Den föreslagna metoden är baserad på följande:
- Den elektroniska bindningen mellan väte och syreatomer försvagas i proportion till ökningen i vattentemperatur. Detta bekräftas av praxis när man bränner torrt kol. Innan du bränner torrt kol hälls det över med vatten. Våt kol ger mer värme, bränner bättre. Detta beror på att vatten vid en hög förbränningstemperatur för kol sönderdelas till väte och syre. Väte brinner och ger kolor ytterligare kalorier, och syre ökar volymen syre i luften i ugnen, vilket bidrar till bättre och fullständig förbränning av kol.
- Tändtemperaturen för väte är från 580 till 590 grader Celsius, nedbrytningen av vatten måste ligga under vätgasantändningsgränsen.
- Den elektroniska bindningen mellan väte- och syreatomer vid en temperatur på 550 grader Celsius är fortfarande tillräcklig för att bilda vattenmolekyler, men banorna av elektroner är redan förvrängda, bindningen med väte- och syreatomer försvagas. För att elektronerna ska lämna sina banor och atombindningen mellan dem för att sönderdelas, behöver elektronerna lägga till mer energi, men inte värme, utan energin i ett högspänningselektriskt fält. Sedan omvandlas det elektriska fältets potentiella energi till elektronens kinetiska energi. Elektronernas hastighet i ett likströmselektriskt fält ökar i proportion till kvadratroten på spänningen som appliceras på elektroderna.
- Nedbrytningen av överhettad ånga i ett elektriskt fält kan ske med låg ånghastighet, och en sådan ånghastighet vid en temperatur av 550 grader kan endast erhållas i ett öppet utrymme.
- För att få väte och syre i stora mängder är det nödvändigt att använda lagen om bevarande av materia. Det följer av denna lag: hur mycket vatten sönderdelades till väte och syre, i samma mängd som vi får vatten genom att oxidera dessa gaser.
Möjligheten att utföra uppfinningen bekräftas av exempel utförda i tre varianter av installationer.
Alla tre varianter av enheterna är tillverkade av samma, enhetliga cylindriska produkter från stålrör.
Första alternativet
Drift och enhet för installationen av det första alternativet (diagram 1)
I alla tre versionerna börjar driften av installationerna med beredningen av överhettad ånga i ett öppet utrymme med en ångtemperatur på 550 grader Celsius. Det öppna utrymmet ger en hastighet längs ångnedbrytningskretsen upp till 2 m / s.
Kampanjvideo:
Överhettad ånga bereds i ett värmebeständigt stålrör / start / / vars diameter och längd beror på installationens kraft. Installationens kraft bestämmer mängden sönderdelat vatten, liter / s.
En liter vatten innehåller 124 liter väte och 622 liter syre, vad gäller kalorier är det 329 kcal.
Innan installationen påbörjas värms startaren upp från 800 till 1000 grader Celsius / uppvärmningen görs på något sätt /.
Den ena änden av startmotorn är ansluten till en fläns genom vilken det doserade vattnet för sönderdelning tillförs den beräknade effekten. Vattnet i startmotorn värms upp till 550 grader Celsius, rinner fritt från startens andra ände och kommer in i sönderdelningskammaren, till vilken startmotorn är flänsad.
I sönderdelningskammaren sönderdelas överhettad ånga till väte och syre av ett elektriskt fält som skapas av positiva och negativa elektroder, till vilka en likström med en spänning på 6000 V. Tillförs själva kammarkroppen / röret / fungerar som en positiv elektrod och ett tunnväggigt stålrör monterat på mitten av höljet, längs hela ytan där det finns hål med en diameter på 20 mm.
Rörelektroden är ett rutnät som inte bör skapa motstånd för väte att tränga in i elektroden. Elektroden är fäst vid rörkroppen på bussningar och högspänning appliceras på samma fäste. Ändet på det negativa elektrodröret avslutas med ett elektriskt isolerande och värmebeständigt rör för väte att slippa ut genom kammarflänsen. Syreutlopp från nedbrytningskammarkroppen genom ett stålrör. Den positiva elektroden / kamerakroppen / måste vara jordad och den positiva polen vid likströmskällan måste jordas.
Utbytet av väte i förhållande till syre är 1: 5.
Andra alternativet
Drift och arrangemang av installationen enligt det andra alternativet (schema 2)
Installationen av det andra alternativet är utformat för att erhålla en stor mängd väte och syre på grund av parallell sönderdelning av en stor mängd vatten och oxidation av gaser i pannor för att erhålla högtrycksarbetande ånga för kraftverk som arbetar med väte / nedan WPP /.
Driften av installationen, som i den första versionen, börjar med beredningen av överhettad ånga i startmotorn. Men den här startaren skiljer sig från den första versionen. Skillnaden ligger i det faktum att en gren svetsas i slutet av startmotorn, i vilken en ångbrytare är monterad, som har två lägen - "start" och "arbete".
Ångan som erhålls i startmotorn går in i värmeväxlaren, som är utformad för att justera temperaturen på det återvunna vattnet efter oxidation i pannan / K1 / till 550 grader Celsius. Värmeväxlaren / To / är ett rör, som alla produkter med samma diameter. Värmebeständiga stålrör monteras mellan rörflänsarna, genom vilka överhettad ånga passerar. Rören strömmas med vatten från ett slutet kylsystem.
