Паровой котел и.и.сташевского
Изобретение предназначено для выработки пара и может быть использовано для теплоснабжения. Паровой котел содержит несколько соединенных друг с другом секций камер сгорания с расположенными в них горелками. Каждая секция содержит каналы, представляющие собой водяную рубашку, выполненную в виде либо спирали шнека, закрепленной вокруг цилиндрической камеры сгорания и выполненной с образованием направляющих для перемещения воды вокруг цилиндрической камеры сгорания, при этом водяная рубашка снабжена крышками и каркасом; либо водяную рубашку, выполненную в виде одного или нескольких рядов продольных каналов, расположенных по периметру камеры сгорания параллельно друг другу и последовательно соединенных друг с другом при помощи П-образных патрубков; либо водяную рубашку, выполненную в виде спиральных каналов, имеющих поперечное сечение в форме окружности или овала, расположенных на внутренней поверхности крышек и наружных поверхностях каркаса крышки. Электролизер снабжен крышками и емкостями. В батареях электролизера расположены электроды, которые могут иметь форму пластинчатую или гофрированную, шеткообразную ячеечную, ячеечную сотовую, ячеечную гребешковую, трубчатую. Катоды электродов последовательно соединены между собой, аноды электродов последовательно соединены между собой и источником переменного тока при помощи электрической цепи через электромашинный преобразователь, генератор электрических импульсов и электрические переключатели, выполненные с возможностью преобразования переменного электрического тока в постоянный ток, ток низкого напряжения в ток высокого напряжения, создания импульсных высоковольтных электрических разрядов в десятки тысяч вольт и проведения электролиза. Электролизер соединен с емкостью жидкой щелочи через дозатор, снабженный соленоидом и реле времени. Выходные патрубки емкости электролизера расположены на разных уровнях, верхний патрубок расположен над крышкой емкости, нижний патрубок расположен выше уровня электролита, патрубки соединены с горелкой при помощи муфт, газопроводов, вакуум-насосов, секций емкости накопителя, редукторов, вентилей, выполнены с возможностью извлечения водорода и кислорода и отделения их друг от друга и перемещения в горелку. На поверхности секций парового котла установлены термоэлементы термоэлектрического генератора. 3 з.п. ф-лы, 38 ил.
Изобретение относится к области теплоснабжения, в частности, для получения пара для обеспечения потребителей теплом.
Известен паровой котел, содержащий несколько секций камер сгорания с расположенными в них горелками, насос, каналы, выполненные с возможностью подачи и перемещения в них воды при помощи насоса и получения на выходе пара, электролизер с электродами и входными и выходными, соединенными с горелкой патрубками, систему отопления с радиаторными батареями, расположенными в жилых домах и общественных зданиях и сообщенными с упомянутыми каналами /Патент России 2189524/.
Недостатком известного котла является трудоемкость изготовления, недостаточная производительность.
Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение производительности при изготовлении и сборке, расширение технологических возможностей, повышение надежности и долговечности конструкции.
Поставленная цель достигается тем, что камеры сгорания соединены друг с другом при помощи паропровода и насоса. При этом каждая секция содержит упомянутые каналы, представляющие собой водяную рубашку, выполненную в виде спирали шнека, закрепленной вокруг цилиндрической камеры сгорания и выполненной с образованием направляющих для перемещения воды вокруг цилиндрической камеры сгорания, при этом водяная рубашка снабжена крышками, содержащими пазы для ребер шнека и прокладок, и каркасом, соединенным с крышками при помощи винтовых соединений; либо водяную рубашку, выполненную в виде одного или несколько рядов продольных каналов, расположенных по периметру камеры сгорания в литом каркасе параллельно друг другу и последовательно соединенных друг с другом при помощи П-образных патрубков, расположенных в литых торцевых крышах, при этом каркас соединен с крышками при помощи винтовых соединений и прокладок; либо водяную рубашку, выполненную в виде спиральных каналов, имеющих поперечное сечение в форме окружности или овала, расположенных на внутренней поверхности крышек и наружных поверхностях каркаса крышки и соединенных между собой при помощи прокладок и винтовых соединений, кроме того, упомянутый электролизер снабжен крышками и емкостями, которые выполнены литыми из нержавеющей стали, жестко и герметично соединены при помощи винтовых соединений. На крышках и емкостях электролизера содержатся патрубки, содержащие винтовые нарезы, с помощью которых они соединены с входными и выходными патрубками при помощи муфт; батареи электролизера выполнены съемными, взаимозаменяемыми. В батареях расположены литые электроды из нержавеющей стали параллельно друг другу, соединенные между собой через диэлектрические шайбы при помощи болтов и гаек. Электроды могут иметь форму пластинчатую или гофрированную, щеткообразную ячеечную, ячеечную сотовую, ячеечную гребешковую, трубчатую. Электроды изготовлены штамповкой - пластичной деформацией пластин под давлением в штампах или на литейных машинах под давлением. Катоды электродов последовательно соединены между собой, аноды электродов последовательно соединены между собой и источником переменного тока при помощи электрической цепи через электромашинный преобразователь, генератор электрических импульсов и электрические переключатели, выполненные с возможностью преобразования переменного тока в постоянный ток, тока низкого напряжения в ток высокого напряжения, создания импульсных высоковольтных электрических разрядов в десятки тысяч вольт и проведения электролиза. Кроме этого, электролизер соединен с емкостью жидкой щелочи через дозатор. Дозатор снабжен соленоидом и реле времени. Выходные патрубки емкости электролизера расположены на разных уровнях. Верхний патрубок расположен над крышкой емкости, нижний патрубок расположен выше уровня электролита. Патрубки соединены с горелкой при помощи муфт, газопроводов, вакуум-насосов, секций емкости накопителя, редукторов, вентилей. Выполнены с возможностью извлечения водорода и кислорода и отделения их друг от друга в вакууме и перемещения в горелку при помощи вакуум-насосов по разным газопроводам. На верхней секции парового котла установлены термоэлементы термоэлектрического генератора. Выполнены с возможностью прямого преобразования тепла на поверхности парового котла непосредственно в электрическую энергию. Система отопления является вакуумно-паровой, при этом нагревательные радиаторные батареи соединены при помощи паропроводов с каналами водяных рубашек секций котла с вакуумным насосом, вакуум-регулятором, кроме того, пар из водяных рубашек охлаждается и конденсируется в радиаторных батареях, а конденсат перемещается в каналы водяных рубашек и по мере необходимости перемещается самотеком в электролизер. При этом котел снабжен автоматическим регулированием подачи свежей воды при помощи электрических магнитных клапанов, которые выполнены с возможностью бесперебойного снабжения дистиллированной водой электролизеров, расположенных на расстоянии от парового котла. Система отопления является пароводяной, при этом устройство снабжено конденсатором, в котором расположен змеевик. Каналы водяных рубашек секций камер сгорания соединены при помощи паропроводов и насоса с емкостью упомянутого конденсатора, в радиаторные батареи при помощи водопровода и насоса перемещается нагретая вода, а охлажденная вода перемещается в исходное положение в конденсатор, из которого конденсат перемещается в водяные рубашки секций камеры сгорания, которые соединены с емкостью конденсатора при помощи паропровода и насоса и выполнены с возможностью перемещения паров воды, образовавшихся при сгорании водорода и кислорода, из секций камер сгорания в емкость конденсатора для охлаждения и получения дистиллированной воды. Кроме того, змеевик конденсатора снабжен пластинами, выполненными в форме окружности, овала, квадрата, ромба, многоугольника, расположенными перпендикулярно оси труб змеевика параллельно друг другу и с возможностью ускорения охлаждения паров воды холодной водой через стенки змеевиков и пластин. Конденсатор со змеевиком и деаэратор соединены с паровым котлом, при этом система отопления является пароводяной. Котел дополнительно содержит систему вакуумно-парового отопления с радиаторными батареями, при этом каналы водяных рубашек секций котла соединены с емкостью конденсатора и емкостью деаэратора при помощи паропровода, конденсатопровода и насоса и выполнены с возможностью замкнутого кругооборота воды в системе. Змеевик конденсатора соединен с радиаторными батареями пароводяной системы отопления при помощи водопровода, выполнен с возможностью обогрева помещений и поддержания заданного уровня температуры, отвечающего условиям теплового комфорта для людей, кроме того, водяные рубашки секций камер сгорания котла соединены с радиаторными батареями системы вакуумного парового отопления при помощи паропровода, насоса, емкости деаэратора, вакуум-насоса, вакуум-регулятора и водопровода, при этом радиаторные батареи выполнены с возможностью отопления помещений и по мере необходимости питания дистиллированной водой электролизеров воды.
