ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ КИСЛОРОДА И ВОДОРОДА

ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ КИСЛОРОДА И ВОДОРОДА


RU (11) 2091508 (13) C1

(51) 6 C25B1/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4850161/25 
(22) Дата подачи заявки: 1990.07.10 
(45) Опубликовано: 1997.09.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 1158617, кл. C 25 B 1/04, 1983. Авторское свидетельство СССР N 1000471, кл. C 25 B 1/04, 1980. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственный кооператив "Эврика" 
(72) Автор(ы): Вердиев М.Г.; Вердиев Д.Г.; Гаджиев Н.Г.; Мамаев К.М.; Шаншаев О.Ц.; Вердиев М.М.; Омаров М.Г.; Вердиев А.Г.; Рабаданов М.Х. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственный кооператив "Эврика" 

(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ КИСЛОРОДА И ВОДОРОДА 

Электролизер для получения кислорода и водорода, включающий подпитывающую емкость и герметичный корпус, в котором установлены пластины -электроды и два циркуляционных контура электролита, один из которых соединяет подпитывающую емкость и герметичный корпус, причем он снабжен системой теплосброса, соединенной трубопроводами с герметичным корпусом, которые образуют первый контур циркуляции, а второй контур циркуляции присоединен к трубопроводам первого контура. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к генерированию горючих газов, используемых для сварки, резки и пайки в производственных условиях, а также в лабораторной практике.

Известно устройство электролизера для сварки и пайки водяным газом, в котором горючая смесь получается при пропускании электрического тока через ряд последовательно соединенных между собой ячеек-электродов, образованных пластинчатыми электродами, в промежутках между которыми находится электролит, представляющий собой раствор щелочи (Сварка и пайка водяным паром. Тенденции научно-технического прогресса. 1987, N 1, с. 12-13).

Недостатком указанного электролизера является его низкая надежность, а также перегрев электролита во время работы, приводящий к повышенному содержанию паров щелочи в выходящие из электролизера горючей газовой смеси.

Целью изобретения является повышение надежности электролизера и уменьшение выноса электролита газовой смесью.

Указанная цель достигается за счет изготовления электролизера в виде герметичной емкости с установленными в нее электродами, фиксированными между собой зазорами, обеспечивающими электроизоляционным материалом, и в одной или нескольких верхних и нижних точках соединенной с системой теплосброса секциями трубопроводов переменного сечения, причем в опускной части верхние и в подъемной части нижние секции трубопроводов соединены с подпитывающей емкостью так, что концы нижних трубопроводов погружены в электролит, а верхние выведены в пространство газовой смеси над электролитом.

Существенным отличием изобретения от известного устройства является выполнение электролизера в виде герметичной емкости с помещенным в нее пакетом пластин-электродов, собранным с фиксированным электроизоляционным материалом зазором, в одной или нескольких верхних и нижних точках соединенной с системой теплосброса секциями трубопроводов переменного сечения, причем в подъемной части нижние секции соединены с подпитывающей емкостью трубопроводами так, что их концы погружены в электролит, а верхние секции в опускной части трубопровода выведены в пространство газовой смеси над электролитом.

Всеми перечисленными признаками заявленное устройство электролизера существенно отличается от известного, а наличие у него совокупности указанных отличительных признаков обеспечивает достижение поставленной цели.

Использование совокупности узлов и деталей с указанной функциональной связью неизвестно.

На чертеже представлена схема устройства для получения кислородно-водородной смеси. Герметичная емкость 9, в которую помещены пластины-электроды 6, подключенные к источнику питания 7 и установленные с зазором, фиксированным изолирующим материалом 5, который проложен между электродами в виде шайб или отдельных полосок в нескольких точках его поверхности. С помощью секций трубопроводов переменного сечения 4 и 11 герметичная емкость соединена с системой охлаждения 8, снабженной радиаторными пластинами. Причем секции трубопроводов присоединены, в свою очередь, к подпитывающей емкости 3 трубопроводами газожидкостной смеси 4 и подпитывающим 10. Для предотвращения попадания электролита в выходной штуцер установлен фильтр 1.

Устройство электролизера для получения кислородно-электродной смеси работает следующим образом.

