Ehdotettu menetelmä perustuu seuraaviin:
- Vety- ja happiatomien välinen elektroninen sidos heikkenee suhteessa veden lämpötilan nousuun. Tämä vahvistetaan käytännössä kuivaa hiiltä poltettaessa. Ennen kuiva hiilen polttamista se kaadetaan vedellä. Märkä hiili antaa enemmän lämpöä, palaa paremmin. Tämä johtuu siitä, että kivihiilen korkeassa palamislämpötilassa vesi hajoaa vedyksi ja hapeksi. Vety palaa ja antaa lisää kaloreita hiilelle, ja happi lisää hapen määrää ilmassa uunissa, mikä edistää hiilen parempaa ja täydellistä palamista.
- Vedin syttymislämpötila on 580 - 590 celsiusastetta, veden hajoamisen on oltava vedyn syttymiskynnyksen alapuolella.
- Vety- ja happiatomien välinen elektroninen sidos 550 asteen lämpötilassa on edelleen riittävä vesimolekyylien muodostamiseen, mutta elektronien kiertoradat ovat jo vääristyneet, sidos vedyn ja happiatomien kanssa heikentynyt. Jotta elektronit jättäisivät kiertoradallaan ja niiden välisen atomisidoksen hajottua, elektronien on lisättävä enemmän energiaa, mutta ei lämpöä, vaan korkeajännitteisen sähkökentän energiaa. Sitten sähkökentän potentiaalienergia muunnetaan elektronin kineettiseksi energiaksi. Elektronien nopeus tasavirta-sähkökentässä kasvaa suhteessa elektrodien jännitteen neliöjuureen.
- Kuumennetun höyryn hajoaminen sähkökentässä voi tapahtua pienellä höyrynopeudella, ja tällainen höyrynopeus lämpötilassa 550 astetta voidaan saavuttaa vain avoimessa tilassa.
- Jotta saadaan vetyä ja happea suurina määrinä, on välttämätöntä käyttää aineen säilytyslakia. Tästä laista seuraa: missä määrin vettä hajotettiin vedyksi ja hapeksi, niin paljon me saamme vettä hapettamalla nämä kaasut.
Keksinnön toteuttamisen mahdollisuus varmistetaan esimerkeillä, jotka suoritetaan kolmella asennusvaihtoehdolla.
Kaikki kolme kasvien varianttia on valmistettu samoista, yhtenäisistä sylinterimäisistä tuotteista teräsputkista.
Ensimmäinen vaihtoehto
Ensimmäisen vaihtoehdon asennus ja käyttö (kaavio 1)
Kaikissa kolmessa versiossa asennusten toiminta alkaa ylikuumennetun höyryn valmistuksella avoimessa tilassa höyryn lämpötilan ollessa 550 astetta. Avoin tila tarjoaa nopeuden höyryhajouspiirillä 2 m / s saakka.
Mainosvideo:
Ylikuumennettu höyry valmistetaan lämmönkestävästä teräsputkesta / käynnistimestä /, jonka halkaisija ja pituus riippuvat asennuksen tehosta. Asennuksen teho määrää hajonneen veden määrän, litraa / s.
Yksi litra vettä sisältää 124 litraa vetyä ja 622 litraa happea, kalorimääränä se on 329 kcal.
Ennen asennuksen aloittamista käynnistin lämmitetään 800-1000 celsiusasteeseen / lämmittäminen tehdään millään tavalla /.
Käynnistimen toinen pää on kiinnitetty laipalla, jonka kautta annettava vesi hajoamista varten syötetään laskettuun tehoon. Käynnistimen vesi lämpenee 550 asteeseen, virtaa vapaasti käynnistimen toisesta päästä ja menee hajoamiskammioon, johon käynnistin on laipalla.
Hajotuskammiossa ylikuumennettu höyry hajoaa vedyksi ja hapeksi positiivisen ja negatiivisen elektrodin muodostaman sähkökentän avulla, jolle syötetään tasavirta jännitteellä 6000 V. kotelon keskikohta, jonka koko pintaa pitkin on reikiä, joiden halkaisija on 20 mm.