Новизна заявленного технического решения по сравнению с известным паровым котлом /патент России 2189524/ обусловлен тем, что за счет многосекционной конструкции нагрев воды может производиться одновременно во всех секциях или в отдельно взятой секции в автоматическом режиме по мере необходимости.
За счет применения литых секций, содержащих каркас и крышки, и за счет применения литых электродов разных конструкций, литой емкости и крышки электролизера и литых шайб при помощи литейных машин под давлением и карусельных машин для вертикального отлива корпусов упрощается конструкция, обеспечивается высокая производительность монтажа и демонтажа и сборки узлов и деталей парового котла, электролизера, облегчается трудоемкость, улучшается качество изготовления, повышается надежность и долговечность.
За счет термоэлементов термоэлектрического генератора обеспечивается прямое преобразование тепла с поверхности секций парового котла в электрическую энергию, при этом расширяются технологические возможности.
За счет соединения камер сгорания парового котла с емкостью конденсатора-теплообменника при помощи паропровода и насоса обеспечивается перемещения паров воды, образованных в процессе сгорания водорода и кислорода, из секций камер сгорания в емкость конденсатора-теплообменника для охлаждения и получения дистиллированной воды в замкнутом кругообороте.
За счет входных и выходных патрубков, расположенных на литой поверхности емкости электролизера и крышке, содержащих винтовые нарезы, обеспечивается быстрое, надежное и герметичное соединение патрубков с трубками при помощи муфт.
За счет газопроводов, расположенных на разных уровнях емкости электролизера, обеспечивается отделение водорода от кислорода и перемещение в горелку при помощи вакуум-насосов.
За счет вакуум-насосов происходит извлечение водорода и кислорода из воды в процессе электролиза и отделение водорода от кислорода и перемещение газов в горелку парового котла.
За счет вакуум-регулятора обеспечивается автоматическое поддержание заданного низкого давления в емкости электролизера и автоматическое управление работой вакуум-насосов.
За счет применения разных вариантов конструкций паровых котлов и батарей с разнообразными вариантами электродов расширяются технологические возможности.
За счет соединения электродов в батарею при помощи болтов и гаек обеспечивается компактность, ремонтопригодность, взаимозаменяемость батарей в электролизере.
За счет использования вакуумно-паровой системы отопления обеспечивается обогрев помещений и бесперебойное питание дистиллированной водой надлежащее количество электролизеров воды, расположенных на значительном расстоянии от парового котла и друг от друга для получения и использования высококалорийного, дешевого, экологически чистого топлива водорода и кислорода, использования в газовых печах для бытовых и производственных целей. При этом отпадает необходимость разведки и добычи топлива; прокладки газопроводов и нефтепроводов; транспортировки и распределения их между потребителями, при этом резко сокращаются затраты материалов, труда, денежных средств, исключается загрязнение окружающей среды вредными ядовитыми газами, уменьшается пожарная безопасность, так как нет необходимости иметь большие запасы топлива, полученный водород и кислород из воды сразу же используется для питания горелок в паровых и газовых печах.
За счет использования комбинированной пароводяной и вакуумно-паровой системы отопления обеспечивается обогрев жилых и производственных помещений и питание дистиллированной водой надлежащее количества электролизеров одновременно. Для отопления помещений используется пароводяная система. Для получения водорода и кислорода и отопления используется вакуумно-паровая система отопления одновременно.
За счет использования змеевиков труб конденсатора, снабженных пластинами, выполненными в форме окружности или овала, или квадрата, или ромба, или многоугольника, увеличивается площадь охлаждаемых элементов, улучшается теплообмен и ускоряется охлаждение паров воды холодной водой и расширяются технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображена схема секции парового котла по первому варианту, вид сверху;
на фиг.2 - то же, вид с торцевой стороны;
на фиг.3 изображена секция парового котла по второму варианту с одним рядом продольных каналов, вид с боковой стороны;
на фиг.4 изображена крышка секций парового котла, выполненная в форме окружности;
на фиг.3 - то же, выполнена в форме квадрата;
на фиг.6 - то же, выполнена в форме овала;
на фиг.7 - то же, выполнена в форме квадрата с двумя рядами продольных каналов;
на фиг.8 изображена секция парового котла по третьему варианту, продольный разрез;
на фиг.9 - то же, вид сбоку;
на фиг.10 - то же, изображена секция парового котла, вид с боковой стороны;
на фиг.11 - то же, продольный разрез;
на фиг.12 изображено соединение квадратных створчатых крышек секций парового котла;
на фиг.13 - то же, соединение крышек секций выполнено в форме окружности;
на фиг.14 - то же, выполнены в форме овала;
на фиг.15 изображена секция парового котла, выполнена в четвертом варианте, вид с боковой стороны;
на фиг.16 - то же, вид спереди;
на фиг.17 - то же, продольный разрез;
на фиг.18 изображен поперечный разрез электролизера и батареи с пластинчатыми электродами;
на фиг.19 изображена батарея с гофрированными электродами;
на фиг.20 изображено соединение пластинчатых электродов в батарею;
на фиг.21 изображена схема устройства конденсатора-теплообменника;
на фиг.22 изображена электрическая схема электролизера воды;
на фиг.23 изображена батарея с щеткообразными электродами, во втором варианте;
на фиг.24 - то же, в третьем варианте;
на фиг.25, 26, 29, 30, 31 изображена батарея с ячеечными электродами в четвертом варианте;
на фиг.27 изображен ячеечный сотовый электрод, пятый вариант;
на фиг.28 изображен продольный и поперечный разрез ячеечного гребешкового электрода /шестой вариант/;
на фиг.32 изображена батарея с трубчатыми электродами /седьмой вариант/;
на фиг.33 изображена схема устройства парового котла, работающего в пароводяной системе отопления;
на фиг.34 изображено устройство дозатора и соленоида;
на фиг.35 изображено устройство горелки;
на фиг.36 изображен электролизер в девятом варианте;
на фиг.37 изображена схема устройства парового котла, работающего в вакуумно-паровой системе отопления;
на фиг.38 - то же, работающего в комбинированной системе отопления.
Паровой котел /фиг.1/ состоит из нескольких секций 1. Каждая секция 1 парового котла может иметь поперечное сечение в форме окружности, или овала, квадрата, многоугольника и состоять из одного или нескольких рядов труб 2, расположенных рядом параллельно друг другу вдоль длины камеры сгорания 3. Трубы 2 расположены по всему периметру камеры сгорания 3. Концы труб 2 содержат винтовые нарезы 4, последовательно соединенные концы труб друг с другом при помощи П-образных патрубков 5 и муфт 6 выполнены с возможностью подачи и перемещения в них воды при помощи насоса 7 и получения на выходе пара. Боковые и торцевые стены секций парового котла изготовлены из прочного огнеупорного материала.
Каждая секция 1 парового котла может быть выполнена во втором варианте. Второй вариант /фиг.3/ такой же, как первый вариант, отличается от него тем, что каркас 8 секций 1 парового котла выполнен из металла литым на литейных машинах под давлением. В литом корпусе имеется водяная рубашка, содержащая продольные полые каналы 9, расположенные по периметру вдоль камеры сгорания 3 в одном или нескольких рядах. Полые каналы 9 расположены параллельно друг другу, последовательно соединены друг с другом при помощи П-образных патрубков 5, расположенных в металлических литых крышках 10. Каркас 8 соединен с двух сторон с крышками 10 через прокладки 11 при помощи болтов 12 и гаек 13, выполнен с возможностью подачи и перемещения в нем воды при помощи электрического насоса 7 и получения на выходе пара.
Каждая секция 1 парового котла может быть выполнена в третьем варианте. Третий вариант /фиг.8/ такой же, как второй вариант, отличается от него тем, что секция 1 содержит металлический литой каркас 8 цилиндрической или овальной, или квадратной формы, содержащий литые двухстворчатые крышки 14, выполненные в форме полуцилиндров или желобов. Каркас и крышка 14 соединены друг с другом при помощи прокладки 11, болтов 12 и гаек 13. На внутренней поверхности каркаса 8 содержится водяная рубашка, содержащая спиральные каналы 15, имеющие поперечное сечение в форме окружности или овала, или прямоугольника, ромба, многоугольника. Выполнены с возможностью прочного и герметичного соединения крышек 14 с каркасом 8, подачи и перемещения в каналах 15 воды при помощи насоса 7 и получения на выходе пара.
