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 RU2258028

СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ВОДНЮ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ

Ім'я винахідника: Колдамасов А.І. (RU); Кравець С.Б. (RU); Корнілова А.А.
Ім'я патентовласника: Державне унітарне дочірнє підприємство Волгодонский центр Всеросійського науково-дослідного і проектно-конструкторського інституту атомного енергетичного машинобудування (ВЦ ВНІІАМ)
Адреса для листування: 347371, Ростовська обл., М Волгодонськ-13, Б-р Великої Перемоги, 13, ВЦ ВНІІАМ
Дата початку дії патенту: 2004.01.28

Винахід відноситься до області ядерної енергетики. Спосіб включає проходження потоку суміші «легкої води» і «важкої води» під тиском через одне або кілька отворів діелектричного елемента, вплив на шлях проходження суміші магнітним полем, поділ її на три потоки. При цьому два потоки, що мають різні по електричному знаку і хімічними властивостями іони, електрично ізолюють, прискорюють їх проходження і направляють в коліматори. Суміш «легкої води» і «важкої води» з питомим опором близько 10 ⁹ Ом · м, беруть в співвідношенні, необхідному для управління ядерною реакцією. Пристрій включає діелектричний стійкий до кавитационной емісії корпус для прийому суміші. У порожнині корпусу встановлена ​​вставка, виконана з діелектричного матеріалу, схильного до кавитационной емісії, забезпечена одним або декількома отворами для проходження суміші. На шляху проходження суміші встановлені магніти. У корпусі сформовані електрично ізольовані один від одного патрубки для прийняття іонізованих потоків. По дорозі іонізованих потоків розташовані електроди, і контактори, а в кінці шляху іонізованих потоків встановлені коліматори з контакторами. Запропоноване винахід дозволяє отримувати водень із суміші «легкої води» і «важкої води» в кількостях, достатніх для практичного використання.

ОПИС ВИНАХОДИ

Заявляються спосіб і пристрій відносяться до області ядерної енергетики і можуть бути використані для отримання водню шляхом дисоціації рідини, наприклад води, в потоці.

Відомо, що при проходженні через воду продуктів ядерних реакцій, головним чином, мають електричний заряд, атоми і молекули води ионизируются. Внаслідок цієї взаємодії відбувається дисоціація молекул. Багато хто намагався використовувати цей процес для отримання водню. Такі дослідження проводилися в Інституті хімічної фізики АН СРСР, підсумком яких було наукове відкриття №366, заявлене 21 липня 1983 року і зареєстроване 22 червня 1989 року, авторів В.Л.Тальрозе і Е.П.Франкевіча. Відкриттям, зокрема, було встановлено, що дисоціація молекул, як правило, гаситься колебательной релаксацією при іонно-молекулярних зіткненнях і інших процесах. Внаслідок цього явища водень виділяється в дуже незначних кількостях.

Відомо і, що дисоціація води відбувається за рахунок енергії, що виникає при синтезі ядер (патент РФ №2152083, опуб. 27.06.2000 р). Пристрій за вказаною патенту працює на суміші, що складається з «легкої води» і «важкої води», у вигляді минає діелектричної середовища і містить діелектричний стійкий до кавитационной емісії корпус, всередині якого встановлено вставка з отворами, виконана з діелектричного матеріалу, схильного до кавитационной емісії . У спливала діелектричну середу, «легку воду», з питомим електричним опором близько 10 ⁹ Ом · м вводиться хімічно чиста «важка вода» з такими ж діелектричними характеристиками в співвідношенні, необхідному для управління реакції. При цьому в отворах вставки формується електричний заряд великої щільності, потенціал якого здатний іонізувати атоми ізотопів водню і повідомити ядер цих атомів енергетичний імпульс для подолання Кулонівського бар'єру і забезпечення ядерної взаємодії. Однак воднева складова потоку на малій ділянці пробігу з'єднується з кисневої, виникає коливальна релаксація, тому вихід водню невеликий.

Найбільш близьким до пропонованого пристрою є пристрій по заявці 2002106224/06 від 12.03.2002 р, позитивне рішення від 01.09.2003 р, опубл. 09.10.2003 р, що працює на суміші, що складається з «легкої води» і «важкої води», у вигляді минає діелектричної середовища, що містить діелектричний стійкий до кавитационной емісії корпус, в порожнині якого встановлена ​​вставка, виконана з діелектричного матеріалу, схильного до кавитационной емісії, і забезпечена одним або декількома отворами з можливістю закінчення через них іонізованої діелектричної середовища, «легкої води» з питомим опором близько 10 ⁹ Ом · м в суміші з хімічно чистої «важкою водою» з такими ж діелектричними характеристиками в співвідношенні, необхідному для управління ядерної реакцією, а на зовнішній частині корпусу встановлені магніти. При цьому в отворах вставки формується електричний заряд великої щільності, потенціал якого здатний іонізувати атоми ізотопів водню і повідомити ядер цих атомів енергетичний імпульс для подолання Кулонівського бар'єру і забезпечення ядерної взаємодії. Однак вихід водню невеликий через те, що воднева складова потоку на малій ділянці пробігу з'єднується з кисневою складової, виникає коливальна релаксація.

Пропонованими винаходами вирішується завдання отримання водню з іонізованого потоку суміші «легкої води» і «важкої води» в кількостях, достатніх для практичного використання.

Для досягнення зазначеного технічного результату в заявляється способу отримання водню шляхом дисоціації рідини, наприклад, суміші «легкої води» і «важкої води», суміш «легкої води» і «важкої води» під тиском пропускають через одне або кілька отворів, виконаних у діелектричному елементі , впливають на цю суміш по шляху проходження магнітним полем, поділяють її, щонайменше, на три потоки, два з яких несуть в собі різні по електричному знаку і хімічними властивостями іони, електрично ізолюють ці два потоки, прискорюють їх проходження і направляють в коліматори для приведення їх до стабільного стану.

Відмінні ознаки заявляється способу полягають в тому, що суміш «легкої води» і «важкої води» поділяють, щонайменше, на три потоки, два з яких несуть в собі різні по електричному знаку і хімічними властивостями іони, електрично ізолюють ці два потоки, прискорюють їх проходження і направляють в коліматори для приведення їх до стабільного стану.

Для досягнення зазначеного технічного результату пропонується пристрій, що працює на суміші «легкої води» і «важкої води», яке включає діелектричний стійкий до кавитационной емісії корпус для прийому суміші, в порожнині якого встановлена ​​вставка, виконана з діелектричного матеріалу, схильного до кавитационной емісії і забезпечена одним або декількома отворами для проходження суміші «легкої води» з питомим опором близько 10 ⁹ Ом · м і хімічно чистої «важкої води» з такими ж діелектричними характеристиками в співвідношенні, необхідному для управління ядерною реакцією, і магніти, встановлені на корпусі по шляху проходження суміші. На відміну від відомого в корпусі пропонованого пристрою сформовані електрично ізольовані один від одного патрубки для прийняття іонізованих потоків. При цьому по шляху іонізованих потоків розташовані електроди, призначені для прискорення проходження потоку і контактори, службовці для заземлення потоку. В кінці шляху іонізованих потоків встановлені коліматори з контакторами.

Описана схема пристрою дозволяє отримати водень з іонізованого потоку суміші «легкої води» і «важкої води» в кількостях, достатніх для практичного використання. Досягнення цього результату забезпечується створенням умов проходження потоків суміші «легкої води» і «важкої води», властивим пропонованим способом.

Порівняльний аналіз заявлених технічних рішень дозволив виявити характерні ознаки, що доводить відповідність заявлених сукупностей ознак критерію винаходу «новизна».

При пошуку аналогів і прототипу не виявлені технічні рішення, подібні до відмітними ознаками заявлених рішень, що доводить відповідність заявлених сукупностей ознак критерію винаходу «винахідницький рівень».

Пропоновані винаходи ілюструються кресленням, на якому зображена принципова схема загального вигляду пристрою для отримання водню.