Putkielektrodi on ristikko, jonka ei pitäisi luoda vastustusta vedyn pääsemiselle elektrodiin. Elektrodi on kiinnitetty putken runkoon holkissa ja korkea jännite kohdistetaan samaan kiinnitykseen. Negatiivisen elektrodiputken pää päätetään sähköisesti eristävällä ja lämmönkestävällä putkella, jotta vety pääsee kammion laipan läpi. Hapen poisto hajoamiskammion rungosta teräsputken läpi. Positiivisen elektrodin / kameran runko / on maadoitettava ja tasavirtalähteen positiivisen navan on oltava maadoitettu.
Vedon saanto happeen nähden on 1: 5.
Toinen vaihtoehto
Asennuksen toiminta ja järjestely toisen vaihtoehdon mukaisesti (kaavio 2)
Toisen version asennus on suunniteltu saamaan suuri määrä vetyä ja happea johtuen suuren määrän veden samanaikaisesta hajoamisesta ja kaasujen hapettumisesta kattiloissa korkeapaineisen työhöyryn aikaansaamiseksi vetyllä toimiville voimalaitoksille / jäljempänä WPP /.
Asennuksen toiminta, kuten ensimmäisessä versiossa, alkaa ylikuumennetun höyryn valmistuksella käynnistimessä. Mutta tämä aloitin eroaa ensimmäisestä versiosta. Ero on siinä, että käynnistimen päässä on hitsattu haara, johon on asennettu höyrykytkin, jolla on kaksi asentoa - "käynnistys" ja "työ".
Käynnistimessä saatu höyry menee lämmönvaihtimeen, joka on suunniteltu säätämään talteenotetun veden lämpötilaa kattilassa tapahtuvan hapettumisen jälkeen / K1 / 550 astetta. Lämmönvaihdin / To / on putki, kuten kaikki tuotteet, joilla on sama halkaisija. Lämpöä kestävät teräsputket on asennettu putkien laippojen väliin, joiden läpi ylikuumennettu höyry kulkee. Putket virtaa vedellä suljetusta jäähdytysjärjestelmästä.
Lämmönvaihtimesta ylikuumennettu höyry menee hajoamiskammioon, täsmälleen sama kuin asennuksen ensimmäisessä versiossa.
Hajoamiskammion vety ja happi tulevat kattilan 1 polttimeen, jossa vety sytytetään sytyttimellä - muodostuu soihtu. Kattilan 1 ympäri virtaava soihtu luo siihen korkeapaineisen työhöyryn. Kattilan 1 taskulampun häntä tulee kattilaan 2 ja lämmittää kattilassa 2 höyryn kattilaan 1. Kaasujen jatkuva hapetus alkaa kattiloiden koko kierteen tunnetun kaavan mukaisesti:
Kaasujen hapettumisen seurauksena vesi vähenee ja lämpö vapautuu. Lämmitys kerätään kattiloissa 1 ja 2 asennuksessa, jolloin lämpö muuttuu korkeapaineiseksi työhöyryksi. Ja talteenotettu vesi, jolla on korkea lämpötila, menee seuraavaan lämmönvaihtimeen, sieltä seuraavaan hajoamiskammioon. Tämä vedensiirtymän jakso tilasta toiseen jatkuu niin monta kertaa, kuin vaaditaan energian vastaanottamiseksi tästä kerätystä lämmöstä työhöyryn muodossa WPP: n suunnittelukyvyn varmistamiseksi.
Kun ensimmäinen osa lämmitettyä höyryä ohittaa kaikki tuotteet, antaa piirille lasketun energian ja jättää viimeisen kattilapiiriin 2, ylikuumennettu höyry johdetaan putken läpi höyrykatkaisijaan, joka on asennettu käynnistimeen. Höyrykytkin "käynnistys" -asennosta siirretään "työ" -asentoon, jonka jälkeen se menee käynnistimeen. Käynnistin on kytketty pois päältä / vesi, lämmitys /. Käynnistimestä alkaen ylikuumennettu höyry tulee ensimmäiseen lämmönvaihtimeen ja sieltä hajoamiskammioon. Ylikuumennetun höyryn uusi kierros alkaa piirillä. Tästä hetkestä lähtien hajoamisen ja plasman ääriviivat sulkeutuvat itsessään.