Секции парового котла могут быть выполнены в четвертом варианте. Четвертый вариант /фиг.15, 16, 17/ такой же, как третий вариант, отличается от него тем, что водяная рубашка каждой секции 1 камеры сгорания 3 имеет каркас 8 цилиндрической формы, внутри которого закреплена спираль шека, выполненная с возможностью образования направляющих для перемещения воды вокруг камеры сгорания 3. Водяная рубашка снабжена крышками 14, соединенными друг с другом и каркасом 8 при помощи прокладок 11 болтов 12 и гаек 13. На крышке 14 имеют пазы для установки ребер шнека и прокладки 11. Секция парового котла изготовлена на литейных машинах под давлением. Секции 1 могут быть расположены в горизонтальной и вертикальной плоскости, соединены между собой при помощи паропроводов. Все секции 1 парового котла могут работать в едином замкнутом цикле, или каждая секция может работать в автономном режиме независимо друг от друга. Емкость 16 /фиг.18 и 19/ и крышка 17 электролизера выполнены литыми из нержавеющей стали, жестко и герметично соединены через прокладки 11 при помощи болтов 12 и гаек 13. В литой емкости 16 и крышке 17 содержатся патрубки 18, содержащие винтовые нарезы 19. Патрубки 18 соединены с газопроводами при помощи винтовых нарезов 19 и муфт 20. Концы патрубков 18 могут быть выполнены в форме усеченного конуса 21 и соединены с гибкими эластичными трубками при помощи кольцевых зажимов 22. Батарея 23 электролизера выполнена съемной, взаимозаменяемой, может содержать пластинчатые электроды 24 из нержавеющей стали, изготовленные штамповкой - пластичной деформацией под давлением в штампах или на литейных машинах под давлением. В форме плоских или гофрированных пластинчатых электродов. На углах пластинчатых электродов 24 имеются отверстия 25 для установки и крепления шайб 26. Шайбы 26 выполнены из диэлектрического материала, на шайбах 26 имеются пазы, с помощью которых шайбы 26 входят в отверстие 25 и своими пазами прочно удерживаются и разделяют электроды друг от друга, сохраняя надлежащий зазор по всей поверхности пластин. На шайбах 26 имеются отверстия 25, через которые пропущены болты 12, которые плотно сжимают электроды 24, образуя компактную батарею 23. Между гайками 13 и шайбой 26 установлены разрезные пружинные шайбы 27, выполненные с возможностью предупреждения самоотвинчивания гаек и защиты поверхностей деталей при затягивании гаек 13. Между электродами 24 имеется зазор и разная полярность. На электродах имеются отверстия 28, предназначенные для перемещения электролита 29. Секции 1 парового котла соединены друг с другом и емкостью конденсатора-теплообменника 30 при помощи паропровода 31 и электрического насоса 32. Трубы 2 и каналы последовательно соединены друг с другом и емкостью конденсатора-теплообменника 30 при помощи паропровода 31, выполнены с возможностью работы и циркуляции воды в едином замкнутом цикле во всех секциях парового котла или в каждой секции в автономном режиме независимо друг от друга при помощи насоса 7, получения на выходе сухого пара и перемещения его в конденсатор-теплообменник 30. Конденсатор-теплообменник 30 соединен с трубами 2 или каналами 9, 15 через сифон 33, деаэратор-накопитель 34 при помощи конденсатопровода 35. В емкости деаэратора-накопителя 34 имеется трубка для удаления газов. В конденсаторе-теплообменнике 30 имеется змеевик 36. Змеевик 36 соединен последовательно с радиаторными батареями 37, расположенными в жилых или общественных помещениях. При помощи терморегулятора 38 автоматически поддерживается надлежащая температура внутри помещения. В зимний период при низкой температуре воздуха все секции парового котла работают в едином замкнутом цикле. Осенью и весной, когда температура воздуха помещения не достаточна, холодные секции парового котла могут работать в автономном режиме, работают одна или две секции, но не зависимо друг от друга. Камера сгорания 3 снабжена горелками 39. Паровой котел отапливает жилые и общественные помещения. Катоды последовательно соединены между собой, аноды электродов последовательно соединены между собой и источником переменного тока 40 при помощи электрической цепи через электромашинный преобразователь 41, генератор электрических импульсов 42 и электрические переключатели 43, 44, 45, 46, 47, выполнены с возможностью преобразования переменного электрического тока в постоянный ток, тока низкого напряжения в ток высокого напряжения, создавая импульсные высоковольные электрические разряды в десятки тысяч вольт при низкой силе тока, и проведения электролиза на разных режимах и возможности изменения направления электрического тока на электродах для очистки налета щелочи на катодах в электродах 24. Батарея 23 снабжена ножками 48 и боковыми упорами 49. На дне емкости 16 электролизера имеется кран 50, выполнен с возможностью слива электролита в зимний период во время морозов во избежание размораживания системы при остановке работы электролизера.
Батарея 23 может быть выполнена во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый вариант, отличается от него тем, что электроды 51 выполнены щеткообразными, иглы 52 которых направлены в основание противоположной пластины 53. Между основанием пластины 53 и концами иголок 52 имеется надлежащий зазор и разная полярность. На углах пластины 53 имеются отверстия 25 для установки и крепления шайб 26 из диэлектрического материала. Через отверстия шайбы 26 пропущены болты 12, снабженные гайками 13. Отверстия 28 предназначены для перемещения ионов электролита. Электроды 51 с иголками 52 выполнены литыми из нержавеющей стали при помощи литейных машин под давлением.
Батарея 23 может быть выполнена в третьем варианте. Третий вариант /фиг.24/ такой же, как второй вариант, отличается от него тем, что концы иголок 52 направлены друг на друга. Между концами иголок 52 имеется зазор и разная полярность.
Батарея 23 может быть выполнена в четвертом варианте. Четвертый вариант /фиг.25, 26, 29, 30, 31/ такой же, как третий вариант, отличается от него тем, что батарея 23 снабжена ячеечными электродами 54, ячейки которых имеют форму квадрата или ромба, окружности, овала, многоугольника. На углах электродов 54 имеются отверстия 25 для установки и крепления шайб 26 из диэлектрического материала. Через отверстия шайб 26 пропущены болты 12, снабженные гайками 13 и разрезными пружинными шайбами 27. Ячеечные электроды 54 выполнены литыми при помощи литейных машин под давлением из нержавеющей стали. Между ячеечными электродами 54 установлены щеткообразные электроды 51. В центр каждой ячейки установлены иглы щеткообразных электродов 51 с двух сторон. Между иголками 52 и стенами ячеек электродов 54 имеется надлежащий зазор и разная полярность.
Батарея 23 может быть выполнена в пятом варианте. Пятый вариант /фиг.27/ такой же, как четвертый вариант, отличается от него тем, что ячеечные электроды снабжены диафрагмой 55, выполненной с возможностью создания ячеечных сотовых электродов 56 аналогично пчелиным сотам. Электроды выполнены литыми из нержавеющей стали при помощи литейных машин под давлением. На углах ячеечных сотовых электродов 56 имеются отверстия 25, в которые входят шайбы 26 из диэлектрического материала. Через отверстия шайб 26 пропущены болты 12, снабженные гайками 13 и разрезными пружинными шайбами 27. Ячеечные сотовые электроды 56 установлены в батарее 23, параллельно между ними установлены щеткообразные электроды 51. В центр каждой ячейки 56 установлены иглы 52 щеткообразных электродов 51 с двух сторон. Между иглами 52 и стенами ячеек 56 и диафрагмой 55 имеется зазор и разная полярность.
Батарея 23 может быть выполнена в шестом варианте. Шестой вариант такой же, как четвертый и пятый вариант, отличается от них тем, что батарея 23 снабжена гребешковыми ячеечными электродами 57, содержащими ровные продолговатые пластины с одним рядом иголок 52, установленными надлежащим образом для придания формы окружности, овала, квадрата, ромба, многоугольника. Электроды 57 выполнены литыми из нержавеющей стали при помощи литейных машин под давлением. На углах ячеечных гребешковых электродов 57 имеются отверстия 25, в которые входят шайбы 26 из диэлектрического материала. Через отверстия шайб 26 пропущены болты 12, снабженные гайками 13. Ячеечные гребешковые электроды 57 установлены в батарее 23 параллельно друг другу, между ними установлены щеткообразные электроды 51. В центр каждой ячейки электродов 57 установлены иглы 52 с двух сторон щеткообразных электродов. Между иголками 52 и стенками ячеек имеется надлежащий зазор и разная полярность.
