Патент на изобретение №2279497
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ РАБОТЫ ТЕРМОГЕНЕРАТОРА
(57) Реферат:
Способ работы термогенератора относится к способам работы термогенераторов с непосредственным воздействием продуктов сгорания на нагреваемую среду, может быть использован для выработки тепловой энергии и подачи ее с помощью вырабатываемого теплоносителя потребителю и включает плазмоэлектролитическое воздействие на жидкость с получением водяного пара, водорода и кислорода, причем плазмоэлектролитическое воздействие на жидкость – воду – производят в капиллярно-пористом гидрофильном материале, затем водород окисляют кислородом в среде полученного водяного пара с добавлением жидкой или(и) газовой фаз, количеством которой(ых) регулируют температуру смеси, при этом в капиллярно-пористом гидрофильном материале применяют вещество, адсорбирующее воду, а добавляемую фазу эжектируют получаемыми водородом, кислородом и водяным паром, причем в качестве добавляемой жидкой фазы применяют воду, а в качестве добавляемой газовой фазы применяют инертный газ. Изобретение позволяет снизить количество потребляемой энергии, уменьшить агрессивное действие теплоносителя на материалах термогенератора. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к способам работы термогенераторов с непосредственным воздействием продуктов сгорания на нагреваемую среду. Предлагаемое изобретение может быть использовано для выработки тепловой энергии и подачи ее с помощью вырабатываемого теплоносителя потребителю. Известен способ работы термогенератора, описанный в патенте РФ №2157862 С2, МПК 7 С 25 В 1/02, 9/00. Этот способ включает плазмоэлектролитическое воздействие на водный раствор щелочи или кислоты с получением из него парогазовой смеси. Недостатком является использование растворов щелочи или кислоты, что приводит к их присутствию в получаемой парогазовой смеси и агрессивному воздействию на материалы термогенератора и системы потребления тепла. Кроме того, при реализации данного способа образуется взрывоопасная парогазовая смесь, содержащая водород и кислород. Последний недостаток устраняется в способе работы термогенератора, описанного в патенте РФ №2157427 С1, МПК 7 С 25 В 1/06, С 02 F 1/46. Данный способ включает плазмоэлектролитическое воздействие на водный раствор щелочи или кислоты с получением из него кислорода и смеси водяного пара с водородом. Однако устранение одного недостатка (взрывоопасной кислородно-водородной среды) не исключает использование щелочи или кислоты, агрессивно действующие на материалы термогенератора и системы потребления тепла. К тому же при использовании в качестве теплоносителя смеси водяного пара и водорода теплопотребляющие системы необходимо выполнять из специальных материалов, стойких к наводораживанию. Эти недостатки уменьшают область применения данного способа. Кроме этого, затрачивается большое количество энергии на выполнение плазмоэлектролитического воздействия на жидкость и, как следствие, на получение теплоносителя с заданными температурными характеристиками. Целью предлагаемого изобретения является снижение количества потребляемой энергии на выработку теплоносителя, уменьшение агрессивного действия теплоносителя на материалы термогенератора и теплопотребляющих систем, а также расширение области применения. Указанная цель достигается тем, что в известном способе работы термогенератора, который включает плазмоэлектролитическое воздействие на жидкость с получением водяного пара, водорода и кислорода, плазмоэлектролитическое воздействие на жидкость – воду – производят в капиллярно-пористом гидрофильном материале, затем водород окисляют кислородом в среде полученного водяного пара с добавлением жидкой или(и) газовой фаз, количеством которой(ых) регулируют температуру смеси. В капиллярно-пористом гидрофильном материале применяют вещество, адсорбирующее воду. Добавляемую фазу эжектируют получаемыми водородом, кислородом и водяным паром. В качестве добавляемой жидкой фазы применяют воду. В качестве добавляемой газовой фазы применяют инертный газ. Производство плазмоэлектролитического воздействия на воду в капиллярно-пористом гидрофильном материале позволяет снизить электрическое напряжение разложения воды на водород и кислород за счет образования на границе твердая поверхность – жидкость так называемого двойного электрического слоя. Это уменьшает количество потребляемой энергии, исключает применение щелочей, кислот и солей, т.е. снижает химическую агрессивность теплоносителя на материалы термогенератора и теплопотребляющих систем. Окисление водорода кислородом в среде водяного пара с добавлением жидкости или газа позволяет провести реакцию без взрыва, а тепловой энергией, выделяющейся при химической реакции, дополнительно повысить температуру теплоносителя и тем самым снизить количество потребляемой электрической энергии на его нагрев. Применение в капиллярно-пористом гидрофильном материале вещества, адсорбирующего воду, интенсифицирует образование двойного электрического слоя и тем самым позволяет снизить величину напряжения разложения воды и количества потребляемой электрической энергии. Эжектирование добавляемой жидкой или газовой фазы получаемыми водородом, кислородом и водяным паром интенсифицирует процесс их перемешивания, тем самым уменьшает вероятность взрыва в процессе окисления водорода кислородом и, как следствие, расширяет область применения данного способа. Применение воды в качестве добавляемой жидкой фазы упрощает процесс получения тепла и, как следствие, расширяет область