Asennus kuluttaa vettä vain korkeapaineisen työhöyryn muodostukseen, joka otetaan turbiinin jälkeisestä poistohöyryn virtausvirrasta.
Voimalaitosten haittana tuulipuistoille on niiden hankaluus. Esimerkiksi tuulipuistossa, jonka kapasiteetti on 250 MW, on tarpeen hajottaa samanaikaisesti 455 litraa vettä sekunnissa, ja tämä vaatii 227 hajoamiskammion, 227 lämmönvaihtimen, 227 kattilan / K1 /, 227 kattilan / K2 /. Mutta tällainen hankaluus perustellaan sata kertaa vain sillä, että tuulipuiston polttoaineena on vain vesi, puhumattakaan tuulipuiston ympäristön puhtaudesta, halvasta sähköenergiasta ja lämmöstä.
Kolmas vaihtoehto
Voimalaitoksen kolmas versio (kaavio 3)
Tämä on täsmälleen sama voimalaitos kuin toinen.
Ero niiden välillä on siinä, että tämä asennus toimii jatkuvasti käynnistimestä, höyryhajoaminen ja vedyn palaminen happipiirissä ei ole suljettu itsestään. Asennuksen lopputuote on lämmönvaihdin, jossa on hajoamiskammio. Tämä tuotejärjestely antaa sähköenergian ja lämmön lisäksi vastaanottaa myös vetyä ja happea tai vetyä ja otsonia. Käynnistyskytkimestä käyvä 250 MW: n voimalaitos kuluttaa energiaa käynnistimen lämmittämiseen, vettä 7,2 m3 / h ja vettä työhöyryn muodostukseen käytetään 1620 m3 / h / vettä käytetään poistohöyryn paluulenkistä /. Tuulipuiston voimalaitoksessa veden lämpötila on 550oC. Höyrynpaine 250 at. Energiankulutus sähkökentän luomiseksi hajouskammion kohdalla on noin 3600 kW / h.
Kun 250 MW: n voimalaitos sijoittaa tuotteita neljään kerrokseen, sen pinta-ala on 114 x 20 m ja korkeus 10 m. Lukuun ottamatta turbiinin, generaattorin ja muuntajan aluetta, jonka teho on 250 kVA - 380 x 6000 V.
Keksinnöllä on seuraavat edut
- Kaasujen hapettumisesta saatua lämpöä voidaan käyttää suoraan työmaalla, ja vety ja happi saadaan jätehöyryn ja prosessiveden loppusijoituksesta.
- Alhainen vedenkulutus sähkön ja lämmön tuotannossa.
- Tavan yksinkertaisuus.
- Merkittävä energiansäästö as se käytetään vain käynnistimen lämmittämiseen vakiintuneeseen lämpötilatilaan.
- Prosessin korkea tuottavuus, koska vesimolekyylien dissosiaatio vie sekunnin kymmenesosat.
- Menetelmän räjähdys ja paloturvallisuus, koska sen toteutuksessa ei tarvita säiliöitä vedyn ja hapen keräämiseksi.
- Asennuksen aikana vesi puhdistetaan monta kertaa, ja se muunnetaan tislatuksi vedeksi. Tämä eliminoi sedimentit ja mittakaavan, mikä pidentää asennuksen käyttöikää.
- Asennus on valmistettu tavallisesta teräksestä; lukuun ottamatta lämmönkestävistä teräksistä tehtyjä kattiloita, joiden seinät on vuorattu ja suojattu. Eli erityisiä kalliita materiaaleja ei tarvita.
Keksintö voidaan löytää teollisuudessa korvaamalla voimalaitosten hiilivedyt ja ydinpolttoaineet halvalla, laajalle levinneellä ja ympäristöystävällisellä vedellä, säilyttäen samalla näiden laitosten teho.
VAATIMUS
Menetelmä vedyn ja hapen tuottamiseksi vesihöyrystä, mukaan lukien tämän höyryn johtaminen sähkökentän läpi, tunnettu siitä, että käytetään ylikuumennettua vesihöyryä, jonka lämpötila on 500 - 550 celsiusastetta, johdetaan korkeajännitteisen tasavirtaisen sähkökentän läpi höyryn hajottamiseksi ja jakamiseksi vetyatomeihin. ja happea.