода и кислорода). Находящаяся в них вода перетекает в сборные камеры при понижении уровня жидкости ниже конца трубки 12 (фиг. 2). На место воды поступает такой же объем газа. Сопротивление трубопровода рассчитывается достаточно. большим для избежания участия его в уравнввании давления в сборных камерах.

В зависимости от производительности и условий работы всей установки питательные камеры 13 могут менять характер своей работы, не меняя указанного выше способа питания. Так, они могут быть сменными и служить одновременно в качестве сборных баллонов для газа, т. е. эти баллоны, наполненные питательной водой, сменяются периодически по мере израсходования содержашегося в них запаса воды. Далее, питающие камеры могут быть постоянными и наполняться водой под давлением. посредствсм насоса по трубопроводу 18. Накопленный в ннх газ при этом перегоняется по трубопроводам 24 и 19 в выпускной трубопровод 14. Кроме того, питающие камеры могут наполняться водой без насоса, путем потери давления накопленного в них rasa. В этом случае наполнение водой производится из находящегося над ними резервуара 23 пра атмосферном давлеии-и после предварительного впуска накопленного газа в газгольдер.

На.схеме (фиг. 1) камеры для питания водой 13. и промежуточные камеры 8 на соединительном трубопроводе для ясности расчленены. Без изменения принципа нх работы они могут быть конструктивно объединены. в общих сосудах с соответствующим изменением системы трубопроводов.

Для сохранения достаточной электропроводности жидкости в пространствах сборных камер, где находятся электроды для контролирования уровня это пространство может периодически присоедннйться посредством трубопровода 22 (фиг. 1) к трубопроводу 4 для осуществления циркуляции в нем жидкости.

Чтобы предохранить воду в нитающих камерах от насыщения газами, поверхность ее защищается посредством поплавкового приспособления или иного устройства

Предмет изобретения.

1. Устройство для регулирования давления газов в сборных каме ах прн электролизе воды под давлением с применением клапанов двойного или ординарного действия, отключающих электролизер от газового пространства сборной камеры при колебаниях давления, отличающееся тем, что клапаны расположены между циркуляционным и главным пространством сборных камер и снабжены резервуарами 5 в виде колпака, наполняемого выделяющимся газом и играющего роль буфера, служащего для приведения в действие кл;пана при падении давления в газовом "ространстве сборной камеры.

2. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся тем, что для выравнивания давления в газовых пространствах сбо иных камер применено их соединение трубопроводами 7 через промежуточные камеры 8. служ: щие н качестве резервных объемон для литания электролизера в "дой из резервуара 13, с которыми камеры 8 соединены трубопроводами достаточно большого сопротивления для избежания их участия в выравнивании давления в соорных камерах.

3. В устройстве по пп. 1 и 2 для выравнивания давлений . в разомкнутых клапанами частях сборных камер применение соединительного тру<>опровода 9 достаточно большого сопротивления или аналогичного внутреннего соединения.

4, В устройстве по пп. 1 — 3 применения для промывания поступающего в сборный р;зервуар газа цилиндра 10, установленного над расширенным концом 20 трубопровода 7.

Ы авторскому свидетельству В. В. Шипвина № 40964 фиг Г

Эксперт В. С. Лызлов

Редактор Н. А. Покровский ! ип.,П омгэлигрвф", Тамбовская, 12, Зак, 205б