При заправке электролита в подпитывающую емкость 3 он через трубопровод 10 заполняет герметичную емкость. Подача напряжения от источника питания 7 на пластины-электроды 6 служит началом электролиза. Пузырьки выделяющихся кислорода и водорода, захватывая нагретые в межэлектродных промежутках объемы электролита, попадают в верхнюю секцию трубопровода 4. Последняя, также как и нижняя секции трубопровода 11, имеют переменные поперечные сечения, большие размеры которых находятся перед развилками трубопроводов 2 и 10 по ходу циркуляции электролита. Изменение размеров поперечных сечений верхней и нижней секций трубопроводов вызвано необходимостью выравнивания аэрогидродинамических сопротивлений участков секций 4 и 11, трубопроводов 2 и 10, системы охлаждения 7. Верхняя секция трубопровода 10 присоединена к подпитывающей емкости 3 трубопроводом газожидкостной смеси 2 в опускной части. Выталкиваемая за счет меньшей плотности газожидкостная смесь, проходя наивысшую точку секции трубопровода, частично сепарируется, попадает в трубопровод 2 и далее полностью сепарируется в подпитывающей емкости 3, проходя через заполненный газовой смесью объем над уровнем электролита. Для предотвращения попадания капель электролита в выходной штуцер на нем установлен фильтр 1 для отделения электролита. Нагретый электролит после частичной сепарации поступает в систему охлаждения 8. Вместо выброшенных газовой смесью в трубопровод 2 объемов нагретого в межэлектродных промежутках электролита происходит подсасывание холодного электролита из подпитывающей емкости и системы охлаждения 8.

Повышение надежности предложенного устройства электролизера для получения кислородно-водородной смеси происходит из-за полного погружения в электролит собранного пакета пластин-электродов, заключенных внутри герметичной емкости, в отличие от известного способа, где пластины-электроды стянуты через электроизоляционные прокладки шпильками и пространства между электродами не полностью заполнены электролитом, а с увеличением числа электродов и временем работы герметичность такого соединения трудно обеспечить.

Кроме того, в известном способе устройство при уменьшении расстояния между электродами и их толщины резко повышается температура электролита. В предложенном устройстве скорость циркуляции электролита как внутри герметичной емкости, так и через систему охлаждения и подпитывающую емкость растет с уменьшением расстояния между электродами, обеспечивая тем самым поддержание рабочей температуры электролита на минимальном уровне, что приводит в конечном итоге к снижению содержания электролита в горючей смеси, то есть достижению поставленной цели.

Пример. Результаты экспериментального испытания известной конструкции электролизера показали, что в 10-элементном электролизере при толщине пластин-электродов 0,610-3 м, зазоре между ними 410-3 м и токе 10 А температура электролита в центральной части ячеек электролизера достигала 72oC, производительность составила 50 л/ч а содержание щелочи в газовой смеси было 29%

Электролизер предложенной конструкции был выполнен как герметичная емкость в виде прямоугольного параллелепипеда объемом 0,2 л с 10-ю электродами толщиной 0,410-3 м и зазором между ними 1,510-3 м. При токе 10 А температура электролита в межэлектродных промежутках составила 31oC, производительность оказалась 50 л/ч, а концентрация щелочи в газовой смеси была 6%

Следует отметить, что электролит в известной конструкции электролизера представлял собой 25%-ный раствор щелочи, тогда как в предложенном устройстве используется 10% -ный раствор. Уменьшение концентрации электролита в предложенной конструкции осуществлено за счет уменьшения расстояния между электродами, чего нельзя допустить в известном устройстве из-за чрезмерного нагрева электролита в центральной части электродов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Электролизер для получения смеси кислорода и водорода, включающий герметичный корпус, в котором размещены пластинчатые электроды, разделенные электроизоляционными прокладками, и циркуляционный контур, соединяющий трубопроводами верхнюю и нижнюю части корпуса электролизера с подпитывающей емкостью, отличающийся тем, что электролизер снабжен системой теплосброса, соединенной трубопроводами с циркуляционным контуром у верхней и нижней частях корпуса.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+водород -молекулярный".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "водород" будут найдены слова "водорода", "водородный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("водород!").


Устройства и способы получения кислорода и водорода | Устройства и способы хранения водорода и кислорода | Устройства и способы получения и хранения биогаза


Рейтинг@Mail.ru