Užitočný model sa týka elektrochémie a konkrétnejšie vodíkovej energie a môže byť užitočný na získanie palivovej zmesi s vysokým obsahom vodíka z akýchkoľvek vodných roztokov.
Známe zariadenia na priamy elektrochemický rozklad (disociácia) vody a vodných roztokov na vodík a kyslík priechodom elektrického prúdu cez vodu. Ich hlavnou výhodou je ľahká implementácia. Hlavnými nevýhodami prototypu známeho generátora vodíka-zariadenia sú nízka produktivita, značná spotreba energie a nízka účinnosť. Teoretický výpočet požadovanej elektriny na výrobu 1 m3 vodíka z vody je 2,94 kWh, čo stále sťažuje použitie tohto spôsobu výroby vodíka ako ekologického paliva v doprave.
Najbližšie zariadenie (prototyp), ktoré je svojím dizajnom a rovnakým účelom z hľadiska úžitkového vzoru z hľadiska súboru funkcií, je známy elektrolyzér - najjednoduchší vodíkový generátor obsahujúci dutú komoru s vodným roztokom (voda), v nej umiestnené elektródy a s nimi spojený zdroj energie (kniha "Chemická encyklopédia", v.1, M., 1988, s. 401)
Podstata práce prototypu - známeho generátora vodíka - spočíva v elektrolytickej disociácii vody a vodných roztokov pôsobením elektrického prúdu na H2 a O2.
Nevýhodou prototypu je nízka produktivita vodíka a značné náklady na energiu.
Účelom tohto vynálezu je modernizácia zariadenia na zlepšenie jeho energetickej účinnosti
Technický výsledok tohto úžitkového vzoru spočíva v technickom a energetickom zlepšení známeho zariadenia, ktoré je potrebné na dosiahnutie tohto cieľa.
Špecifikovaný technický výsledokje dosiahnuté skutočnosťou, že známe zariadenie obsahujúce dutú komoru s vodným roztokom, elektródy umiestnené vo vode, zdroj elektriny s nimi spojený, je doplnený kapilárami umiestnenými vertikálne vo vode s hornými koncami nad hladinou vody a elektródy sú ploché, z ktorých jedna je umiestnená pod kapilárami a druhá elektróda je vyrobená zo sieťoviny a je umiestnená nad nimi, a zdroj energie je vyrobený z vysokého napätia a nastaviteľný v amplitúde a frekvencii, a medzera medzi koncami kapilár a druhou elektródou a parametre elektrickej energie dodávanej do elektród sa vyberajú podľa podmienky zabezpečenia maximálnej produktivity vodíka a regulátorov. výkon je regulátor napätia uvedeného zdroja a regulátor medzery medzi kapilárami a druhou elektródou,zariadenie je navyše doplnené dvoma ultrazvukovými generátormi, z ktorých jeden je umiestnený pod dolným koncom týchto kapilár a druhý - nad ich horným koncom, a zariadenie je tiež doplnené elektronickým disociátorom aktivovaných molekúl vodnej hmly obsahujúcich pár elektród umiestnených nad hladinou kvapaliny, pričom ich roviny sú kolmé na povrch kvapaliny. a elektricky spojené s ďalším elektronickým generátorom vysokonapäťových vysokofrekvenčných impulzov s nastaviteľným frekvenčným a pracovným cyklom, vo frekvenčnom rozsahu prekrývajúcom rezonančné frekvencie excitácie odparených molekúl kvapaliny a jej iónov.zariadenie je navyše doplnené elektronickým disociátorom aktivovaných molekúl vodnej hmly obsahujúcich pár elektród umiestnených nad hladinou kvapaliny, s ich rovinami kolmými na povrch kvapaliny a elektricky spojené s ďalším elektronickým generátorom vysokonapäťových vysokofrekvenčných impulzov s nastaviteľnou frekvenciou a pracovným cyklom, vo frekvenčnom rozsahu prekrývajúcom rezonančné frekvencie excitácia odparených molekúl kvapaliny a jej iónov.zariadenie je navyše doplnené elektronickým disociátorom aktivovaných molekúl vodnej hmly obsahujúcich pár elektród umiestnených nad hladinou kvapaliny, ich roviny kolmé na povrch kvapaliny a elektricky spojené s ďalším elektronickým generátorom vysokonapäťových vysokofrekvenčných impulzov s nastaviteľnou frekvenciou a pracovným cyklom vo frekvenčnom rozsahu prekrývajúcom rezonančné frekvencie excitácia odparených molekúl kvapaliny a jej iónov.prekrývanie rezonančných frekvencií excitácie odparených molekúl kvapaliny a jej iónov.prekrývanie rezonančných frekvencií excitácie odparených molekúl kvapaliny a jej iónov.