Батарея 23 может быть выполнена в седьмом варианте. Седьмой вариант такой же, как шестой вариант, отличается от него тем, что электроды выполнены трубчатыми 58 и 59. Трубчатые электроды 58 и 59 расположены коаксиально друг другу. Поперечное сечение трубчатых 58 и 59 электродов имеет форму окружности или овала, квадрата, ромба, многоугольника. Наружные трубчатые электроды 58 жестко соединены между собой в единый каркас - батарею, выполнены литыми из нержавеющей стали при помощи карусельных литейных машин для вертикальной отливки труб. Каркас снабжен ножками 48 и боковыми упорами 49 из диэлектрического материала. На ножках 48 жестко закреплена рама 60. На раме 60 жестко закреплены вертикальные внутренние трубчатые электроды 59 или стержневые электроды, имеющие такое же поперечное сечение, как и наружные трубчатые электроды 58. Между трубчатыми электродами установлен надлежащий зазор и разная полярность.
Поверхность секций 1 парового котла снабжена термоэлементами 61 термоэлектрического генератора 62. Термоэлементы 61 установлены на поверхности 63 секций 1 парового котла. Выполнены с возможностью прямого преобразования тепла на поверхности парового котла непосредственно в электрическую энергию. Входная трубка 64 электролизера 16 соединена с емкостью 34 деаэратора-накопителя через обратный клапан 65, выполнен в форме поплавка 66, установленного в конце трубки 64 в поплавковой камере 67. Емкость деаэратора 34 расположена выше уровня емкости 16 электролизера, выполнена с возможностью перемещения дистиллированной воды из емкости 34 в емкость 16 электролизера самотеком и автоматического поддержания заданного уровня жидкости. Емкость 16 электролизера соединена с емкостью 68 жидкой щелочи через дозатор 69. Дозатор 69 снабжен соленоидом 70 и реле времени 71. Емкость 16 электролизера соединена с горелкой 39 через вакуум-насосы 72 и 73, через секции 74 и 75 емкости накопителя 76, редукторы 77 и 78, вентили 79 и 80 при помощи газопроводов 81 и 82, расположенных на разных уровнях. Газопроводы 81 расположены над крышей 17 емкости 16 электролизера, а газопровод 82 расположен на наружной боковой стенке емкости электролизера 16 выше уровня электролита, снабжен сифоном 83. Водород перемещается по газопроводу 81 при помощи вакуум-насоса 72 через секцию 74 емкости накопителя 76, редуктор 77, вентиль 79 в горелку 39. Кислород перемещается в горелку 39 по газопроводу 82 при помощи вакуум-насоса 73, сифона 83, секции 75 емкости накопителя 76, редуктора 78, вентиля 80. Емкость 16 электролизера соединена с вакуум-регулятором 84 при помощи трубки 85. Вакуум-регулятор 84 выполнен в форме манометра, содержащего сосуд 86, капилляры 87, шаровой баллон 88, наполненный ртутью, резиновый шланг 89, электроды 90, 91, 92. Электроды впаяны в стенки сосуда 86 и капилляра 87. На разных уровнях электроды контактируют с ртутью. Электрод 91 соединен с соленоидом 93. Соленоид 93 контактирует с микропереключателем 94 при помощи штока 95. Электрод 92 соединен с соленоидом 96. Соленоид 96 контактирует с микропереключателем 97 при помощи штока 98. Микропереключатель 97 замыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насосы 72 и 73. Как только давление в емкости электролизера понизится до надлежащего параметра, уровень ртути перемещается снизу и доходит до самого электрода 91 и замыкает электрическую цепь, питающую соленоид 93. При этом соленоид 93 срабатывает и втягивается сердечник внутрь соленоида 93, перемещая шток 95, при этом шток 95 прекращает контактировать с микропереключателем 94. Микропереключатель 94 размыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насосы 72 и 73. Регулятор вакуума 84 выполнен с возможностью автоматического поддержания низкого давления - вакуума в емкости 16 электролизера и автоматического управления работой вакуум-насосов 72 и 73. Дозатор 69 содержит цилиндр 99, поршень 100, шток 101, микропереключатель 102. Соленоид 70 состоит из катушки индуктивности 103, сердечника 104, пружины 105. Горелка 39 состоит из трубок 106 и 107, коаксиально расположенных относительно друг друга. Внутренняя трубка 107 соединена с газопроводом 82, по которому перемещается кислород, а межстенное пространство между трубками 106 и 107 соединено газопроводом 81, по которому перемещается водород.
Электролизер может быть выполнен в 9 варианте. Девятый вариант такой же, как 1-8 варианты, отличается от них тем, что решетчатый поддон 108 соединен при помощи стержня 109 с инфразвуковым или ультразвуковым генератором 110, содержит магнитострикционный вибратор 111, металлический стержень 109, трубки для подвода и отвода охлаждающей воды. Инфразвуковой или ультразвуковой генератор 110 выполнен с возможностью повышения производительности с помощью упругих волн с частотой колебания менее 16 Гц для инфразвукового генератора и от 20 кГц до 1 ГГц для ультразвукового генератора с высокой частотой и малой длиной ультразвуковых волн при помощи ультразвуковых лучей генерирующих волн.
Электролизер воды может быть выполнен в десятом варианте. Десятый вариант такой же, как 1-9 варианты, отличается от них тем, что емкость электролизера снабжена компрессором 112, выполненным с возможностью подачи сжатого воздуха под решетчатый поддон 108, удаления водорода и кислорода в горелку 39 секции парового котла.
В емкости деаэратора накопителя 34 имеется трубка 113, предназначена для удаления газов. Змеевик 36 соединен с нагревательными радиаторными батареями 37 при помощи водопровода 114 и 115 и электрического насоса 116. На трубах 114 при подводе воды к нагревательным радиаторным батареям 37 имеются вентиля 117, выполненные с возможностью регулирования температуры воздуха непосредственно в каждой комнате. В емкости 34 деаэратора-накопителя в поплавковой камере 118 на разных уровнях установлены герконы 119, работающие на размыкание и замыкание электрической цепи электрического насоса 7. В верхнем основании камеры 118 установлен геркон 119, работающий на замыкание электрической цепи насоса 7, в нижнем основании камеры 118 установлен геркон 120, работающий на размыкание электрической цепи насоса 7. В поплавковой камере 116 установлен поплавок 121. В нижнем и верхнем основании поплавка 121 закреплен постоянный магнит 122, взаимодействующий с герконами 119 и 120. Долив воды в систему питания парового котла или в систему питания и нагрева радиаторных батарей осуществляют с магистральной водопроводной сети 123 путем открытия и закрытия вентилей 122. Секция парового котла снабжена катушкой зажигания 124. Змеевик 36 конденсатора 30 теплообменника снабжен пластинами 125, выполненными в форме окружности или овала, квадрата, ромба, многоугольника, расположенными перпендикулярно оси труб змеевика 36 параллельно друг другу на равном расстоянии друг от друга, выполнены с возможностью ускорения охлаждения паров воды холодной водой через стенки змеевиков и пластины. Паровой котел может производить отопление помещений вакуумно-паровой и комбинированной системой отопления. Вакуумно-паровая система отопления такая же, как и пароводяная система отопления, отличается от нее тем, что труба 2 при помощи паропроводов 31 и насоса 32 соединена с нагревательными радиаторными батареями 37, расположенными в жилых и производственных помещениях, удаленных от парового котла и друг от друга на надлежащем расстоянии. Паропровод 31 соединен с трубками 2 или каналами 9 водяной рубашки секции 1 парового котла через паропровод 114, радиаторные батареи 37, емкость 34 деаэратора-накопителя, водопровод 115, насос 7. Емкость 34 деаэратора-накопителя снабжена вакуум-насосом 126 и вакуум-регулятором 127, выполнены с возможностью подачи пара по проточной схеме, создания в емкости 34 деаэратора-накопителя, в трубах 114 и в радиаторных батареях 37 пониженного давления и поддержания в заданных параметрах при помощи вакуум-регулятора циркуляции по системе трубопроводов и радиаторных батарей паров воды, нагрева помещений, охлаждения пара, конденсации паров воды, в результате этого на внутренних стенках труб и радиаторных батарей выпадают капли, капли воды, соединяясь, стекают, образуют поток воды, вода перемещается по трубам 114. В нагревательных радиаторных батареях 37 в нижнем основании расположены патрубки 128 с кранами. Патрубки 128 снабжены винтовыми нарезами, с помощью которых патрубки 128 соединены с емкостью 16 электролизера. На трубке 64 установлена камера 129 с фильтром, выполненным с возможностью фиксации воды перед подачей в емкость 16 электролизера, емкость 34 деаэратора-накопителя поплавковой камерой 118, там на разных уровнях установлены герконы 119 и 120, работающие на размыкание и замыкание электрической цепи электрического насоса 7. В верхнем основании камеры 118 установлен геркон 119, работающий на замыкание электрической цепи насоса 7, а в нижнем основании камеры 118 установлен геркон 120, работающий на размыкание электрической цепи насоса 7. В поплавковой камере 118 установлен поплавок 121. В верхнем и нижнем основании поплавка 121 жестко закреплен постоянный магнит 122, взаимодействующий с герконами 119 и 120. Геркон 119 соединен с электромагнитным клапаном 130 и 131, выполнены с возможностью замыкания электрической цепи электромагнитного клапана 130 и размыкания электрической цепи электромагнитного клапана 131 при наполнении емкости 34 деаэратора-накопителя дистиллированной водой. Геркон 120 соединен с электромагнитным клапаном 130 и 131, выполнены с возможностью замыкания электрической цепи электромагнитного клапана 131 и размыкания электрической цепи электромагнитного клапана 130, при работе насоса 7 клапан 130 открывается, клапан 131 закрывается. После работы насоса 7 клапан 130 закрывается, а клапан 131 открывается и свежая вода из магистрального водопровода городской сети перемещается в трубу 2 или каналы 9 водяных рубашек секций 1 парового котла.
Комбинированная система отопления такая же, как пароводяная и вакуумно-паровая, отличается от них тем, что пароводяная и вакуумно-паровая системы работают одновременно независимо друг от друга. При этом пароводяная система отопления соединяет трубы 2 или каналы 9, 15 водяной рубашки секции 1 и парового котла с емкостью 30 конденсатора теплообменника /фиг.1/, выполнена с возможностью обогрева жилых и производственных помещений при помощи радиаторных батарей 37 с механическим побуждением при помощи насоса 7, искусственного обогрева помещений с целью возмещения в них тепловых потерь и поддержания в заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта для людей и требованиям технологического процесса. Вакуумно-паровая система, входящая в комбинированную систему отопления, кроме обогрева помещений одновременно обеспечивает питание дистиллированной водой надлежащее количество электролизеров воды 16, расположенных на значительном расстоянии от парового котла и друг от друга, для получения водорода и кислорода для бытовых и производственных целей, например в газовых печах для приготовления пищи, в сушильных, термических обжигных, плавильных, стекловаренных и других цехах и газосварочных работах. При этом камеры сгорания 3 секций 1 парового котла соединены с каналами 3 и трубами 2 водяной рубашки секции 1 парового котла через паропровод 31, насос 32, радиаторные батареи 37, емкость 34, насос 7. Выполнены с возможностью перемещения продуктов горения, образующих водяной пар, через трубы паропровода 31 и радиаторные батареи 37 при помощи насоса 32 и вакуумного насоса 126 в емкость 34 деаэратора-накопителя, при этом водяной пар перемещается в вакууме по проточной схеме системы отопления, охлаждается, переходит из газообразного в жидкое состояние, в результате конденсации паров воды на внутренних стенках труб и радиаторных батарей возникают капли воды, они соединяются и стекают со стенок, образуют поток воды. В нижнем основании радиаторных батарей 37 вода перемещается по патрубку 128 через краник, через камеру 129, вода фильтруется и перемещается в емкость электролизера 16. Во всех емкостях 16 электролизеров происходит электрохимическая реакция электролита, где вода расщепляется на водород и кислород и при помощи горелок 39 используется в газовых печах, расходуется для бытовых и производственных целей, для приготовления пищи в сушильных, термических, обжигных, плавильных, стекловаренных и других печах и газосварочных работах. Из емкости 34 деаэратора-накопителя удаляются растворенные в воде газы, и создаются благоприятные условия для конденсации паров воды. Остатки дистиллированной воды накапливаются в емкости и поплавок 121 перемещается вверх. Как только уровень жидкости переместится до самой верхней точки. Постоянный магнит 122 взаимодействует с герконом 119, замыкает электрическую цепь, питающую электрический насос 7. Электромагнитный клапан 130 размыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насос 126, электромагнитный клапан 130, и размыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насос 126, электромагнитный клапан 131. При этом электромагнитный клапан 131, расположенный в магистральной системе водоснабжения, закрывается и открывается электромагнитный клапан 130. Вакуумный насос 126 прекращает работать. Электрический насос 7 перемещает воду из емкости 34 деаэратора-накопителя в трубу 2 или канал 9 водяной рубашки секции 1 парового котла. Как только уровень воды переместится до нижней точки, поплавок 121 перемещается вниз и постоянный магнит 122 взаимодействует с герконом 120, при этом размыкается электрическая цепь, питающая электрический насос 7, клапан 130, и замыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насос 126 и электромагнитный клапан 131. При этом электрический насос 7 прекращает перемещать воду из емкости 34 деаэратора-накопителя, клапан 130 закрывается и открывается клапан 131 и начинает работать вакуум-насос 126. Свежая вода снова начинает перемещаться в трубы 2 или каналы 9 водяной рубашки секции 1 парового котла. Далее процессы повторяются.
Паровой котел работает следующим образом.
Открываем вентили 29, 79, 80. Замыкаем электрическую цепь, питающую реле времени 71, вакуум-насосы 72 и 73, электроды 24 от источника переменного тока 40 через электромашинный преобразователь, генератор электрических импульсов 42, электрические переключатели 43 и 44. При этом дистиллированная вода перемещается самотеком из емкости 34 деаэратора в емкость 16 электролизера сверху вниз. Как только уровень воды переместится до надлежащей точки, обратный клапан 65 закрывает отверстие в трубе 64. Подача воды прекращается. По мере уменьшения уровня воды в емкости 16 электролизера обратный клапан 65 открывается, дистиллированная вода снова перемещается из емкости 34 в емкость 16. Перемещение воды происходит до тех пор, пока уровень воды в емкости 16 переместится до исходного положения, до отверстия в трубке 64. Далее все операции повторяются. Через отрезок времени реле времени 71 срабатывает и размыкает электрическую цепь, питающую соленоид 70. В соленоиде 70 исчезает магнитное поле. Под действием пружины 105 шток 101 перемещает поршень 100 в цилиндре 99 дозатора 69 до микропереключателя 102. Микропереключатель 102 замыкает электрическую цепь, питающую соленоид 70. Под действием магнитного поля сердечник 104 втягивается в соленоид 70, перемещая шток 101 и поршень 100 в исходное положение. При этом происходит дозирование едкого натрия или едкого калия. Дозированная порция жидкой щелочи перемещается в емкость 16 электролизера. Там она смешивается и растворяется в воде, создавая электролит. Электромашинный преобразователь 41 преобразует переменный ток в постоянный ток при номинальном напряжении и низкой силе тока и питает плоские или гофрированные электроды 24. При помощи электродов 24 происходит электролиз воды. Вода расщепляется на водород и кислород. Электроды могут работать во втором режиме. Второй режим такой же, как первый, отличается от него тем, что электроды соединены с источником переменного тока 40 через электромашинный преобразователь электрического тока 41, генератор электрических импульсов 42 и электрические переключатели 43 и 45. При этом переменный ток преобразуется в постоянный ток, генератор электрических импульсов 42 создает электрические импульсы на электродах при номинальном напряжении и низкой силе тока.
