×
10.04.2015
216.013.3945

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА ИЗ ВОДЯНОГО ПАРА С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ГРАВИТАЦИОННОЙ ВОДОРОДНОЙ ЯЧЕЙКОЙ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002546149
Дата охранного документа
10.04.2015
Аннотация: Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для частичного или полного замещения углеводородного топлива на различных видах транспорта, в отопительных системах жилых и производственных помещений, в генераторах производства пара и для раздельного получения чистого кислорода и водорода для производственных, медицинских и других нужд. Способ получения водорода и кислорода из пара воды включает пропускание перегретого пара с температурой 500-550°C через электрическое поле постоянного тока высокого напряжения, при этом перегретый пар одновременно проходит и через гравитационное (инерционное) поле, создаваемое самим паром при его движении в электрической гравитационной водородной ячейке, и сепарирование смеси водорода с кислородом. Для создания гравитационного (инерционного) поля электрическая гравитационная водородная ячейка выполнена в виде набора дисковых пластин с центральным отверстием, выполняющих функции электродов и направляющих для движения пара воды по винтовой траектории, и собранных таким образом, что дисковые пластины образуют двойной шнек, при этом одноименные - четные, нечетные дисковые пластины соединены между собой и электрически изолированы от разноименных. Изобретение позволяет значительно уменьшить габариты и повысить производительность установок. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Область техники.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для частичного или полного замещения углеводородного топлива на различных видах транспорта, в отопительных системах жилых и производственных помещений, в генераторах производства пара и для раздельного получения чистого кислорода и водорода для производственных, медицинских и пр. нужд.

Уровень техники.

Известны способы разложения воды на водород и кислород методом низкоамперного электролиза с применением для его осуществления импульсно-резонансного тока высокого напряжения. Наиболее известный способ - это электрическая водородная ячейка Мейера (патент США №4936961, 1990 г.). Известен способ получения водорода и кислорода из пара воды, включающий пропускание этого пара через электрическое поле, отличающийся тем, что перегретый пар воды с температурой 500-550°C пропускают через электрическое поле постоянного тока высокого напряжения для диссоциации пара и разделения его на атомы водорода и кислорода. Патент РФ RU 2142905, автор Ермаков В.Г. Этот способ основан на следующем: электронная связь между атомами водорода и кислорода ослабевает пропорционально повышению температуры воды; температура воспламенения водорода от 580 до 590°C, разложение воды должно быть ниже порога зажигания водорода; электронная связь между атомами водорода и кислорода при температуре 550°C ослаблена, и орбиты электронов уже искажены, для того, чтобы электроны сошли со своих орбит, и атомная связь между ними распалась, нужно электронам добавить энергию электрического поля высокого напряжения. В камере разложения перегретого пара электрическое поле создается положительным и отрицательным электродами, на которые подается постоянный ток, с напряжением 6000 B. Положительным электродом служит корпус камеры /труба/, а отрицательным электродом служит стальная труба, смонтированная по центру корпуса. Наиболее близким из аналогов к предлагаемому изобретению является патент РФ RU 2142905 автора Ермакова В.Г., который и выбран как прототип.

Недостатки.

Электрические водородные ячейки Мейера малопроизводительны, потому что в них нет механизма эффективного отвода молекул газа с электродов. Недостатком прототипа (патент РФ RU 2142905) является громоздкость установки и в связи с тем, что диссоциация пара и разделение его на атомы водорода и кислорода осуществляется под воздействием только электрического поля постоянного тока высокого напряжения, низкая производительность.

Цель изобретения.

Целью изобретения являются повышение производительности установки и уменьшение ее габаритов для более широкого применения способа, а также получение более дешевого источника энергии и тепла. Это достигается благодаря тому, что в способе получения водорода и кислорода из пара воды, при пропускании перегретого пара с температурой 500-550°C через электрическое поле постоянного тока высокого напряжения, согласно изобретению перегретый пар одновременно пропускают через электрическое поле и через гравитационное (инерционное) поле, создаваемое самим паром при его движении в электрической гравитационной водородной ячейке, вызывая тем самым более интенсивное разделение его на атомы водорода и кислорода и сепарирование смеси водорода с кислородом.