Från värmeväxlaren kommer den överhettade ångan in i sönderdelningskammaren, exakt samma som i den första versionen av installationen.
Väte och syre från sönderdelningskammaren kommer in i brännaren i pannan 1, i vilken vätet tänds av en tändare - en fackla bildas. Facklan, som strömmar runt pannan 1, skapar en högtrycksarbetsånga i den. Fackens svans från pannan 1 kommer in i pannan 2 och med sin värme i pannan 2 förbereder ånga för pannan 1. Kontinuerlig oxidation av gaser börjar längs hela pannans krets enligt den välkända formeln:
Som ett resultat av oxidation av gaser reduceras vatten och värme frigörs. Denna värme samlas upp i installationen av pannorna 1 och 2, och omvandlar denna värme till högtrycksarbetsånga. Och det utvunna vattnet med hög temperatur kommer in i nästa värmeväxlare, därifrån till nästa sönderdelningskammare. Denna sekvens av vattenövergång från ett tillstånd till ett annat fortsätter så många gånger som det krävs för att ta emot energi från detta uppsamlade värme i form av arbetsånga för att säkerställa WPP: s konstruktionsförmåga.
Efter det att den första delen av överhettad ånga kringgår alla produkter, ger kretsen den beräknade energin och lämnar den sista i pannkretsen 2, riktas den överhettade ångan genom röret till ångomkopplaren monterad på startmotorn. Ångomkopplaren från "start" -läget överförs till "arbets" -läget, varefter den går in i startmotorn. Starten är avstängd / vatten, värme /. Från startmotorn kommer överhettad ånga in i den första värmeväxlaren och därifrån in i sönderdelningskammaren. En ny tur av överhettad ånga börjar längs kretsen. Från detta ögonblick stängs konturen av sönderdelning och plasma på sig själv.
Vatten förbrukas av anläggningen endast för bildning av högtrycksarbetande ånga, som tas från returflödet från avgasånga kretsen efter turbinen.
Nackdelen med kraftverk för vindkraftsparker är deras besvärlighet. Till exempel för en vindkraftspark med en kapacitet på 250 MW är det nödvändigt att samtidigt sönderdela 455 liter vatten per sekund, och detta kommer att kräva 227 sönderdelningskammare, 227 värmeväxlare, 227 pannor / K1 /, 227 pannor / K2 /. Men en sådan besvärlighet kommer att vara rättfärdigad hundra gånger bara av det faktum att endast vatten kommer att vara bränslet för vindkraftparken, för att inte tala om vindkraftsparkens miljömässiga renhet, billig elektrisk energi och värme.
Tredje alternativet
3: e versionen av kraftverket (diagram 3)
Det här är exakt samma kraftverk som det andra.
Skillnaden mellan dem är att denna installation fungerar ständigt från en start, ångnedbrytningen och vätgasförbränningen i syre-kretsen stängs inte på sig själv. Slutprodukten i installationen kommer att vara en värmeväxlare med en sönderdelningskammare. Detta arrangemang av produkter tillåter att förutom elektrisk energi och värme också ta emot väte och syre eller väte och ozon. Kraftverket för 250 MW, vid drift från startmotorn, förbrukar energi för att värma upp startmotorn, vatten 7,2 m3 / h och vatten för bildning av arbetande ånga 1620 m3 / h / vatten används från ånga till ånga /. I kraftverket för vindkraftsparken är vattentemperaturen 550oC. Ångtryck 250 kl. Energiförbrukningen för att skapa ett elektriskt fält per sönderdelningskammare kommer att vara cirka 3600 kW / h.
Kraftverket för 250 MW, när produkter placeras på fyra våningar, kommer att uppta en yta på 114 x 20 m och en höjd av 10 m. Exklusive ytan för en turbin, generator och transformator för 250 kVA - 380 x 6000 V.
UPPFINNINGEN HAR FÖLJANDE FÖRDELAR
- Värmen som erhålls från oxidation av gaser kan användas direkt på plats, och väte och syre erhålls från bortskaffande av avfallsånga och processvatten.
- Låg vattenförbrukning vid elproduktion och värme.
- Vägens enkelhet.
- Betydande energibesparingar som den spenderas bara på att värma upp startaren till den etablerade termiska regimen.
- Hög produktivitet för processen, eftersom dissociation av vattenmolekyler tar tiondelar av en sekund.
- Explosion och brandsäkerhet för metoden, eftersom vid genomförandet finns det inget behov av behållare för insamling av väte och syre.
- Under installationen renas vatten många gånger och omvandlas till destillerat vatten. Detta eliminerar sediment och skala, vilket ökar installationens livslängd.
- Installationen är tillverkad av vanligt stål; med undantag för pannor tillverkade av värmebeständiga stål med foder och skärmning av deras väggar. Det vill säga, inga speciella dyra material krävs.
Uppfinningen kan hitta tillämpning inom industrin genom att ersätta kolväte och kärnbränsle i kraftverk med billigt, utbrett och miljövänligt vatten, samtidigt som kraften i dessa anläggningar bibehålls.
KRAV
En metod för att producera väte och syre från vattenånga, inklusive att leda denna ånga genom ett elektriskt fält, kännetecknat av att överhettad vattenånga med en temperatur av 500 - 550 grader Celsius används, som passeras genom ett högspännings-likströmselektriskt fält för att separera ångan och dela upp den i väteatomer och syre.