применения предлагаемого способа. Применение инертного газа в качестве газовой фазы уменьшает химическую агрессивность среды. Заявителю и авторам не известны из существующего уровня техники способы снижения количества потребляемой энергии на выработку теплоносителя, уменьшения агрессивного действия теплоносителя на материалы термогенератора и теплопотребляющих систем, а также расширения области применения подобным образом. Способ осуществляется в термогенераторе, представленном на чертеже. Термогенератор состоит из корпуса 1, внутри которого коаксиально расположены два электрода 2 и 3 с клеммами 4 и 5. Между электродами 2 и 3 располагается капиллярно-пористый гидрофильный материал 6. Между корпусом 1 и электродом 2 находится диэлектрик 7. В корпусе 1 имеются патрубки 8 и 9 соответственно для подачи воды и дополнительной жидкой или газовой фазы, эжекционный смеситель 10, сопло 11, патрубок 12 для выхода теплоносителя. Работа термогенератора производится по предлагаемому способу следующим образом. В термогенераторе на клеммы 4 и 5 подают электрическое напряжение и между электродами 2 и 3 производят плазмоэлектролитическое воздействие на воду с выделением водяного пара и водорода на центральном электроде 3, а кислорода – на периферийном электроде 2. Плазмоэлектролитическое воздействие на жидкость – воду – производится в капиллярно-пористом гидрофильном материале 6, в котором применено вещество, адсорбирующее воду, например молекулярные сита. Полученный водород, истекая из центральной приэлектродной зоны, окисляется кислородом, истекающим из периферийной приэлектродной зоны. Окисление производится в среде полученного водяного пара, который истекает вместе с водородом и с добавленной через патрубок 9 жидкой или газовой фазой. В качестве добавляемой жидкой фазы применяют воду. Вода эжектируется полученными водородом, кислородом и водяным паром, истекающими из сопла 11. В эжекционном смесителе 10 происходит интенсивное перемешивание и окисление водорода кислородом в пароводяной среде. В результате реакции окисления получается нагретый теплоноситель, состоящий из водяного пара или горячей воды. Температура теплоносителя и его фазовое состояние регулируется количеством подаваемой воды. Полученный высокотемпературный теплоноситель подается через патрубок 12 потребителю тепла. В качестве теплоносителя применяют также инертный газ, например азот, который в смеси с водяным паром, получаемым после реакции окисления, служит теплоносителем в системах потребления тепла, где не допускается применение жидкости. По сравнению с ближайшими аналогами при работе теплогенератора по предлагаемому способу количество потребляемой энергии на выработку теплоносителя снижается в 1,24 раза, полностью исключается агрессивное действие теплоносителя на материалы термогенератора и теплопотребляющих систем, а также расширяется область применения вследствие исключения применения щелочей и кислот. ПРИМЕР.
Формула изобретения
1. Способ работы термогенератора, включающий плазмоэлектролитическое воздействие на жидкость с получением водяного пара, водорода и кислорода, отличающийся тем, что плазмоэлектролитическое воздействие на жидкость – воду – производят в капиллярно-пористом гидрофильном материале, затем водород окисляют кислородом в среде полученного водяного пара с добавлением жидкой или(и) газовой фаз, количеством которой(ых) регулируют температуру смеси. 2. Способ работы термогенератора по п.1, отличающийся тем, что в капиллярно-пористом гидрофильном материале применяют вещество, адсорбирующее воду. 3. Способ работы термогенератора по п.1, отличающийся тем, что добавляемую фазу эжектируют получаемыми водородом, кислородом и водяным паром. 4. Способ работы термогенератора по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавляемой жидкой фазы применяют воду. 5. Способ работы термогенератора по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавляемой газовой фазы применяют инертный газ.
РИСУНКИ
PC4A – Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Прежний патентообладатель:
(73) Патентообладатель:
Договор № РД0045786 зарегистрирован 20.01.2009
Извещение опубликовано: 27.02.2009 БИ: 06/2009
QB4A – Регистрация лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): Предприятие свободной экономической зоны АЛЬ ВАТАН ТРЕЙДИНГ – Ф.З.Е. (AE)
Вид лицензии*: ИЛ
Лицензиат(ы): МК ГАЗ ЭКВИПМЕНТ РЕСЕРЧ КАМПАНИ ЛИМИТЕД (CY)
Договор № РД0057870 зарегистрирован 07.12.2009
Извещение опубликовано: 20.01.2010 БИ: 02/2010
* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия
TK4A – Поправки к публикациям сведений об изобретениях в бюллетенях “Изобретения (заявки и патенты)” и “Изобретения. Полезные модели”
Напечатано: Лицензиат: МК ГАЗ ЭКВИПМЕНТ РЕСЕРЧ КАМПАНИ ЛИМИТЕД
Следует читать: Лицензиат: МК ГАЗ ЭКВИПМЕНТ РИСЕРЧ КАМПАНИ ЛИМИТЕД
Номер и год публикации бюллетеня: 2-2010
Код раздела: QB4A
Извещение опубликовано: 10.02.2010 БИ: 04/2010
QB4A – Регистрация лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): МК ГАЗ ЭКВИПМЕНТ РЕСЕРЧ КАМПАНИ ЛИМИТЕД (CY)
Вид лицензии*: НИЛ
Лицензиат(ы): Закрытое акционерное общество “Группа компаний “РусГазИнжиниринг”
Договор № РД0060742 зарегистрирован 18.02.2010
Извещение опубликовано: 27.03.2010 БИ: 09/2010
* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия
PC4A – Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Прежний патентообладатель:
(73) Патентообладатель:
Договор № РД0071708 зарегистрирован 27.10.2010
Извещение опубликовано: 10.12.2010 БИ: 34/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
