Предложеният метод се основава на следното:
- Електронната връзка между водородните и кислородните атоми отслабва пропорционално на повишаването на температурата на водата. Това се потвърждава от практиката при изгаряне на сухи въглища. Преди да изгори сухите въглища, тя се залива с вода. Мокрите въглища дават повече топлина, изгарят по-добре. Това се дължи на факта, че при висока температура на изгаряне на въглищата водата се разлага на водород и кислород. Водородът изгаря и дава допълнителни калории на въглищата, а кислородът увеличава обема на кислорода във въздуха в пещта, което допринася за по-доброто и пълно изгаряне на въглищата.
- Температурата на запалване на водорода е от 580 до 590 градуса по Целзий, разлагането на водата трябва да е под прага на запалване на водорода.
- Електронната връзка между водородните и кислородните атоми при температура 550 градуса по Целзий все още е достатъчна за образуване на водни молекули, но орбитите на електроните вече са изкривени, връзката с водородни и кислородни атоми е отслабена. За да могат електроните да напуснат орбитите си и атомната връзка между тях да се разпадне, електроните трябва да добавят повече енергия, но не топлина, а енергия на електрическо поле с високо напрежение. Тогава потенциалната енергия на електрическото поле се преобразува в кинетична енергия на електрона. Скоростта на електроните в електрическо поле с постоянен ток нараства пропорционално на квадратния корен на напрежението, приложено към електродите.
- Разлагането на прегрята пара в електрическо поле може да се случи с ниска скорост на парата и такава скорост на парата при температура 550 градуса по Целзий може да се получи само в открито пространство.
- За да се получи водород и кислород в големи количества, е необходимо да се използва законът за опазване на материята. От този закон следва: в какво количество вода се разлага на водород и кислород, в същото количество получаваме вода чрез окисляване на тези газове.
Възможността за изпълнение на изобретението се потвърждава от примери, изпълнени в три варианта на инсталации.
И трите варианта на растенията са направени от едни и същи, еднообразни цилиндрични продукти от стоманени тръби.
Първа опция
Работа и устройство за инсталиране на първата опция (диаграма 1)
И в трите версии работата на инсталациите започва с приготвяне на прегрята пара в открито пространство с температура на парата 550 градуса по Целзий. Отвореното пространство осигурява скорост по веригата на разлагане на парата до 2 m / s.
Промоционално видео:
Прегрятата пара се приготвя в топлоустойчива стоманена тръба / стартер /, чийто диаметър и дължина зависи от мощността на инсталацията. Мощността на инсталацията определя количеството разградена вода, литри / сек.
Един литър вода съдържа 124 литра водород и 622 литра кислород, по отношение на калориите той е 329 ккал.
Преди да започне инсталацията, стартерът се загрява от 800 до 1000 градуса по Целзий / загряването става по всякакъв начин /.
Единият край на стартера е запушен с фланец, през който дозираната вода за разлагане се подава до изчислената мощност. Водата в стартера загрява до 550 градуса по Целзий, тече свободно от другия край на стартера и влиза в камерата за разлагане, към която стартерът е фланциран.
В камерата за разлагане прегрятата пара се разлага на водород и кислород чрез електрическо поле, създадено от положителни и отрицателни електроди, към което се подава постоянен ток с напрежение 6000 V. Самото тяло / тръбата на камерата служи като положителен електрод и тънкостенната стоманена тръба, монтирана на центърът на кутията, по цялата повърхност на която има отвори с диаметър 20 мм.
Тръбата - електродът е решетка, която не трябва да създава съпротивление за навлизане на водород в електрода. Електродът е прикрепен към тялото на тръбата върху втулки и високо напрежение се прилага към същото закрепване. Краят на тръбата с отрицателен електрод се завършва с електрически изолираща и топлоустойчива тръба, за да може водородът да излезе през фланеца на камерата. Изход за кислород от тялото на камерата за разлагане през стоманена тръба. Положителният електрод / тялото на камерата / трябва да бъде заземен, а положителният полюс в източника на постоянен ток трябва да бъде заземен.
Добивът на водород по отношение на кислорода е 1: 5.
Втори вариант
Експлоатация и подреждане на инсталацията според втория вариант (схема 2)
Монтажът на втория вариант е предназначен за получаване на голямо количество водород и кислород поради паралелното разлагане на голямо количество вода и окисляване на газовете в котлите за получаване на работна пара с високо налягане за електроцентрали, работещи на водород / по-долу WPP /
Работата на инсталацията, както в първата версия, започва с подготовката на прегрята пара в стартера. Но този стартер е различен от 1-ва версия. Разликата се състои във факта, че в края на стартера е заварен клон, в който е монтиран превключвател за пара, който има две позиции - "старт" и "работа".
Получената пара в стартера влиза в топлообменника, който е проектиран да регулира температурата на възстановената вода след окисляване в котела / К1 / до 550 градуса по Целзий. Топлообменникът / To / е тръба, като всички продукти със същия диаметър. Между тръбните фланци се монтират топлоустойчиви стоманени тръби, през които преминава прегрята пара. Тръбите се вливат с вода от затворена охладителна система.
От топлообменника прегрятата пара влиза в камерата за разлагане, абсолютно същата като в първата версия на инсталацията.
Водородът и кислородът от камерата за разлагане влизат в горелката на котел 1, в която водородът се запалва с запалка - образува се факел. Факелът, струящ се около котела 1, създава в него работна пара с високо налягане. Опашката на факела от котел 1 влиза в котел 2 и с топлината си в котел 2 подготвя пара за котел 1. Непрекъснатото окисляване на газовете започва по цялата верига на котлите по добре известната формула:
В резултат на окисляването на газовете водата се намалява и се отделя топлина. Тази топлина се събира в инсталацията от котли 1 и 2, превръщайки тази топлина в работна пара с високо налягане. И възстановената вода с висока температура навлиза в следващия топлообменник, оттам до следващата камера за разлагане. Тази последователност на преход на вода от едно състояние в друго продължава толкова пъти, колкото е необходимо да се получава енергия от тази събрана топлина под формата на работна пара, за да се осигури проектният капацитет на ВЕЦ.
След като първата порция прегрята пара заобикаля всички продукти, дава на веригата изчислената енергия и оставя последната в бойлерната верига 2, прегрятата пара се насочва през тръбата към паровия превключвател, монтиран на стартера. Превключвателят за пара от положение "старт" се прехвърля в положение "работа", след което влиза в стартера. Стартерът е изключен / вода, отопление /. От стартера прегрятата пара навлиза в първия топлообменник, а оттам в камерата за разлагане. Нов завой от прегрята пара започва по веригата. От този момент нататък контурът на разлагане и плазма се затваря върху себе си.
Водата се консумира от инсталацията само за образуване на работна пара с високо налягане, която се взема от обратния поток на веригата отработена пара след турбината.
Недостатъкът на електроцентралите за вятърни електроцентрали е тяхната тромавост. Например, за вятърна централа с мощност 250 MW е необходимо едновременно разграждане на 455 литра вода в секунда, а за това са необходими 227 камери за разлагане, 227 топлообменници, 227 котли / К1 /, 227 котли / К2 /. Но такава тромавост ще бъде оправдана стократно само с факта, че само вятърът ще бъде горивото за вятърната централа, да не говорим за екологичната чистота на вятърната централа, евтината електрическа енергия и топлината.
Трети вариант
3-та версия на централата (диаграма 3)
Това е точно същата електроцентрала като втората.
Разликата между тях е, че тази инсталация работи постоянно от стартер, разпадането на пара и изгарянето на водород в кислородна верига не се затваря върху себе си. Крайният продукт в инсталацията ще бъде топлообменник с камера за разлагане. Това подреждане на продукти ще позволи освен електрическата енергия и топлината да получават и водород и кислород или водород и озон. Електроцентралата за 250 MW, когато работи от стартера, ще изразходва енергия за загряване на стартера, вода 7,2 м3 / ч, а вода за образуване на работна пара 1620 м3 / час / вода се използва от връщащия контур на отработената пара /. В електроцентралата за вятърната централа температурата на водата е 550oC. Парно налягане 250 at. Консумацията на енергия за създаване на електрическо поле за камера за разлагане ще бъде приблизително 3600 kW / h.
Електроцентралата с мощност 250 MW, когато поставя продукти на четири етажа, ще заема площ от 114 х 20 м и височина 10 м. Изключително площта за турбина, генератор и трансформатор за 250 kVA - 380 x 6000 V.
Изобретението има следните ПРЕДИМСТВА
- Топлината, генерирана от окисляването на газовете, може да се използва директно на място, а водородът и кислородът се получават чрез използване на отпадъчна пара и технологична вода.
- Ниска консумация на вода при производство на електричество и топлина.
- Простотата на начина.
- Значителна икономия на енергия като тя се изразходва само за загряване на стартера до установения термичен режим.
- Висока производителност на процеса, защото дисоциацията на водните молекули отнема десети от секундата.
- Експлозивна и пожарна безопасност на метода, защото при прилагането му няма нужда от контейнери за събиране на водород и кислород.
- По време на работата на инсталацията водата многократно се пречиства, превръщайки се в дестилирана вода. Това елиминира утайките и мащабите, което увеличава експлоатационния живот на инсталацията.
- Инсталацията е от обикновена стомана; с изключение на котлите, изработени от термоустойчиви стомани с облицовка и екраниране на стените им. Тоест не се изискват специални скъпи материали.
Изобретението може да намери приложение в промишлеността чрез заместване на въглеводородните и ядрените горива в електроцентралите с евтина, широко разпространена и екологично чиста вода, като същевременно се поддържа мощността на тези централи.
ИСК
Метод за производство на водород и кислород от водна пара, включващ преминаването на тази пара през електрическо поле, характеризиращ се с това, че се използва прегрята водна пара с температура 500 - 550 градуса по Целзий, преминаваща през електрическо поле с високо напрежение с постоянен ток за дисоциация на парите и разделянето й на водородни атоми и кислород.