Пропонований спосіб реалізують наступним чином. Перед початком роботи готують суміш «легкої води» і «важкої води» в співвідношенні, необхідному для управління реакції. Потім промивають установку не менше 3-х разів хімічно чистої «легкої водою». Після промивання замінюють в фільтрах фільтруючі елементи, потім все системи: водопідготовки, вимірювань, скидання та інші допоміжні системи промивають, виводячи установку на робочий режим, встановлюючи тиск 5-7 МПа і частоту пульсації потоку близько 1 кГц. Далі заповнюють систему робочою рідиною - сумішшю «легкої води» і «важкої води», ізолюють її від атмосферного повітря, заповнюють систему інертним газом, наприклад азотом, доводять суміш до питомої електричного опору 10 9 Ом · м, який є показником чистоти води. Порядок операцій можна змінювати, наприклад, суміш готувати перед заливкою її в систему. Важливо, щоб вона під час роботи мала питомий електричний опір не менше 10 Ом · м. Змінюючи частоту пульсації потоку, доводячи її до резонансної частоти, наприклад, до 1 кГц, збуджують кавитационную емісію на вході отвори вставки, в результаті цього починається ядерна реакція синтезу і відбувається дисоціація потоку.

Іонізований потік, потрапляючи в магнітне поле, розділяється на частини і рухається по патрубкам у відповідності зі знаком електричного заряду. В результаті чого отримують водневомісний потік, кисневмісний потік і нейтральний потік. Так як потоки розділені, релаксація виключається. Далі для інтенсифікації процесу водневомісний і кисневмісний потоки пропускають через керуючі електроди, при цьому на водневомісний потік подають негативний потенціал, а на кисневмісний потік подають позитивний потенціал. Потоки, що пройшли через керуючі електроди, заземляють контакторами. Потім потоки спрямовують в коліматори, де іони призводять до стабільного стану, що пояснюється наступною загальновідомою формулою: (Н ⁺ + е ^-) ---> Н, де Н ⁺ - іон водню, е ^- - електрон, Н - стабільний ізотоп водню. Далі чистий водень поставляють споживачеві.

Пропоноване пристрій для отримання водню містить корпус 1, виконаний з діелектричного матеріалу, стійкого до кавитационной емісії і теплових впливів, наприклад, з кераміки або сапфіру з встановленої в ньому вставкою 2, виготовленої з діелектричного матеріалу, наприклад, азбестоцементу або фторопласта, схильного до кавитационной емісії і виконаними в ній одним або декількома отворами 3, що представляють собою циліндричні канали довжиною 25-30 мм і діаметром 1-2 мм. На корпусі 1 встановлені, щонайменше, два магніти 4, які можуть бути постійними або індуктивними. За магнітами 4 для прийняття потоків сформовані патрубки 5, 6 і 7, причому патрубки 5 і 6 електрично ізольовані один від одного. При цьому патрубки 5 і 6 несуть іонізовані потоки негативного потенціалу і позитивного відповідно, а патрубок 7 несе нейтральний потік. За патрубком 5 корпусу 1 встановлений керуючий електрод 8, а за патрубком 6 корпусу 1 - керуючий електрод 9. Для приведення іонізованих потоків в стабільний стан встановлені коліматори 10 і 11. По шляху проходження потоків за керуючими електродами 8 і 9 встановлені контактори 12 і 13 відповідно , що забезпечують заземлення іонізованих потоків. Коліматори 10 і 11 заземлені за допомогою контакторів 14.

Пристрій працює наступним чином. У корпус 1 на вставку 2 подається потік діелектричної рідини - суміш «легкої води» і «важкої води». При закінченні суміші через отвори 3 з частотою пульсації потоку, приблизно дорівнює власній частоті пульсації отвори 3, виникають потужні резонансні коливання потоку суміші. Виникає кавитация на вході в отвори 3 і супроводжуюча її кавитационная емісія. Матеріал, з якого виконана вставка 2, в зоні інтенсивної кавітації випускає електрони, які несуться потоком, а на вхідних кромці отворів 3 утворюється позитивний заряд великої щільності, потенціал якого щодо землі може сягати мільйона вольт. При закінченні діелектричної рідини в зоні впливу цього заряду атоми ізотопів водню втрачають електрони зі своїх орбіт. Ядра ізотопів водню заряджені позитивно і при взаємодії з позитивним зарядом, розташованим на вхідний кромці отвори 3, відштовхуються в центр отвору 3, де збільшується їх концентрація, тобто щільність плазми, а час утримання ядер дуже велика в порівнянні з часом протікання ядерних реакцій. Імпульс, отриманий ядром від позитивного заряду, розташованого на вхідний кромці вставки 2, може перевищити 10 кеВ. Таким чином, створюються умови для виникнення ядерних реакцій синтезу. Ядра долають Кулонівського бар'єр і взаємодіють. Число взаємодій регулюється співвідношенням «легкої води» і «важкої води». Іонізований таким чином потік проходить через магнітне поле, створюване магнітами 4, внаслідок чого виникають сили Лоренца, під дією яких відбувається поділ заряджених частинок потоку, в результаті якого потоки з негативними іонами направляються в патрубок 5, з позитивними іонами - в патрубок 6, а патрубок 7 приймає нейтральний потік. Так як потоки електрично ізольовані, релаксація їх виключається. Потоки несуть різні по електричному знаку і хімічними властивостями іони. Негативні іони з патрубка 5 надходять на керуючий електрод 8, де потік інтенсифікується і надходить в коліматор 10, де іони, отримавши свій заряд, стають вільними, в результаті чого отримуємо водень. Позитивні іони з патрубка 6 надходять на керуючий електрод 9, де потік і інтенсифікується і надходить в коліматор 11, де іони, компенсуючи свій заряд, стають і вільними, в результаті чого отримуємо кисень. По ходу закінчення до Коліматори 10 і 11 потоки стикаються з контакторами 12 і 13 відповідно, тобто стикаючись із землею вже на шляху до Коліматори 10 і 11 частково відновлюють свою рівновагу.

Пристрій було виготовлено і випробувано. На даний момент загальна напрацювання пристрою досягла 59 годин.

Таким чином, пропоновані спосіб і пристрій дають можливість отримати не тільки водень, але і кисень. Але отримання кисню поки не представляє промислового інтересу.

Дешевизна комплектуючих виробів, що забезпечують роботу пристрою, а й її надійність і мінімальний вплив на навколишнє середовище створюють великі вигоди при отриманні водню. Крім того, запаси ізотопів водню, які необхідні для отримання водню, практично в природі безмежні.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб отримання водню шляхом дисоціації рідини в потоці, наприклад, суміші «легкої води» і «важкої води», що включає її проходження під тиском через одне або кілька отворів, виконаних у діелектричному елементі, вплив на шлях проходження цієї суміші магнітним полем, що відрізняється тим, що суміш «легкої води» і «важкої води» поділяють, щонайменше, на три потоки, два з яких несуть в собі різні по електричному знаку і хімічними властивостями іони, електрично ізолюють ці два потоки, прискорюють їх проходження і направляють в коліматори для приведення їх до стабільного стану.

2. Пристрій для отримання водню, що працює на суміші «легкої води» і «важкої води», що включає діелектричний стійкий до кавитационной емісії корпус для прийому суміші «легкої води» і «важкої води», в порожнині якого встановлена ​​вставка, виконана з діелектричного матеріалу , схильного до кавитационной емісії, і забезпечена одним або декількома отворами для проходження суміші «легкої води» з питомим опором близько 10 ⁹ Ом · м і хімічно чистої «важкої води» з такими ж діелектричними характеристиками в співвідношенні, необхідному для управління ядерною реакцією, магніти , встановлені на шляху проходження суміші «легкої води» і «важкої води», що відрізняється тим, що в корпусі сформовані електрично ізольовані один від одного патрубки для прийняття іонізованих потоків, причому по шляху іонізованих потоків розташовані електроди, і контактори, а в кінці шляху іонізованих потоків встановлені коліматори з контакторами.

Версія для друку
Дата публікації 01.03.2007гг

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