Для создания гравитационного (инерционного) поля электрическая гравитационная водородная ячейка выполнена в виде набора дисковых пластин с центральным отверстием, выполняющих функции электродов (катод и анод) и направляющих для движения пара воды по винтовой траектории, и собранных таким образом, что дисковые пластины образуют двойной шнек, при этом одноименные (четные, нечетные) дисковые пластины соединены между собой и электрически изолированы от разноименных. Пар, пропускаемый через электрическую гравитационную водородную ячейку, внутри ячейки движется между дисками (катодом и анодом) вихреобразно по винтовой траектории, создавая гравитационное (инерционное) поле.

Сущность изобретения и его отличительные (от прототипа) признаки.

На фигуре 1 изображена схема установки для получения водорода и кислорода из водяного пара с электрической гравитационной водородной ячейкой. На фигуре 2 изображен продольный разрез электрической гравитационной водородной ячейки.

На фигуре 3 изображен поперечный разрез пакета дисковых пластин электрической гравитационной водородной ячейки в районе зазора между пластинами.

Как показано на рисунках, заявляемый способ и схема содержит: электрическую гравитационную водородную ячейку 1; охладитель 2 водорода и охладитель 3 кислорода; компрессор 4 водорода и компрессор 5 кислорода; электродвигатель 6, являющийся приводом компрессоров 4 и 5; аккумулирующий баллон 7 водорода и аккумулирующий баллон 8 кислорода; парогенератор 9 с камерой сгорания, не указанной на схеме и горелкой 10; клапан 11, регулирующий подачу пара в электрическую гравитационную водородную ячейку 1; клапан 13, подающий пар на потребители. Электрическая гравитационная водородная ячейка 1 соединена трубопроводами 12, с одной стороны с камерой сгорания парогенератора 10 через клапан 11, а с другой стороны с охладителем 2 водорода и охладителем 3 кислорода, которые соединены соответственно с компрессором 4 водорода и компрессором 5 кислорода. Компрессор 4 соединен трубопроводом 12 с аккумулирующим баллоном 7 водорода, а компрессор 5 с аккумулирующим баллоном 8 кислорода. Аккумулирующие баллоны 7, 8 соединены трубопроводами 12 с горелкой 10 парогенератора 9. Электрическая гравитационная водородная ячейка 1 содержит: корпус ячейки 14 и дисковые пластины 15 с разрезом 18; трубу 16 с отверстиями по образующей для свободного входа вовнутрь водорода; изоляторы 17, изолирующие пакет дисковых пластин от корпуса; штоки 19, на которые монтируются отдельно четные и нечетные дисковые пластины; изоляторы 20, изолирующие друг от друга четные и нечетные дисковые пластины. Дисковые пластины 15, изготовленные из немагнитной нержавеющей стали, имеют разрез 18, центральное отверстие для монтажа в нем трубы 16, шесть отверстий с диаметром 4-6 мм для монтажа пластин на шток 18 мм и шесть отверстий с диаметром 10 мм для прохождения в них штоков 19 с изолятором 20. Отверстия расположены по окружности и под углом 120°, по три отверстия каждого размера в районе внешнего диаметра диска и по три отверстия каждого размера в районе внутреннего диаметра. Пакет дисковых пластин, выполняющих функции электродов (катод и анод) и направляющих для движения пара воды по винтовой траектории, и собранных таким образом, что дисковые пластины образуют двойной шнек, при этом одноименные (четные, нечетные) дисковые пластины соединены между собой и электрически изолированы от разноименных. Шаг шнеков определяется по формуле S=δ+2×C, где S - шаг шнека, δ - толщина диска равная 0,8÷1,5 мм, С - зазор между дисковыми пластинами равный 1,0÷4,5 мм. Винтовая форма дисковой пластины 15, которую имеет шнек, достигается фиксацией дисковой пластины 15 в отверстиях меньшего размера в определенных по высоте местах на штоках 19, жестко фиксированных относительно корпуса 14. Штоки 19, соединяющие одноименные дисковые пластины (четные или нечетные), обеспечивают электрическую связь между ними. Штоки 19 первого шнека проходят через дисковые пластины 15 второго шнека через изолятор 20, установленный в отверстие большего диаметра дисковой пластины 15 второго шнека и обеспечивающий изоляцию четной дисковой пластины 15 и нечетной. Прохождение штоков 19 второго шнека через дисковые пластины 15 первого шнека аналогично. К штокам 19 подводится постоянный (или импульсный резонансный, или последовательно постоянный и импульсно-резонансный) ток высокого напряжения от известных типов генераторов. Схема установки работает следующим образом: водород и кислород, находящийся в аккумулирующем баллоне 7 и аккумулирующем баллоне 8, подается через горелку 10 в камеру сгорания парогенератора 9. Соответствующее количество газов регулируется горелкой 10 известными способами. В камере сгорания смесь газов сгорает при температуре 2500-3000°C и в соответствии с формулой 2H2+O2=2H2O превращается в водяной пар. Вода, находящаяся в парогенераторе 9, отбирает тепло сгорания, охлаждает образовавшийся водяной пар и преобразуется сама в пар с определенными параметрами. Когда температура водяного пара в камере сгорания парогенератора 9 снизится до 600°C, клапан 11 открывает доступ пару в электрическую гравитационную водородную ячейку 1. Внутри ячейки пар движется между дисками (катодом и анодом) вихреобразно по винтовой траектории, создавая гравитационное (инерционное) поле. Центробежные силы гравитационного поля отбрасывают кислород на периферию электрической гравитационной водородной ячейки 1, а центростремительные силы гравитационного поля притягивают водород к ее центру. Компрессор 4 через охладитель 2 всасывает водород из электрической гравитационной водородной ячейки 1 и нагнетает его в аккумулирующий баллон 7. Компрессор 5 через охладитель 3 всасывает кислород из электрической гравитационной водородной ячейки 1 и нагнетает его в аккумулирующий баллон 7. Далее цикл повторяется. Пар, произведенный в парогенераторе 9, может быть отобран через клапан 13 и использован в потребителях различного назначения. В случае необходимости использовать водород и кислород для других целей, их отбор производится непосредственно из аккумулирующих баллонов 7 и 8. В этом случае через клапан 11, регулирующий подачу пара, поступает необходимое дополнительное количество его от парогенератора 9.


СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА ИЗ ВОДЯНОГО ПАРА С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ГРАВИТАЦИОННОЙ ВОДОРОДНОЙ ЯЧЕЙКОЙ
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА ИЗ ВОДЯНОГО ПАРА С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ГРАВИТАЦИОННОЙ ВОДОРОДНОЙ ЯЧЕЙКОЙ
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА ИЗ ВОДЯНОГО ПАРА С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ГРАВИТАЦИОННОЙ ВОДОРОДНОЙ ЯЧЕЙКОЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 50.
27.06.2013
№216.012.5017

Бортовое перекрытие

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и ремонте бортовых конструкций корпусов судов. Бортовое перекрытие содержит обшивку, балки набора, упругий брус и полосу поверх полок набора, а также подкрепляющие элементы. Подкрепляющие элементы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486096
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.07.2013
№216.012.55b1

Устройство для обезглавливания рыбы

Изобретение относится к рыбной промышленности. Устройство состоит из рамы, обмерного приспособления, центрирующего приспособления, конвейера, режущего механизма и системы управления, включающей блок обработки информации и вычислитель. Центрирующее приспособление выполнено в виде дополнительной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487545
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.01.2014
№216.012.98a2

Способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проведении тепловой обработки бетонных конструкций. Способ включает определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и расчет прочности, при этом определяют трехсуточную прочность бетона при твердении в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504773
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.02.2014
№216.012.9fa6

Устройство для измерения удельной электропроводности расплавов

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для расплавления твердых веществ и последующего измерения удельной электропроводности полученных расплавов. Сущность изобретения: устройство для измерения удельной электропроводности расплавов содержит диэлектрическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506578
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.a007

Способ устранения перенапряжений

Изобретение относится к области электротехники. Способ заключается в том, что нейтраль заземляется через соединенные последовательно друг с другом емкостные и резистивный элементы, а между фазами сети подключаются дополнительные емкости. Параметры элементов выбирают из условия устранения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506675
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.02.2014
№216.012.a1ac

Бортовое перекрытие

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и ремонте бортовых конструкций корпусов судов. Бортовое перекрытие содержит обшивку, балки набора, содержащие упругие вставки подкрепляющие элементы, последовательно соединяющие полки балок набора с основаниями...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507103
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a299

