початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2006527

СПОСІБ ЕЛЕКТРОЛІЗУ ВОДИ ТА ВСТАНОВЛЕННЯ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ

Ім'я винахідника: Дудін В.М .; Самсонов Н.М.
Ім'я патентовласника: Дудін Василь Микитович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1991.03.29

Спосіб полягає в підводі електроліту до електродів, перемішуванні електроліту в міжелектродному просторі, розкладанні води на кисень і водень під дією постійного електричного струму і у відведенні отриманих газів. Перемішування електроліту в міжелектродному просторі здійснюють пульсацією тиску, принаймні, одного з одержуваних в процесі електролізу води газів. Установка для електролізу води, в якій пристрій для перемішування електроліту в міжелектродному просторі виконано у вигляді мембранного регулятора з пружиною, забезпеченого додаткової пружиною, шарнірно пов'язаної однією стороною з штоком мембрани, а другою стороною - з корпусом регулятора, причому вісь нейтрального положення додаткової пружини перпендикулярна осі основний пружини мембранного регулятора.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області електролізних систем і може бути використано в установках для електролізу води, що працюють в будь-якому положенні по відношенню до вектора гравітації.

Відомий спосіб електролізу води, застосовуваний в промисловості для отримання кисню і водню. Спосіб включає в себе підведення електроліту до електродів, розкладання води на кисень і водень під дією постійного електричного струму, відведення одержуваних газів, відведення тепла із зони електролізу за рахунок циркуляції електроліту і перемішування електроліту в міжелектродному просторі.

Пристрій для здійснення цього способу складається з електролізера, розділових колонок, що працюють за рахунок різниці щільності робочий середовищ, холодильників, регуляторів тиску газів, циркуляційного і живить насосів.

Недоліком відомих способу і пристрою є складність і неможливість їх використання в установках, що працюють в будь-якому положенні по відношенню до вектора гравітації.

Метою винаходу є зниження масогабаритних характеристик і збільшення ресурсу роботи за рахунок усунення з установки роздільників газорідинних сумішей і постійно працює циркуляційного насоса.

Зазначена мета досягається за рахунок наступних технічних рішень.

На відміну від відомого способу проведенням перемішування електроліту не за рахунок його циркуляції, а за рахунок пульсацій тиску принаймні одного з газів.

Введенням в схему установки мембранного регулятора, що забезпечує пульсацію тиску одного з газів.

На фіг. 1 показана схема установки для здійснення запропонованого способу; на фіг. 2 - загальний вигляд осередків електролізера установки; на фіг. 3 - розріз А-А на фіг. 2.

Установка для здійснення запропонованого способу електролізу води, що працює в будь-якому положенні по відношенню до вектора гравітації, складається з електролізера 1, буферної ємності 2, мембранної ємності 3, електромагнітного клапана 4, дроселя 5, мембранного регулятора 6, що включає в себе: полукорпуса 7 і 8 , мембрану 9, стяжні болти 10, гайки 11, шток мембрани 12, пружину 13, шток 14, пружину 15 і шток 16. шток 14 шарнірно пов'язаний зі штоком 12 мембрани 9 і має на боці шарніра зовнішній опорний поясок для пружини 15. Другою стороною шток 14 входить по ходової посадці всередину штока 16, шарнірно пов'язаного з корпусом 8 регулятора і має зовнішній опорний поясок для протилежної сторони пружини 15.

Залежно від положення мембрани 9 і її штока 12 відстань між опорними пасками штоків 14 і 16 для пружини 15 змінюється, що відповідає більшому або меншому стиску пружини 15. Нейтральним становищем пружини 15 є положення, коли вісь пружини 15 перпендикулярна осі штока 12 і пружини 13 .

По обидва боки осі нейтрального положення пружини 15 зусилля цієї пружини, помножене на cos (Див. Фіг. 1), або складається із зусиллям пружини 13 (кут > 90 ^о), або віднімається з нього ( <90 ^о).

Працює пропонована установка з використанням запропонованого способу наступним чином.

Початковий стан установки для здійснення запропонованого способу електролізу води: електролізер відключений, вихід через сопло мембранного регулятора закритий клапаном ( > 90 ^о), електромагнітний клапан 4 закритий.

