Теплолизёр, плазменный электролиз

Тема в разделе "Тепловые генераторы и альтернативные способы получ", создана пользователем creasysee, 28 Ноябрь 2017.

  1. creasysee

    creasysee Антитентурианец

    Сначала думал делать как все – тот или иной тип электролиза, потом сжигание в котле с использованием горелки или еще что-то подобное.

    Но потом натолкнулся на плазменный электролиз и понял, что это то, что нужно. Сжигание осуществляется здесь же, на месте, без передачи продуктов электролиза куда либо.

    Нашел работу пользователя Железная Голова на сайте overunity.com. Но у него (как впрочем и у других аналогичных устройств) есть существенный недостаток – часть газов выводится наружу – либо просто теряется, либо предлагается дожигать где-либо в отдельной камере.

    Вторая статья, которая описывает плазменный электролиз и различные его режимы здесь. Если сайт умрет, HTML файл с встроенными изображениями и их оригиналами в zip архиве в аттаче внизу.

    Третий момент, который стал финальным в поисках ответа делать или не делать это изучение материалов установки "Энергонива" Вачаева-Иванова из 90-х годов прошлого столетия, подборка информации - ПДФ в аттаче.

    Предлагаемое устройство базируется на выше описанных устройствах, но предположительно должно обеспечивать более высокий КПД.

    xys.png

    На рисунке введены следующие обозначения:

    1. Вольфрамовый электрод (красный или зелёный) - катод

    2. Керамическая трубка

    3. Сетка из нержавейки – анод

    4. Змеевик теплообменника

    5. Корпус реактора из нержавейки

    6. Плазма на катоде

    7. Свеча зажигания

    8. Штуцер долива воды с клапаном.

    9. Аварийный клапан.

    Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения около 200-400 вольт возникает плазменный электролиз у вольфрамового катода. Выделяющийся водород сгорает тут же в плазме с выделением энергии, которая тратится на нагрев электролита. Тепло от электролита отводится с помощью теплообменника, по которому циркулирует теплоноситель системы отопления.

    Анализ материалов, описывающий данный тип электролиза говорит о том, что для максимального снижения потребляемого тока температура электролита (вода или KOH или NaOH, не принципиально) должна быть максимальной, т.е. близка к точке кипения. Поэтому при проектировании устройства нужно обеспечить следующее:

    - Управление скоростью/потоком теплоносителя в змеевике. Теплоноситель не должен циркулировать, пока электролит не достигнет рабочей температуры.

    - Управление подачей напряжения на катод. Электролит не должен достигать точки кипения. При превышении некоторой температуры устройство должно переходить в аварийный режим.

    - Контроль уровня электролита. Как только уровень электролита опускается ниже заданного уровня обеспечивается долив воды в электролит. Если уровень не восстанавливается за заданный интервал времени – срабатывает аварийный режим.

    При соблюдении этих трех требований устройство должно стабильно работать в широком диапазоне отбора мощности.

    Что отличает это устройство от предлагающихся ранее – это наличие свечи зажигания. Предполагается, что на свечу непрерывно будет подаваться искра поджигающая водород, выделяющийся с поверхности электролита. Водород будет сгорать в среде кислорода при концентрации ниже 4%, т.е не как гремучй газ. Это обеспечивается частотой искрообразования. Контроль системы искрообразования должен уметь обнаруживать не только пропадание высоковольтных импульсов на свече, но и отсутствие искры, например, при её неисправности. В случае нарушения работы искрообразовния устройство должно переходить в аварийный режим.

    Ноу-хау данной установки - будут проверяться в ходе эксперимента, когда придут заказанные детали:
    - Камера закрытая, герметичная, под давлением пара/водорода/килорода, образующихся в результате электролиза/нагрева. В случае превышения давления срабатывает предохранительный клапан и устройство переводится в аварийный режим. Подача воды для поддержания уровня электролита осуществляется под давлением.
    - Свеча зажигания, обеспечивающая дожиг результирующих газов, что повышает КПД устройства, и снижает выбросы в окружающую среду.
    - Ультразвуковой генератор/Ультразвуковая ванна (на рисунке не показано), должна обеспечить снижение тока потребления за счет кавитации.
    - Будет исследоваться непрерывная подача напряжения на электрод и импульсная. Возможно управление скважностью. Генератор мощный есть в наличии. Хотя интуиция подсказывает - больше энергии тратится на поджиг плазмы, чем на поддержание, но тем не менее, возможность это изучить есть.

    Есть проблемы неясные в плане реализации - вольфрамовый электрод расходуется. Не быстро, но всё же. Не ясно, как обеспечить подачу, хоть даже в ручном режиме. Т.е. как обеспечить герметичность стыка керамика/вольфрам. Керамика/корпус - можно склеить или цанговый зажим, а стык керамика/вольфрам должен обеспечить хотя бы возможность ручной подачи электрода раз в неделю на пару мм. Видимо, тоже цанга, но надо продумывать и заказывать у токарей этот узел.

    Первые два момента нуждаются в обсуждении. Если с самим плазменным электролизом более-менее всё известно/понятно, то со свечой и герметичностью - не очень, нет ли здесь подводных камней. УЗ ванна - тут уж обсуждать особо нечего, излучатели заказаны - надо просто пробовать и измерять.

    Обновление следует.
     

    Вложения:

    Последнее редактирование: 29 Ноябрь 2017

Поделиться этой страницей