Propagačné video:
OPIS ZARIADENIA V ŠTATISTIKE
Zariadenie na výrobu vodíka z vody (obr. 1)pozostáva z dielektrického zásobníka 1, do ktorého sa naleje vodný roztok kvapaliny 2, z jemne porézneho kapilárneho materiálu 3, čiastočne ponoreného v tejto kvapaline a vopred navlhčeného do tohto zariadenia. 3, a elektricky spojené so svorkami vysokonapäťového regulovaného zdroja elektrického poľa 10 s konštantnou značkou, a jedna z elektród 5 je vytvorená vo forme doštičky s perforovanou ihlou a je umiestnená pohyblivo nad koncom kapilár 3, napríklad rovnobežne s ňou vo vzdialenosti dostatočnej na zabránenie elektrickému rozpadu na zvlhčenú kvapalinu. knôt 3. Ďalšia vysokonapäťová elektróda 4 je umiestnená v kvapaline rovnobežne s dolným koncom kapiláry, napríklad porézny materiál 3. Zariadenie je doplnené dvoma ultrazvukovými generátormi 6,jeden z nich je umiestnený v tekutine 2, takmer na dne nádoby 1, a druhý je umiestnený nad hladinou kvapaliny, napríklad na sieťovej elektróde 5.
Zariadenie tiež obsahuje elektronický disociátor molekúl aktivovanej vodnej hmly, pozostávajúci z dvoch elektród 7, 8, umiestnených nad hladinou kvapaliny, s ich rovinami kolmými na povrch kvapaliny a elektricky spojených s ďalším vysokonapäťovým impulzom vysokého napätia s nastaviteľnou frekvenciou a pracovným cyklom v rozsahu generátora 9 v rozsahu frekvencie, ktoré prekrývajú rezonančné frekvencie excitácie odparených molekúl kvapaliny a jej iónov. Zariadenie je tiež doplnené zvončekom 12 umiestneným nad nádržou 1 - zberným potrubím 12 zberného plynu, v strede ktorého je výstupné potrubie pre palivový plyn a H2, ktoré sa privádza k spotrebiteľom. V podstate zostava zariadenia obsahujúca elektródy 4,5 z vysokonapäťových jednotiek 10 a kapilárnu zostavu 3 4, 5, 6,je kombinované zariadenie elektroosmotického čerpadla a elektrostatického odparovača kvapaliny 2 z nádrže 1 … Jednotka 10 vám umožňuje nastaviť pracovný cyklus impulzov a intenzitu elektrického poľa s konštantnou značkou od 0 do 30 kV / cm. Elektróda 5 je vyrobená z kovového dierovaného alebo sieťovaného otvoru, ktorý poskytuje možnosť nerušeného prechodu tvorenej vodnej hmly a palivového plynu z konca kapilár 3. Zariadenie má regulátory a zariadenia na zmenu frekvencie impulzov a ich amplitúdu a pracovný cyklus, ako aj na zmenu vzdialenosti a polohy elektródy 5. vzhľadom na povrch kapilárneho odparovača 3 (nie sú znázornené na obr. 1).
OPIS ZARIADENIA PREVÁDZKOVÉHO ZARIADENIA (obr. 1)
Najskôr sa do nádoby 1 naleje vodný roztok, napríklad do aktivovanej vody alebo zmesi voda-palivo (emulzia) 2, kapilárna 3-porézna odparka je vopred navlhčená. Potom sa zapne zdroj 10 vysokého napätia a do kapilárneho odparovača 3 sa elektródami 4,5 privedie rozdiel potenciálov vysokého napätia a perforovaná elektróda 5 sa umiestni nad povrch čelnej strany kapilár 3 v dostatočnej vzdialenosti, aby sa zabránilo elektrickému rozpadu medzi elektródami 4,5. Výsledkom je, že pozdĺž vlákien kapilár 3 pôsobením elektroosmotických a v skutočnosti elektrostatických síl pozdĺžneho elektrického poľa sú vodné zhluky čiastočne roztrhané a triedené a absorbujú sa do kapilár 3. Okrem toho sa dipól polarizované molekuly kvapaliny otáčajú pozdĺž vektora elektrického poľa a pohybujú sa od nádoby smerom k hornému koncu kapilár 3 k opačnému elektrickému potenciálu elektródy 5 (elektroosmóza). Potom sú pôsobením elektrostatických síl týmito silami elektrického poľa odtrhnuté od povrchu konca kapiláry 3 - v podstate elektroosmotického odparovača a premenia sa na čiastočne disociovanú polarizovanú elektrifikovanú vodnú hmlu. Táto vodná hmla nad elektródou 5 je potom tiež intenzívne spracovaná pulzným priečnym vysokofrekvenčným elektrickým poľom vytvoreným medzi priečnymi elektródami 7,8 elektronickým vysokofrekvenčným generátorom 9. Počas intenzívneho zrážania odparených dipólových molekúl a vodných klastrov nad kvapalinou vzduchom a molekulami ozónu,elektrónov v ionizačnej zóne medzi elektródami 7, 8. dochádza k ďalšej intenzívnej disociácii (rádiolýze) aktivovanej vodnej hmly za vzniku paliva horľavého paliva. Tento získaný vykurovací plyn ďalej prúdi nezávisle nahor do zberného zvona 12 plynu a potom výstupom 13 je dodávaný spotrebiteľom na prípravu zmesi syntetického paliva, napríklad do nasávacieho traktu spaľovacích motorov a ich privádzanie do spaľovacích komôr motorového vozidla. Zloženie tohto horľavého plynu zahrnuje molekuly vodíka (H2), kyslíka (O2), vodnej pary, hmly (H2O), ako aj aktivované organické molekuly odparené ako súčasť iných uhľovodíkových prísad. Predtým bola funkčnosť tohto zariadenia ukázaná experimentálne a bolo zistenéže intenzita procesu odparovania a disociácie molekúl vodných roztokov významne závisí a mení sa v závislosti od parametrov elektrického poľa zdrojov9,10 (intenzita, výkon), od vzdialenosti medzi elektródami 4, 5, od oblasti kapilárneho odparovača 3, od typu kvapaliny, od veľkosti kapilár a kvalita kapilárneho materiálu 3. Regulátory dostupné v zariadení umožňujú optimalizovať výkon palivového plynu v závislosti od typu a parametrov vodného roztoku a špecifickej konštrukcie tohto elektrolyzéra. Pretože v tomto zariadení sa vodný roztok kvapaliny intenzívne odparuje a čiastočne disociuje na H2 a O2 pôsobením kapilárnej elektroosmózy a ultrazvuku,a potom sa dodatočne aktívne disociuje v dôsledku intenzívnych zrážok molekúl odpareného vodného roztoku pomocou dodatočného priečneho rezonančného elektrického poľa, potom také zariadenie na výrobu vodíka a palivového plynu spotrebováva malú elektrinu, a preto je desaťkrát stokrát oveľa lacnejšie ako známe generátory vodíka na elektrolýzu.
NÁROK
1. Ultrazvukové zariadenie na výrobu vodíka z akéhokoľvek vodného roztoku, ktoré obsahuje nádobu s vodným roztokom, v nej umiestnené kovové elektródy a zdroj elektriny k nim pripojený, vyznačujúci sa tým, žeje doplnená kapilárami umiestnenými vertikálne v tejto komore s ich hornými koncami nad úrovňou vodného roztoku a jedna z dvoch elektród je umiestnená v tekutine pod kapilárami a druhá elektróda je pohyblivá, mriežkovaná a umiestnená nad nimi, a zdroj energie je vyrobený z vysokého napätia a nastaviteľnej amplitúdy. a frekvencia, a zariadenie je tiež doplnené dvoma ultrazvukovými generátormi, z ktorých jeden je umiestnený pod dolným koncom týchto kapilár a druhý je umiestnený nad ich horným koncom, a zariadenie je tiež doplnené rezonančným elektronickým disociátorom aktivovaných molekúl vodnej hmly obsahujúcich pár elektród umiestnených nad hladinou kvapaliny s ich roviny kolmé na povrch kvapaliny,a elektricky spojené s ďalším elektronickým generátorom vysokonapäťových vysokofrekvenčných impulzov s nastaviteľným frekvenčným a pracovným cyklom, vo frekvenčnom rozsahu obsahujúcom rezonančné frekvencie excitácie odparených molekúl kvapaliny a jej iónov.