Электроды 24 могут работать в третьем режиме. Третий режим такой же, как первый режим, отличается от него тем, что электроды 24 соединены с источником переменного тока 40 через электромашинный преобразователь 41 электрического тока и электрические переключатели 43 и 46. При этом переменный ток преобразуется в постоянный ток, ток низкого напряжения преобразуется в ток высокого напряжения в десятки тысяч вольт при низкой силе тока. Электроды 24 могут работать в четвертом варианте. Четвертый вариант режима такой же, как третий режим, отличается от него тем, что электроды 24 соединены с источником переменного тока 40 через электромашинный преобразователь электрического тока 41, генератор электрических импульсов 42 и электрические переключатели 43 и 47. При этом переменный электрический ток преобразуется в постоянный ток, ток низкого напряжения преобразуется в ток высокого напряжения в десятки тысяч вольт. При этом создаются высоковольтные электрические импульсы с электрогидравлическим эффектом при малой силе электрического тока. При помощи электрических переключателей можно менять направление электрического тока, при этом катод становится анодом, анод становится катодом, это позволяет автоматически очищать катоды электродов от налета щелочи. Электролиз воды можно производить на любом режиме. При прохождении электрического постоянного тока через электроды 24 электролизера в электролите создаются импульсы электрических разрядов и осуществляется электролиз при номинальном напряжении и низкой силе тока. При прохождении электрического тока через электроды, расположенные в электролите, в щелочной дистиллированной воде, происходят электрохимические процессы движения ионов к электродам. Положительно заряженные ион и щелочи движутся к катоду, а анодные ионы - кислород движется к аноду. Электрический ток по внешней цепи представляет собой процесс движения ионов от анода к катоду. На катоде и аноде происходит реакция нейтрализации ионов, которая приводит к образованию атомов и молекул выделения вещества на катоде водорода и металлов щелочи, а на аноде - кислорода. Дистиллированная вода имеет неустойчивые молекулярные и ионные связи. При электролизе щелочной дистиллированной воды происходит ускорение разрушения молекулярных и ионных связей и расщепление вод на водород и кислород. Батарея 23 с электродами 51 может работать во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый вариант, отличается от него тем что электроды 51 выполнены щеткообразными. Иголки 52 направлены в основание пластин 53, расположенных на противоположных сторонах. Между основанием пластин 53 и концами иголок 52 имеется надлежащий зазор и разная полярность. Электроды 51 изготовлены литыми на линейных машинах под давлением.
Батарея 23 с электродами 51 может работать в третьем варианте. Третий вариант такой же, как второй вариант, отличается от него тем, что щеткообразные электроды концами направлены друг на друга. Между концами иголок 52 имеется надлежащий зазор и разная полярность. Электроды 51 изготовлены из нержавеющей стали литыми на литейных машинах под давлением.
Батарея 23 с электродами 54 может работать в четвертом варианте, четвертый вариант такой же, как третий вариант, отличается от него тем, что электроды имеют ячеечную форму квадрата, ромба, окружности, овала, многоугольника, выполнены литыми из нержавеющей стали на линейных машинах под давлением. Ячеечные электроды 54 установлены в батарею 23 параллельно друг другу, между ними установлены щеткообразные электроды 51, в центр каждой ячейки установлены иголки 52 с двух сторон. Между иголками 52 щеткообразных электродов 51 и стенами ячеек имеется надлежащий зазор и разная полярность. Ячеечные электроды 54 жестко закреплены в батарее 23.
Батарея 23 с электродами 56 может работать в пятом варианте. Пятый вариант такой же, как четвертый вариант, отличается от него тем, что ячеечные электроды содержат диафрагму 55, выполнены с возможностью образования сотовых ячеечных электродов аналогично пчелиным сотам. Поперечное сечение сотовых ячеечных электродов выполнено в форме окружности, овала, квадрата, ромба, многоугольника, выполнены литыми из нержавеющей стали при помощи литейных машин под давлением. На углах ячеечных сотовых электродов содержатся отверстия 25, в которые входят шайбы 26 из диэлектрического материала. Через отверстия шайб 26 пропущены болты 12, снабженные гайками 13. Ячеечные сотовые электроды 56 установлены в батарее 23 параллельно.
Между ними установлены щеткообразные электроды 51. В центр каждой ячейки ячеечных сотовых электродов 56 установлены иглы 52 щеткообразных электродов 51 с двух сторон. Между иголками 52 и стенами ячеек 56 и диафрагмой 55 имеется надлежащий зазор и разная полярность.
Батарея 23 может работать в 6 варианте, шестой вариант такой же, как 4-5 варианты, отличается от них тем, что электроды 57 имеют гребешковую форму, содержащую продолговатые пластины с двух сторон, установлены иголки надлежащим образом для придания формы окружности, овала, квадрата, ромба, многоугольника. Электроды выполнены литыми из нержавеющей стали при помощи литейных машин под давлением. На углах ячеечных гребешковых электродов 57 имеются отверстия 25, в отверстия входят шайбы 26 из диэлектрического материала, через отверстия шайб 26 пропущены болты 12, снабженные гайками 13. Ячеечные гребешковые электроды 57 установлены в батарею 23 параллельно друг другу, между ними установлены щеткообразные электроды 51. В центр каждой ячейки гребешковых электродов 57 установлены иглы 52 щеткообразных электродов 51 с двух сторон. Между иголками 52 имеется надлежащий зазор и разная полярность.
Батарея 23 может быть выполнена в седьмом варианте. Седьмой вариант такой же, как четвертый вариант, отличается от него тем, что электроды 58 и 59 имеют трубчатую форму. Трубчатые электроды 58 и 59 расположены коаксиально друг другу. Поперечное сечение трубчатых электродов 58 и 59 имеет форму окружности овала, квадрата, ромба, многоугольника. Наружные трубчатые электроды 58 жестко соединены между собой в единый каркас - в батарею 23, выполнены из нержавеющей стали под давлением. Батарея 23 снабжена ножками 48 и боковыми упорами 49 из диэлектрического материала. На ножках 48 жестко закреплена рама 60. На раме 60 жестко закреплены вертикальные внутренние трубчатые или стержневые электроды 59. Трубчатые и стержневые электроды 59 имеют такое же поперечное сечение, как и наружные трубчатые электроды 58. Трубчатые электроды 58 и 59 расположены коаксиально или параллельно друг другу. Между ними установлены надлежащий зазор и разная полярность.
Поверхность секций парового котла снабжена термоэлементами 61 термоэлектрического генератора 62. Термоэлементы 61 прямо преобразуют тепло на поверхности парового котла непосредственно в электрическую энергию.
Электролизер воды может быть выполнен в восьмом варианте.
Восьмой вариант такой же, как 1-7 варианты, отличается от них тем, что электролизер воды снабжен вакуум-насосами 72 и 73, они создают в емкости 16 электролизера пониженное давление - вакуум. При этом уровень ртути в капилляре 87 вакуум-регулятора 84 перемещается снизу вверх. Как только разрежение доходит до заданного параметра, ртуть перемещается выше верхнего электрода 91 и замыкает электрическую цепь, питающую соленоид 93. Соленоид 93 срабатывает, под действием магнитного поля втягивается сердечник 104 внутрь соленоида 93, перемещая шток 101. Шток 101 прекращает контактировать - нажимать на микропереключатель 94. Микропереключатель 94 размыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насосы 72 и 73. Работа вакуум-насосов 72 и 73 прекращается. В процессе электролиза воды между электродами в электролите происходят мощные импульсы электрических разрядов и электрохимическая реакция воды. Вода расщепляется на водород и кислород. Водород и кислород накапливаются в емкости 16 электролизера 26. При этом в емкости 16 повышается давление. Давление передается по трубке 85 в капилляр 87. Ртуть в капилляре 87 вакуум-регулятора 84 перемещается вверх и доходит ниже электрода 92. Электрическая цепь, питающая соленоид 96, размыкается. В соленоиде 96 исчезает магнитное поле. В соленоиде 96 пружина 105 перемещает сердечник 104 и шток 101. Шток 101, перемещаясь, при помощи поршня 100 контактирует с микропереключателем 97 и замыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насосы 72 и 73. В емкости 16 электролизера в вакууме водород отделяется от кислорода от разности удельного веса газов. Водород перемещается по газопроводу 81 при помощи вакуум-насоса 72 через секцию 74, емкости накопителя 76, редуктор 77, вентиль 79 в горелку 39. Кислород перемещается по газопроводу 82 при помощи вакуум-насоса 73 через сифон 83, секцию 75 емкости накопителя 76, редуктор 78, вентиль 80 в горелку 39. Вакуум-насосы 72 и 73, удаляя водород и кислород из емкости 16 электролизера, создают пониженное давление - вакуум. Ртуть в капилляре 87, перемещаясь снизу вверх, доходит в капилляре 87 до электрода 91 и замыкает электрическую цепь, питающую соленоид 92. В соленоиде 92 возникает магнитное поле и соленоид 92 срабатывает, втягивается сердечник 104, перемещая шток 101. Шток 101 прекращает контактировать с микропереключателем 94, он размыкает электрическую цепь, питающую вакуум-насосы 72 и 73. Работа вакуум-насосов 72 и 73 прекращается. Далее все операции повторяются.
Электролизер воды может работать в девятом варианте. Девятый вариант такой же, как 1-8 варианты, отличается от них тем, что инфразвуковой или ультразвуковой генератор 110 при помощи стержня 109 создает упругие волны с частотой колебания до 16 Гц для инфразвукового генератора и от 20 кГц до 1 ГГц для инфразвукового генератора при высокой частоте и малой длине ультразвуковой волны. Инфразвуковые или ультразвуковые лучи генерируют мощные волны, переносящие значительную механическую энергию. Инфразвуковые или ультразвуковые лучи перемещаются снизу вверх между электродами сквозь высоковольтные электрические разряды в слое электролита. При этом повышается производительность и сокращаются затраты энергии.