Способ и устройство для предотвращения размыва береговой кромки

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к строительству берегозащитных сооружений. Способ заключается в использовании устройства для предотвращения размыва береговой кромки. Устройство состоит из элементов, установленных с образованием раскосов и расположенных длинной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507340
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.03.2014
№216.012.a8f7

Устройство для газопламенных работ

Изобретение относится к технологическим процессам обработки металлов, а более конкретно к устройствам для выполнения газопламенных работ типа пайки, сварки, резки металлов c использованием электрохимических способов получения гремучего газа для выполнения этих работ. Устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508970
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ad1f

Способ измерения фазной емкости электросети

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для измерения емкости между фазами и корпусом (или землей) в любых трехфазных электросетях, например в судовых. Описан способ измерения фазной емкости электросети с изолированной нейтралью, который включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510034
Дата охранного документа: 20.03.2014
10.06.2014
№216.012.cebc

Бульбовая наделка корпуса судна

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и модернизации бульбообразных носовых оконечностей корпусов судов. Бульбовая наделка корпуса судна содержит обтекатель, вставку, выполненную в виде гофров и подкрепленную бракетами, причем пустоты между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518695
Дата охранного документа: 10.06.2014
Показаны записи 1-10 из 51.
10.04.2013
№216.012.31ce

Устройство для автоматической настройки ножа рыборазделочной машины

Изобретение относится к рыбной промышленности. Устройство содержит обмеряющий механизм для измерения толщины рыбы, передающий механизм, исполнительный механизм с рабочим органом - ножом, закрепленным на ножевом валу, смонтированном в подвижном корпусе, и привод. Передающий механизм выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478293
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.06.2013
№216.012.5017

Бортовое перекрытие

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и ремонте бортовых конструкций корпусов судов. Бортовое перекрытие содержит обшивку, балки набора, упругий брус и полосу поверх полок набора, а также подкрепляющие элементы. Подкрепляющие элементы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486096
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.07.2013
№216.012.55b1

Устройство для обезглавливания рыбы

Изобретение относится к рыбной промышленности. Устройство состоит из рамы, обмерного приспособления, центрирующего приспособления, конвейера, режущего механизма и системы управления, включающей блок обработки информации и вычислитель. Центрирующее приспособление выполнено в виде дополнительной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487545
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.01.2014
№216.012.98a2

Способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проведении тепловой обработки бетонных конструкций. Способ включает определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и расчет прочности, при этом определяют трехсуточную прочность бетона при твердении в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504773
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.02.2014
№216.012.9fa6

Устройство для измерения удельной электропроводности расплавов

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для расплавления твердых веществ и последующего измерения удельной электропроводности полученных расплавов. Сущность изобретения: устройство для измерения удельной электропроводности расплавов содержит диэлектрическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506578
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.a007

Способ устранения перенапряжений

Изобретение относится к области электротехники. Способ заключается в том, что нейтраль заземляется через соединенные последовательно друг с другом емкостные и резистивный элементы, а между фазами сети подключаются дополнительные емкости. Параметры элементов выбирают из условия устранения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506675
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.02.2014
№216.012.a1ac

Бортовое перекрытие

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и ремонте бортовых конструкций корпусов судов. Бортовое перекрытие содержит обшивку, балки набора, содержащие упругие вставки подкрепляющие элементы, последовательно соединяющие полки балок набора с основаниями...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507103
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a299

Способ и устройство для предотвращения размыва береговой кромки

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к строительству берегозащитных сооружений. Способ заключается в использовании устройства для предотвращения размыва береговой кромки. Устройство состоит из элементов, установленных с образованием раскосов и расположенных длинной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507340
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.03.2014
№216.012.a8f7

Устройство для газопламенных работ

Изобретение относится к технологическим процессам обработки металлов, а более конкретно к устройствам для выполнения газопламенных работ типа пайки, сварки, резки металлов c использованием электрохимических способов получения гремучего газа для выполнения этих работ. Устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508970
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ad1f

Способ измерения фазной емкости электросети

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для измерения емкости между фазами и корпусом (или землей) в любых трехфазных электросетях, например в судовых. Описан способ измерения фазной емкости электросети с изолированной нейтралью, который включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510034
Дата охранного документа: 20.03.2014
+ добавить свой РИД