УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА


RU (11) 2284370 (13) C2

(51) МПК
C25B 1/04 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003137263/15 
(22) Дата подачи заявки: 2003.12.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.12.23 
(43) Дата публикации заявки: 2005.06.10 
(45) Опубликовано: 2006.09.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2157861 С2, 20.10.2000. RU 2157427 C1, 10.10.2000. RU 2213162 С2, 27.09.2003. WO 91/07525 А2, 30.05.1991. US 3969214 А, 13.07.1976. US 3992271 А, 16.11.1976. 
(72) Автор(ы): Канарёв Филипп Михайлович (RU); Тлишев Адам Измаилович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Кубанский Государственный аграрный университет (RU) 
Адрес для переписки: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, КГАУ, ПИО 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА
Изобретение относится к физико-химическим технологиям получения тепла, водорода и кислорода. Устройство содержит корпус, выполненный из диэлектрического материала, крышку из диэлектрического материала, анод, катод и патрубок для ввода рабочего раствора. Между корпусом и крышкой установлен плоский диэлектрический диск с осевым и периферийными отверстиями. В осевое отверстие плоского диэлектрического диска вставлены верхняя и нижняя части анодно-катодного диэлектрического стержня с осевым отверстием и торцевыми цилиндрическими приливами. Верхний и нижний аноды выполнены в виде плоских дисков с осевыми отверстиями и установлены на анодно-катодном диэлектрическом стержне между плоским диэлектрическим диском и цилиндрическими приливами верхней и нижней частей анодно-катодного диэлектрического стержня. Анодно-катодный диэлектрический стержень, два анода и плоский диэлектрический диск соединены болтом с гайкой, вставленным в осевое отверстие анодно-катодного диэлектрического стержня и выполняющим функцию катода. Между анодами, плоским диэлектрическим диском и цилиндрическими приливами анодно-катодного диэлектрического стержня установлены диэлектрические уплотнительные кольца. Патрубок для подачи раствора вставлен в осевое отверстие корпуса, патрубок для выхода раствора вставлен в осевое отверстие крышки, патрубок для выхода газов вставлен в боковое отверстие в крышке, анод и катод подсоединены к источнику питания, генерирующему импульсы. Технический эффект - повышение устойчивости технологического процесса и энергетических показателей устройства. 1 ил., 1 табл. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике для получения тепла, водорода и кислорода.

Известно техническое решение (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.

Известно техническое решение, описанное в SU 487665, С 25 В 9/00, 15.10.75, содержащее корпус, верхнюю и нижнюю крышки, патрубки для ввода и вывода рабочего раствора, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания, и катод, соединенным 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, 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 и недостаточную устойчивость технологического процесса.

Техническим решением задачи является повышение устойчивости технологического процесса и энергетических показателей устройства.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для получения тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащем корпус, выполненный из диэлектрического материала, крышку, также выполненную из диэлектрического материала, анод, катод и патрубок для ввода рабочего раствора, между корпусом и крышкой установлен плоский диэлектрический диск с осевым и периферийными отверстиями, в осевое отверстие плоского диэлектрического диска вставлены верхняя и нижняя части анодно-катодного диэлектрического стержня с осевым отверстием и торцевыми цилиндрическими приливами, верхний и нижний аноды выполнены в виде плоских дисков с осевыми отверстиями и установлены на анодно-катодном диэлектрическом стержне между плоским диэлектрическим диском и цилиндрическими приливами верхней и нижней частей анодно-катодного диэлектрического стержня, анодно-катодный диэлектрический стержень, два анода и плоский диэлектрический диск соединены болтом с гайкой, вставленным в осевое отверстие анодно-катодного диэлектрического стержня и выполняющим функцию катода, между анодами, плоским диэлектрическим диском и цилиндрическими приливами анодно-катодного диэлектрического стержня установлены диэлектрические уплотнительные кольца, патрубок с цилиндрическим диэлектрическим приливом для подачи раствора вставлен в осевое отверстие корпуса, патрубок с цилиндрическим диэлектрическим приливом для выхода раствора вставлен в осевое отверстие крышки, патрубок для выхода газов вставлен в боковое отверстие в крышке, анод и катод подсоединены к источнику питания, генерирующему импульсы.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что устройство имеет два анода и один общий для них катод, а также две пары диэлектрических цилиндрических приливов с регулируемым зазором меду ними. Поскольку в указанных зазорах идет поляризация молекул и ионов воды, то удвоенное количество таких зазоров значительно повышает устойчивость и эффективность процесса динамического разрушения и диссоциации молекул и ионов воды. Повышение устойчивости процесса исключает необходимость установки автоматических систем для регулирования его параметров. Все это повышает эффективность устройства для получения тепловой энергии, водорода и кислорода.

При такой схеме устройства можно подобрать резонансную частоту воздействия на молекулы и ионы воды и таким образом резко уменьшить затраты энергии на их разрушение. При последующем синтезе молекул и ионов 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, где изображен общий вид устройства.

Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода содержит корпус 1, изготовленный из диэлектрического материала и имеющий осевое отверстие в дне; диэлектрическую крышку 2 также с осевым отверстием и плоский диэлектрический диск 3 с осевым и периферийными отверстиями 4. Анодно-катодный диэлектрический стержень имеет осевое отверстие и состоит из верхней 5 части с цилиндрическим диэлектрическим приливом 6 и нижней части 7 с цилиндрическим диэлектрическим приливом 8. Верхний плоский кольцевой анод 9 установлен на верхней части 5 анодно-катодного диэлектрического стержня между плоским диэлектрическим диском 3 и цилиндрическим приливом 6. Нижний плоский кольцевой анод 10 установлен на нижней части 7 анодно-катодного диэлектрического стержня между плоским диэлектрическим диском 3 и цилиндрическим приливом 8 нижней части 7 анодно-катодного диэлектрического стержня. Между плоским диэлектрическим диском 3 и анодом 10, а также между цилиндрическим диэлектрическим приливом 8 нижней части 7 анодно-катодного диэлектрического стержня установлены уплотнительные диэлектрические кольца 11 и 12. Аналогичные кольца установлены между верхним анодом 9, диэлектрическим диском 3 и цилиндрическим приливом 6 верхней части 5 анодно-катодного диэлектрического стержня. Анодно-катодный диэлектрический стержень вместе с анодами 9 и 10 и плоский диэлектрический диск 3 соединены болтом 13 с гайкой 14. Болт проходит через их осевые отверстия и выполняет роль катода. Роль катодных полостей выполняют увеличенные части 15 и 16 осевого отверстия анодно-катодного диэлектрического стержня. Диэлектрический патрубок 17 для подачи раствора имеет осевое отверстие 18 и диэлектрический цилиндрический прилив 19. Этот патрубок вставлен в осевое отверстие дна корпуса посредством резьбы 20. Диэлектрический патрубок 21 для выхода раствора имеет осевое отверстие 22 и цилиндрический диэлектрический прилив 23. Этот патрубок вставлен в осевое отверстие крышки посредством резьбы 24. Зазор 25 между торцевой поверхностью диэлектрического цилиндрического прилива 23 патрубка 21 для выхода раствора и цилиндрическим диэлектрическим приливом 6 верхней части 5 анодно-катодного диэлектрического стержня регулируется перемещением патрубка 21 посредством резьбы 24. Зазор 26 между торцевой поверхностью диэлектрического цилиндрического прилива 19 патрубка 17 и торцевой поверхностью диэлектрического цилиндрического прилива 8 нижней части 7 анодно-катодного диэлектрического стержня регулируется перемещением патрубка 17 посредством резьбы 20. Патрубок 27 для выхода газов введен в боковое отверстие крышки 2 посредством резьбы 28.

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 и разности температур раствора на входе и выходе из устройства (табл.). При этом раствор поступает через нижний патрубок 17, а затем в щель 26, где под действием электрических импульсов происходит поляризация молекул и ионов воды. После разрушения их химических связей и последующей диссоциации нагретый раствор и газы проходят через периферийные отверстия 4 плоского диэлектрического диска 3 и далее через щель 25 к выходному патрубку 21. Часть газов выходит вместе с раствором через патрубок 21, а часть - через патрубок 27.

Таблица 
Показатели 1 2 3 Сред. 
1 - масса раствора, прошедшего через ячейку m, кг. 0,334 0,330 0,344 0,336 
2 - температура раствора на входе в ячейку t1, град. 21 21 21 21 
3 - температура раствора на выходе из ячейки t2, град. 87 89 90 88,67 
4 - разность температур раствора t=t2-t1, град. 66 68 69 67,67 
5 - длительность эксперимента , с 300 300 300 300 
6 - показания вольтметра V, В 4,50 4,50 4,50 4,50 
7 - показания амперметра I, А 2,1 2,2 2,2 2,17 
8 - расход электроэнергии по показаниям вольтметра и амперметра E1=I·V· , кДж 2,84 2,97 2,97 2,93 
9 - энергия нагретого раствора без учета потерь тепла E2=4,19·m· , кДж 92,36 94,00 98,01 94,79 
9' - энергия нагретого раствора с учетом потерь тепла кДж 99,37 100,94 106,70 102,34 
10 - показатель эффективности без учета потерь тепла К=Е2/Е2 32,59 32,77 32,77 32,71 
10' - показатель эффективности с учетом потерь тепла 34,99 33,98 35,93 34,96 





ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащее корпус, выполненный из диэлектрического материала, крышку из диэлектрического материала, анод, катод и патрубок для ввода рабочего раствора, отличающееся тем, что между корпусом и крышкой установлен плоский диэлектрический диск с осевым и периферийными отверстиями, в осевое отверстие плоского диэлектрического диска вставлены верхняя и нижняя части анодно-катодного диэлектрического стержня с осевым отверстием и торцевыми цилиндрическими приливами, верхний и нижний аноды выполнены в виде плоских дисков с осевыми отверстиями и установлены на анодно-катодном диэлектрическом стержне между плоским диэлектрическим диском и цилиндрическими приливами верхней и нижней частей анодно-катодного диэлектрического стержня, анодно-катодный диэлектрический стержень, два анода и плоский диэлектрический диск соединены болтом с гайкой, вставленным в осевое отверстие анодно-катодного диэлектрического стержня и выполняющим функцию катода, между анодами, плоским диэлектрическим диском и цилиндрическими приливами анодно-катодного диэлектрического стержня установлены диэлектрические уплотнительные кольца, патрубок с цилиндрическим диэлектрическим приливом для подачи раствора вставлен в осевое отверстие корпуса, патрубок с цилиндрическим диэлектрическим приливом для выхода раствора вставлен в осевое отверстие крышки, патрубок для выхода газов вставлен в боковое отверстие в крышке, анод и катод подсоединены к источнику питания, генерирующему импульсы.




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