Электролизер воды может работать в десятом варианте. Десятый вариант такой же, как 1-7 и 9 варианты, отличается от них тем, что при помощи компрессора под сетчатый поддон 108 подается сжатый воздух. Сжатый воздух равномерно распределяется по всей поверхности сетчатого поддона и при помощи пузырьков перемещается снизу вверх, при перемещении пузырьки воздуха поглощают пузырьки водорода и кислорода, выделяемые в процессе электролиза воды, и отрывают их от поверхности воды, перемещая их в горелку 39 секции 1 парового котла.
Патрубки 18, расположенные на поверхности литой емкости 16 электролизера и крышки 17, герметично соединены с газопроводами 81 и 82 при помощи муфт 20. По газопроводам 81 и 82 перемещается водород и кислород в горелку 39. Катушка зажигания 124 при помощи искры поджигает горелку 39. В камерах сгорания 3 в каждой секции 1 парового котла водород и кислород, сгорая, образуют мощные языки пламени во всех секциях. Пламя факелов во всех секциях котла быстро нагревает циркулирующую по трубам воду. Вода нагревается и превращается в пар. Пар перемещается по паропроводу 31 из трубы 2 или каналам 9 и 15 в емкость конденсатора-теплообменника 30 при помощи насоса 7. После сгорания водорода и кислорода в камере сгорания образуются пары воды. Пары воды перемещаются последовательно из одной секции в другую, затем перемещаются в емкость конденсатора-теплообменника 30 при помощи насоса 32 по паропроводу 31. Пары воды охлаждаются в емкости конденсатора 30 при помощи пластин 125 змеевика 36, по которому перемещается холодная вода. При охлаждении пара через стенки в змеевике 36 труб вода нагревается. Пар охлаждается, превращается в конденсат. Как только уровень конденсата поднимется выше уровня сифона 33, конденсат и газы перемещаются в емкость 34 деаэратора-накопителя из емкости 30 конденсатора при помощи трубки сифона 33. Из емкости 34 удаляются газы по трубке 113. Дистиллированная вода поступает в емкость 16 электролизера самотеком по мере необходимости. Остатки конденсата перемещаются в трубки 2 или каналы 9, 15 водяной рубашки парового котла. По мере необходимости конденсат перемещается самотеком в электролизер 16. Далее все операции повторяются. Холодная вода перемещается через змеевик 36 в емкости конденсатора-теплообменника, змеевик охлаждает пар воды, охлаждая, вода в змеевике нагревается до необходимой температуры и перемещается по водопроводу 114 в нагревательные радиаторные батареи 37 при помощи электрического насоса 116. Нагревательные радиаторные батареи 37 нагревают жилые или общественные помещения, в них вода охлаждается и перемещается в змеевик 36 по трубам 115 при помощи электрического насоса 116. Температура в помещении поддерживается в автоматическом режиме при помощи терморегулятора 38. Температуру в помещении можно поддерживать и вручную, открывая и закрывая вентиля 117. Конденсат при помощи насоса 7 снова перемещается в трубки 2 или каналы 9, 16 в секцию 1 парового котла. При этом через конденсатор-теплообменник 30 проходят две замкнутые системы. Одна при помощи паропровода 31 и конденсатопровода 35 соединена с трубами 2 или каналами 9, 15, расположенными в секциях 1 парового котла. Другая замкнутая система соединяет змеевик 36 конденсатора теплообменника 30 при помощи водопроводных труб 114 и 115 при помощи насоса 116. Водопроводные трубы 114 и 115 соединены с нагревательными радиаторными батареями 37 через вентиля 117. Батареи 37 могут быть расположены в жилых и общественных помещениях. Как только уровень воды в емкости 34 деаэратора-накопителя поднимется до самой верхней точки, поплавок 121 всплывает и постоянный магнит 122 взаимодействует с герконом 119. В герконе 119 замыкается электрическая цепь, питающая электрический насос 7. Электрический насос 7 перекачивает воду из емкости 34 деаэратора накопителя. Как только уровень воды переместится до самой нижней точки, поплавок 121 перемещается в нижнее основание поплавковой камеры и взаимодействует с герконом 120. Геркон 120 размыкает электрическую цепь, питающую электрический насос 7. Работа насоса 7 прекращается.
Далее все операции повторяются. Вакуумно-паровая система отопления такая же, как пароводяная система отопления, отличается от нее тем, что горелки 39 при помощи водорода и кислорода создают мощные факелы пламени в камерах сгорания 3 секций 1. В трубах 2 или каналах 9 водяных рубашек циркулирует вода, нагретая и превращенная в пар. Водяной пар из труб 2 и каналов 9 водяных рубашек секций 1 парового котла перемещается в радиаторные батареи 37 по паропроводу 31. В процессе сгорания водорода и кислорода в камерах сгорания 3 образуется водяной пар. Пар при помощи насоса 32 перемещается по трубопроводам 31 и 114 в радиаторные батареи 37. Вакуум-насос 126 создает пониженное давление в емкости 34 деаэратора и трубах 114 и в радиаторных батареях 37, расположенных в жилых и производственных помещениях, удаленных от парового котла и от друг от друга на надлежащем расстоянии. Вакуум-регулятор 127 поддерживает низкое давление в заданных параметрах. Водяной пар перемещается из камеры сгорания 3 и труб 2 или каналов 9, 15 водяной рубашки камеры сгорания 3 по трубе паропровода 31 и 114 и радиаторным батареям в вакууме. Пары воды соприкасаются с внутренней поверхностью холодных труб и батарей 37, последовательно расположенных по проточной схеме, охлаждаются, переходят из газообразного в жидкое состояние - конденсируются, превращаются в капли, капли воды, соединяясь, образуют поток воды, он перемещается по трубам, обеспечивает питание дистиллированной водой надлежащее количество электролизеров. Из радиаторных батарей 37 по мере необходимости вода стекает самотеком по патрубкам 128 через краник в емкости 16 электролизеров, при перемещении вода фильтруется в камерах 129. Надлежащий уровень электролита в емкости поддерживается автоматически при помощи обратного клапана 66 в поплавковой камере 67. В процессе электролиза вода расщепляется на водород и кислород. Водород перемещается при помощи вакуум-насоса 72 по газопроводу 81, секции 74, редуктора 77, вентиля 79 в горелку 39. Кислород перемещается через сифон 83, газопровод 82, вакуум-насос 73, секцию 75, емкость, накопитель 76, редуктор 78, вентиль 80 в горелку 39. Неиспользуемая дистиллированная вода перемещается в емкость 34 деаэратора-накопителя. По мере накопления воды в емкости 34 поплавок 121 всплывает. Как только уровень жидкости достигнет надлежащего уровня, поплавок 121 взаимодействует с герконом 119, замыкает электрическую цепь электромагнитного клапана 131 и вакуум-насос 126 и размыкает электрическую цепь, питающую электрический насос 7 и электромагнитный клапан 130. При этом клапан 130 закрывается, а клапан 131 открывается. Насос 7 прекращает перемещать воду. Вакуум-насос 126 создает в емкости 34, в трубопроводе 114 и радиаторных батареях 37 пониженное давление. Далее все операции повторяются.
Комбинированная система отопления работает так же, как пароводяная и вакуумно-паровая система отопления, отличается от них тем, что паровой котел работает одновременно на две системы: пароводяную и вакуумно-паровую системы отопления независимо друг от друга. Горелки 39 создают мощные факелы пламени в камерах сгорания 3 секций 1 парового котла. Циркулируемая вода в трубах 2 или каналах 9, 15 водяных рубашек нагревается и превращается в пар. Водяной пар из труб 2 или каналов 9, 15 водяной рубашки секций 1 перемещается по паропроводу 31 в емкость конденсатора 30 при помощи змеевика 36, холодной водой охлаждается, переходит из газообразного состояния в жидкое состояние, через сифон 33 перемещается в емкость 34 деаэратора-накопителя, затем при помощи насоса 7 перемещается в трубки 2 или каналы 9, 15 рубашки теплообменника секции 1. Холодная вода из радиаторных батарей 37 перемещается в змеевик 36 конденсатора-теплообменника 30, там она охлаждает пар, нагревается и снова перемещается в радиаторные батареи, нагревая их, снова охлаждается, так циркулирует в замкнутой системе. В процессе сгорания водорода и кислорода в камерах сгорания 3 образуется пар. Пар при помощи насоса 32 перекачивается и перемещается по паропроводу 31 и 114 в радиаторные батареи 37. Вакуумный насос 126 создает пониженное давление в емкости 34 деаэратора-накопителя, в трубах 114 и радиаторных батареях 37 с помощью вакуум-регулятора 127, там поддерживается в надлежащих параметрах низкое давление - вакуум. Пары воды перемещаются из камер сгорания 3 по трубам и радиаторным батареям, соприкасаются с холодной поверхностью, конденсируют и выпадают в виде капель воды. Капли воды стекают, соединяясь, образуют поток воды. Поток воды перемещается по трубе 114, по мере необходимости перемещается из нижнего основания радиаторных батарей 37 в емкости 16 электролизеров воды, при перемещении она фильтруется в камерах 129. В электролизере 16 вода расщепляется на водород и кислород. Водород и кислород перемещаются в горелки газовых печей по разным трубкам при помощи вакуум-насосов 72 и 73, через секции 74 и 75, редукторы 77 и 79 и вентиля 79 и 80.
Паровой котел кроме своих функций - получения пара с давлением выше атмосферы, который используется для искусственного обогрева воздуха в жилых и производственных помещениях для поддержания там заданного уровня температуры, отвечающей условиям теплового комфорта для людей и требованиям технологического процесса, расширяет свои технологические возможности:
- получения электрической энергии за счет термоэлементов термоэлектрического генератора, на поверхности парового котла тепло прямо преобразуется в электрическую энергию. Электрическая энергия может использоваться для освещения помещений и других целей,
- бесперебойно питает дистиллированной водой электролизеры воды, расположенные в жилых и производственных помещениях, удаленных от парового котла и друг от друга на значительном расстоянии. Водород и кислород может использоваться в бытовых и производственных целях, например в газовых печах для приготовления пищи, в сушильных, термических, обжигных, плавильных, стекловаренных цехах.
При этом отпадает необходимость:
- разведки, добычи и транспортировки топлива;
- прокладки газопроводов и нефтепроводов;
- резко сокращаются затраты на материалы - сталь, затраты труда и денежных средств;
- исключается загрязнение окружающей среды и атмосферы вредными ядовитыми газами;
- уменьшается пожарная безопасность за счет исключения больших запасов топлива;
- возможность использования в любой точке земного шара, в любом объеме, для любых целей.
1. Паровой котел, содержащий несколько секций камер сгорания с расположенными в них горелками, насос, каналы, выполненные с возможностью подачи и перемещения в них воды при помощи насоса и получения на выходе пара, электролизер с электродами и входными и выходными соединенными с горелкой патрубками, систему отопления с радиаторными батареями, расположенными в жилых домах и общественных зданиях и сообщенными с упомянутыми каналами, отличающийся тем, что камеры сгорания соединены друг с другом при помощи паропровода и насоса, при этом каждая секция содержит упомянутые каналы, представляющие собой водяную рубашку, выполненную в виде либо спирали шнека, закрепленной вокруг цилиндрической камеры сгорания и выполненной с образованием направляющих для перемещения воды вокруг цилиндрической камеры сгорания, при этом водяная рубашка снабжена крышками, содержащими пазы для ребер шнека и прокладок, и каркасом, соединенным с крышками при помощи винтовых соединений; либо водяную рубашку, выполненную в виде одного или нескольких рядов продольных каналов, расположенных по периметру камеры сгорания, в литом каркасе параллельно друг другу и последовательно соединенных друг с другом при помощи П-образных патрубков, расположенных в литых торцевых крышках, при этом каркас соединен с крышками при помощи винтовых соединений и прокладок; либо водяную рубашку, выполненную в виде спиральных каналов, имеющих поперечное сечение в форме окружности или овала, расположенных на внутренней поверхности крышек и наружных поверхностях каркаса крышки и соединенных между собой при помощи прокладок и винтовых соединений, кроме того, упомянутый электролизер снабжен крышками и емкостями, которые выполнены литыми из нержавеющей стали, жестко и герметично соединены при помощи винтовых соединений, на крышках и емкостях электролизера содержатся винтовые нарезы, с помощью которых они соединены с входными и выходными патрубками при помощи муфт; батареи электролизера выполнены съемными, взаимозаменяемыми, в батареях расположены литые электроды из нержавеющей стали параллельно друг другу, соединенные между собой через диэлектрические шайбы при помощи болтов и гаек, при этом электроды могут иметь форму пластинчатых или гофрированных, щеткообразных ячеечных, ячеечных сотовых, ячеечных гребешковых, трубчатых, электроды изготовлены штамповкой - пластичной деформацией пластин под давлением в штампах или на литейных машинах под давлением, катоды электродов последовательно соединены между собой, аноды электродов последовательно соединены между собой и источником переменного тока при помощи электрической цепи через электромашинный преобразователь, генератор электрических импульсов и электрические переключатели, выполненные с возможностью преобразования переменного электрического тока в постоянный ток, ток низкого напряжения в ток высокого напряжения, создания импульсных высоковольтных электрических разрядов в десятки тысяч вольт и проведения электролиза, кроме того, электролизер соединен с емкостью жидкой щелочи через дозатор, дозатор снабжен соленоидом и реле времени, выходные патрубки емкости электролизера расположены на разных уровнях, верхний патрубок расположен над крышкой емкости, нижний патрубок расположен выше уровня электролита, патрубки соединены с горелкой при помощи муфт, газопроводов, вакуум-насосов, секций емкости накопителя, редукторов, вентилей, выполнены с возможностью извлечения водорода и кислорода и отделения их друг от друга в вакууме и перемещения в горелку при помощи вакуум-насосов по разным газопроводам, на поверхности секций парового котла установлены термоэлементы термоэлектрического генератора, выполнены с возможностью прямого преобразования тепла на поверхности парового котла непосредственно в электрическую энергию.
2. Паровой котел по п.1, отличающийся тем, что система отопления является вакуумно-паровой, при этом нагревательные радиаторные батареи соединены при помощи паропроводов с каналами водяных рубашек секций котла, с вакуум-насосом, вакуум-регулятором, кроме того, пар из водяных рубашек охлаждается и конденсируется в радиаторных батареях, а конденсат перемещается в каналы водяных рубашек и по мере необходимости перемещается самотеком в электролизер, при этом котел снабжен автоматическим регулированием подачи свежей воды при помощи электрических магнитных клапанов, которые выполнены с возможностью бесперебойного снабжения дистиллированной водой электролизеров, расположенных на расстоянии от парового котла.
3. Паровой котел по п.1, отличающийся тем, что система отопления является пароводяной, при этом устройство снабжено конденсатором, в котором расположен змеевик, каналы водяных рубашек секций камер сгорания соединены при помощи паропроводов и насоса с емкостью упомянутого конденсатора, в радиаторные батареи при помощи водопровода и насоса перемещается нагретая вода, а охлажденная вода перемещается в исходное положение в конденсатор, из которого конденсат перемещается в водяные рубашки секций камеры сгорания, которые соединены с емкостью конденсатора при помощи паропровода и насоса и выполнены с возможностью перемещения паров воды, образовавшихся при сгорании водорода и кислорода из секций камер сгорания в емкость конденсатора, для охлаждения и получения дистиллированной воды, кроме того, змеевик конденсатора снабжен пластинами, выполненными в форме окружности, овала, квадрата, ромба, многоугольника, расположенными перпендикулярно оси труб змеевика, параллельно друг другу и с возможностью ускорения охлаждения паров воды, холодной водой через стенки змеевиков и пластин.
4. Паровой котел по п.1 отличающийся тем, что он содержит конденсатор со змеевиком и деаэратор, при этом система отопления является пароводяной и, кроме того, котел дополнительно содержит систему вакуумно-парового отопления с радиаторными батареями, при этом каналы водяных рубашек секций котла соединены с емкостью конденсатора и емкостью деаэратора при помощи паропровода, конденсатопровода и насоса и выполнены с возможностью замкнутого кругооборота воды в системе, змеевик конденсатора соединен радиаторными батареями пароводяной системы отопления при помощи и водопровода, выполнен с возможностью обогрева помещений и поддержания заданного уровня температуры, отвечающим условиям теплового комфорта для людей, кроме того, водяные рубашки секций камер сгорания котла соединены с радиаторными батареями системы вакуумно-парового отопления при помощи паропровода, насоса, емкости деаэратора, вакуум-насоса, вакуум-регулятора и водопровода, при этом радиаторные батареи выполнены с возможностью отопления помещения и по мере необходимости питания дистиллированной водой электролизеров воды.