Перекриття прорізи сопла клапаном мембранного регулятора гарантовано забезпечується зусиллям пружини 13, що перевищує на необхідну величину зусилля пружини 15 при будь-якому положенні мембрани 9. Чи включається електролізер і починається розкладання води на кисень і водень. Тиск газу, перекритого мембранним регулятором 6, починає зростати, що призведе при певних значеннях тиску і ( <90 ^о) до відкриття клапана регулятора 6 і скидання газу з установки через дросель 5. Скидання тиску знову призведе до перекриття прорізи сопла клапаном регулятора 6 (див. Фіг. 1), і цикл зростання і падіння тиску повторюється.

Така пульсація тиску газу (кисню і водню) визначається роботою регулятора 6, що має різні значення перепаду тисків по обидві сторони мембрани 9 ( р) для відкриття і закриття прорізи сопла клапаном. різні р відкриття і закриття прорізи сопла клапаном забезпечуються підбором силових характеристик пружин 13 і 15 і їх становищем щодо одна одної, коли стає можливим при певних положеннях мембрани 9 або дію зусиль обох пружин в одну сторони ( > 90 ^о), або їх протидії одна інший ( <90 ^о) (див. Фіг. 1). Призначення буферної ємності 2 і дроселя 5 - збільшення часу циклу пульсації тиску газу за рахунок зменшення швидкості його зростання і падіння. Пульсація тиску газу (згідно з фіг. 1 кисню) викликає міграцію електроліту в порах анода 18 і відповідно в діафрагмі 20 і пористому катоді 21 (див. Фіг. 2). Це відбувається тому, що збільшення тиску кисню призводить до збільшення перепаду тиску між отримуваним киснем і електролітом. Тиск електроліту підтримується нижче атмосферного тиску за рахунок установки пружини в мембранної ємності 3 (див. Фіг. 1).

Збільшення перепаду тисків між киснем і електролітом видавлює електроліт з пір анода відповідного розміру. Зменшення перепаду тисків, навпаки, призводить знову до заповнення цих пір електролітом. Звільнення пір від електроліту при зростанні перепаду тисків і заповнення цих же пір електролітом при зменшенні перепаду тиску буде відбуватися відповідно до відомим рівнянням для визначення критичного перепаду тисків по методу Барус-Бехгольца.

Таким чином, пульсація тиску кисню призводить до періодичного (згідно циклограми зміни тиску кисню) переміщенню електроліту в пористому аноді 18, діафрагми 20 і пористому катоді 21. Це знижує концентрационную поляризацію електролізної осередки, підвищує корозійну стійкість електродів, особливо анода (за рахунок підвищення концентрації електроліту у анода), тобто призводить до деякого зниження напруги на електролізної осередку і збільшення ресурсу роботи електродів.

Впровадження в промисловість винаходи, що забезпечує більш високий ресурс роботи електродів і деякий (на 20-50 мВ) зниження напруги на електролізної осередку дає помітний економічний ефект. (56) Якименко А. М. та ін. Електроліз води. М.: Хімія, 1970, с. 180-186.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб електролізу води з отриманням кисню і водню, що включає подачу води в міжелектродному простір, перемішування і відведення кисню і водню, що відрізняється тим, що, з метою спрощення процесу, перемішування здійснюють пульсацією тиску кисню або водню

2. Установка для електролізу води, що включає електролізер з електродами і пористими гідрофільними діафрагмами, патрубками виведення кисню і водню, контур електроліту з мембранної ємністю і пристрій для перемішування, що відрізняється тим, що, з метою спрощення процесу, пристрій для перемішування виконано у вигляді мембранного регулятора з пружиною, сполученого з патрубком кисню або водню, забезпеченого додаткової пружиною, з'єднаної однією стороною шарніром з штоком мембрани, а іншою стороною з корпусом регулятора, причому вісь нейтрального положення додаткової пружини перпендикулярна осі основний пружини мембранного регулятора.

3. Установка по п. 2, яка відрізняється тим, що між патрубком кисню або водню і регулятором розміщена буферна ємність, а на виході з регулятора встановлений дросель.

Версія для друку
Дата публікації 27.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів