Электролизер высокого давления для получения гремучего газа

 

ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРЕМУЧЕГО ГАЗА, включающий корпус, в котором расположены электродная камер с электролитом и камера газонакопления, отделенные одна от другой перегородкой, в теле которой выполнены циркуляционные каналы, отличающийся тем, что, с целью увеличения произво-; дительности при неизменных габаритах электролизера, он снабжен обратным клапаном с отверстиями, размещенными в перегородке,в которой со стороны электродной камеры выполнена кольцевая проточка,объем которой находится , в отношении с объемом электролита, вытесняемым обратным клапаном при. его срабатывании, 1,25-15.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(511 С 25 В 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3249619/23-26 . (22) 13.02.81 (46) 15.04.83. Вюл. 9 14 (72) Ю.П.Юдин, Ю.Г.Мясников, И.A.Савии, С,П.Юдин и E.È.Äîíñêàÿ (71) Всесоюзный научно-исследовательский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. A.A.Ñêo÷èíского и Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и.маркшейдерского дела (53) 661.961(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 366653, кл. . С 25 В 1/12, 22.. 03..71.

2. Авторское свидетельство СССР

9 485865, кл. С 25 В 1/12, 13 ° 02.74.

„„SU„„1011?30 A (54) (57) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРЕМУЧЕГО ГАЗА включающий корпус, в котором расположены электродная камера с электролитом и камера газонакопления, отделенные одна от другой перегородкой, в теле которой выполнены циркуляционные каналы, о т л и ч а ю Ig и и с я тем, что, с целью увеличения производительности при неизменных габаритах электролизера, он снабжен обратным клапаном с отверстиями, раэмеценными в перегородке,в которой оо стороны электродной камеры выполнена кольцевая проточка, объем которой находит-. ся,в отношении с объемом электролита, вытесняемым обратным клапаном при. ф

его срабатывании, 1,25-15.

1011730!

5У ЪМ„ a,25Ì

Верхний предел отношения объема кольцевой проточки Чк к объему электролита, вытесняемого обратным клапаИзобретение относится к электро- литическому получению гремучего газа с целью использования его в качестве взрывчатого энергоносителя в газодинамических устройствах.

Известен электролизер для получения водорода и кислорода, содержащий цилиндрический корпус со штуцерами для ввода (отвода) электролита и образующихся газов в газонакопитель

С1 1. 10

Однако подобная конструкция электролизера с разнесенными камерой для газонакопителя и камерой для электролита с электродной группой при получении смеси водорода с кислоро- f5 дом под высоким давлением характеризуется большой массой и габаритами, так как все эти камеры должны быть рассчитаны на давление взрыва сжатого гремучего газа.

Известен также электролизер высокого давления для получения гремучего газа, включающий корпус, в котором расположены электродная камера с электролитом и камера газонакопления, отделенные друг от друга перегородкой, в теле которой выполнены циркуляционные каналы 2 1.

Недостатком подобной KDHCTpyKIJHH является необходимость выполнения камеры газонакопления и электродной камеры равнопрочными и рассчитанными на давление взрыва гремучего газа, хотя инициирование взрыва возможно лишь в камере газонакопления.

Цель изобретения — увеличение производительности электролизера при его неизменных габаритах.

Поставленная цель достигается тем, что электролизер высокого давления 4О для получения гремучего. газа, включающий корпус, в котором расположены электродная камера с электролитом и камера газонакопления, отделенные одна от другой перегородкой, в теле ко- 45 торой выполнены циркуляционные каналы, снабжен обратным клапаном с отверстиями, размещенными в перегородке, в которой со стороны электродной камеры выполнена кольцевая проточка, объем которой находится в отношении с объемом электролита, вытесняемым обратным клапаном при его срабатывании, 1,25-15.

На чертеже представлен электроли-— зер высокого давления.

Электролизер включает цилиндрический корпус 1, с торцовыми, крышками нижней 2 и верхней 3. В нижней крышке размещен токоввод 4, а в верхней— штуцер газоотвода 5. Корпус 1 состоит60 из камеры газонакопления б и камеры 7 с электродной группой 8. Эти камеры б и 7 разделены, например, тарельчатым, обратным клапаном 9, который снабжен каналами †. кольцевой парфора-65 ции 10, кольцевым ограничителем рабочего хода вниз 11 и ограничителем хода вверх 12. В камере 7 с электродной группой 8 выше уровня электродов, коаксиально обратному клапану 9, выполнена кольцевая проточка 13, имеющая нижнюю кромку 14. Разовый энергоноситель из камеры газонакопления б по штуцеру 5 через пламепреградитель 15, поступает в газодинамический исполнительный орган 16.

Представленный электролизер работает следующим образом.

При приложении напряжения к электродной группе 8 газы, отрываясь от электродов, поднимаются вверх частично в газонакопитель б через перфорацию 10 обратного клапана 9, а частично заполняют кольцевую проточку

13, вытесняя из нее электролит. После полного вытеснения электролита из проточки 13 по ее нижнюю кромку 14 все газы поступают в камеру газонакопления б через обратный клапан 9.

В случае отказа пламепреградителя

15 в цепи газового питания газодина-.. мического устройства 16 возможен обратный ход пламени в камеру газонакопления б, что приводит к взрыву в нем rpeM его газа. При этом обратный клапан 9 под действием давления взрыва совершает рабочий ход вниз и ложится на свой ограничитель 11, отсекая при этом давление взрыва в

Kамере газонакопителя б от камеры .

7 с электродами 8. Кольцевая тупиковая проточка 13 обеспечивает срабатывание обратного клапана 9 за счет сжа тия гремучего газа в кольцевой про- . точке 13 до давления Рс, которое должно быть ниже давления самовоспламенения при адиабатическом сжатии.

60спл исх

= б Р „(Ри с х — исходное давление гремучего газа). Следовательно, для надежного срабатывания клапана 9, необходимо выполнить неравенство: с < ьоспл = Рисх = рао (РРаб рабочее давление в электролизере).

С учетом коэффициента запаса, равного 0 8 Pcs. Oi8 P>ocnn =

=0,8-6 рраЬ = 418 РРОЬМ5 Рраб.

На основании закона Бойля Мариотта установим соотношение между объемами тупиковой кольцевой проточки 13

Чк и объемом жидкости, вытесняемой обратным клапаном 9 -Ч, б V„=P, (V„- ) р К раб Ч -1(K., Таким образом, искомое отношение объемов принимает вид:

1011730

Составитель В.Банников

Редактор Л ГУлько техРеД М.КоштУРа КОРРектоРЛЛовх

Заказ 2698/34 Тираж 641 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д.4J5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 ном при его срабатывании Ч, . определяется исходя из конструктйвных соображений, т.е. минимизации габари-. тов н массы электролизера, и при увеличении этого соотношения свыше

15 приводит к неоправданному расходу материала и увеличения габаритов электролизера.

При соблюдении этого отношения объемов давление в камере 7 с электродной группой 8 остается в процессе 10 взрыва в газонакопителе близким к рабочему давлению Р я в электролизере, что позволяет.йзготовить стенки камеры 7. с электродной группой

8, исходя из величины рабочего давления P g электролиза, а не из давления взрыва гремучего газа, Рва = 9Ф, †;12 Р g, как в известных кондтрук- циях.

Таким образом, высвобожденный объем в электролизере используется для размещения дополнительных электро-: дов, что обеспечивает рост производительности электролизера по .газу. Достигаемое снижение толщины стенок электродной камеры обеспечивает такж снижение массы электролизера.