АЛАМБИК-АЛФА

Эссэ

Кинетик болон дулааны энерги ашиглан устөрөгчийг уснаас гаргаж авах цоо шинэ аргыг боловсруулах үндсэн зарчмуудын үнэн зөвийг харуулав. Цахилгаан устөрөгчийн генераторын (EVG) загварыг боловсруулж, туршсан. 1500 эрг / мин эргэлтийн хурдтай хүхрийн хүчлийн электролитийг ашиглах туршилтын явцад хүрээлэн буй орчноос агаар алдагдах нөхцөлд усны электролиз, устөрөгч (эзэлхүүний 6...8%) ялгарч эхэлсэн.

Генератор дахь төвөөс зугтах хүчний нөлөөн дор усыг хүчилтөрөгч, устөрөгч болгон задлах үйл явцын шинжилгээг хийсэн. Төвөөс зугтах генератор дахь усны электролиз нь ердийн электролизерт байдаг нөхцөлөөс эрс ялгаатай нөхцөлд явагддаг нь тогтоогдсон.

Эргэдэг электролитийн радиусын дагуу хөдөлгөөний хурд ба даралтыг нэмэгдүүлэх

EVG-ийг бие даасан ашиглах боломж нь устөрөгчийг хадгалах, тээвэрлэхэд асуудал үүсгэдэггүй.

Оршил

Техникийн шалтгаанаар хямд дулааны эрчим хүч ашиглан усыг задлах термохимийн циклийг ашиглах оролдлого өмнөх 30 жилийн турш эерэг үр дүнд хүрээгүй.

Сэргээгдэх эх үүсвэрийн эрчим хүчийг ашиглан уснаас нэлээд хямд устөрөгч гаргаж авах, дараа нь байгаль орчинд ээлтэй хог хаягдал (хөдөлгүүрт шатаах эсвэл түлшний эсэд цахилгаан үйлдвэрлэх замаар) боловсруулах явцад усыг дахин гаргаж авах технологи нь мөрөөдөл мэт санагдаж байсан ч практикт төвөөс зугтах цахилгаан устөрөгчийн генератор (EVG) бодит ажил болно.

EVG нь кинетик болон дулааны энергийг ашиглан уснаас хүчилтөрөгч-устөрөгчийн холимог үйлдвэрлэх зориулалттай. Халаасан электролитийг эргэлдэгч хүрд рүү цутгаж, эргэлтийн явцад эхэлж буй цахилгаан химийн процессын үр дүнд ус устөрөгч ба хүчилтөрөгч болж задардаг.

Төвөөс зугтах талбай дахь усны задралын үйл явцын загвар

Халаасан электролитийг эргэлдэгч хүрд рүү цутгаж, эргэлтийн явцад эхэлж буй цахилгаан химийн процессын үр дүнд ус устөрөгч ба хүчилтөрөгч болж задардаг. EVG нь гадны эх үүсвэрийн кинетик энерги болон халсан электролитийн дулааны энергийг ашиглан усыг задалдаг.

Зураг дээр. 1-р зурагт хүчиллэг электролит дэх усны электролизийн электрохимийн процессын үед ион, усны молекул, электрон, устөрөгч, хүчилтөрөгчийн хийн молекулуудын хөдөлгөөний диаграммыг үзүүлэв (энэ нь электролитийн эзлэхүүн дэх молекулуудын тархалтыг дараах байдлаар илэрхийлнэ гэж үздэг). ионуудын молекул жин μ) нөлөөлсөн. Усанд хүхрийн хүчлийг нэмж хутгахад эзлэхүүн дэх ионуудын урвуу, жигд тархалт үүснэ.

H 2 SO 4 =2H + +SO 4 2-, H + +H 2 O=H 3 O +.

(1)

Уусмал нь цахилгаан саармаг хэвээр байна. Ионууд ба усны молекулууд нь Брауны болон бусад хөдөлгөөнд оролцдог. Ротор нь төвөөс зугтах хүчний нөлөөн дор эргэлдэж эхлэхэд ион ба усны молекулууд нь массын дагуу тусгаарлагддаг. Хүнд ионууд SO 4 2- (μ=96 г/моль) ба усны молекулууд H 2 O (μ=18 г/моль) роторын амсар руу чиглэнэ. Ионууд ирмэгийн ойролцоо хуримтлагдаж сөрөг эргэдэг цэнэг үүсгэх үед соронзон орон үүсдэг.Хөнгөн эерэг ионууд H 3 O + (μ=19 г/моль) ба усны молекулууд (μ=18 г/моль) нь Архимедийн хүчээр босоо ам руу шилжиж, эргэлдэх эерэг цэнэгийг үүсгэж, түүний эргэн тойронд өөрийн соронзон орон үүсдэг. Соронзон орон нь ротор ба босоо амны ойролцоох цэнэгийн хэсгүүдэд хараахан оролцоогүй байгаа ойролцоох сөрөг ба эерэг ионуудад хүч үзүүлдэг гэдгийг мэддэг. Эдгээр ионуудын эргэн тойронд үүссэн соронзон орны хүчний нөлөөнд дүн шинжилгээ хийх нь сөрөг цэнэгтэй ионууд болохыг харуулж байна SO 4 2- хүрээний эсрэг соронзон хүчээр дарагдсан бөгөөд тэдгээрт төвөөс зугтах хүчний нөлөөг нэмэгдүүлж, ирмэг дээр хуримтлалыг идэвхжүүлэхэд хүргэдэг..

Эерэг цэнэгтэй ионуудад соронзон орны хүч H3O+ Архимедийн хүчний үйл ажиллагааг сайжруулдаг бөгөөд энэ нь босоо ам руу шилжих хөдөлгөөнийг идэвхжүүлэхэд хүргэдэг.

Ижил цэнэгүүдийн түлхэлт ба ялгаатай цэнэгийн таталцлын цахилгаан статик хүч нь ирмэг ба босоо амны хэсэгт ион хуримтлагдахаас сэргийлдэг.

Босоо амны ойролцоо устөрөгчийг багасгах урвал нь цагаан алтны катодын тэг потенциалаас эхэлдэг φ + =0:

Гэсэн хэдий ч хүчилтөрөгчийн бууралт нь анодын потенциал φ - = -1.228 В хүрэх хүртэл хойшлогддог. Үүний дараа хүчилтөрөгчийн ионы электронууд цагаан алтны анод руу шилжих боломжтой (хүчилтөрөгчийн молекулууд үүсч эхэлдэг):

2O - - 2e=O 2.

(4)

Электролиз эхэлж, гүйдэл дамжуулагчаар электронууд урсаж, электролитээр SO 4 2- ионууд урсаж эхэлдэг.

Үүссэн хий, хүчилтөрөгч, устөрөгчийг Архимедийн хүчээр босоо амны ойролцоох нам даралтын бүсэд шахаж, дараа нь босоо амны сувгаар гадагшлуулдаг.

Хэд хэдэн нөхцлийг хангасан тохиолдолд хаалттай хэлхээнд цахилгаан гүйдлийг хадгалах, өндөр үр ашигтай термохимийн урвал (1-4) хийх боломжтой.

Усны задралын эндотермик урвал нь урвалын бүсэд тогтмол дулаан хангамжийг шаарддаг.

Цахилгаан химийн процессын термодинамикаас усны молекул задрахын тулд дараахь энергийг хангах шаардлагатайг мэддэг [2,3].

.

Физикчид урт хугацааны судалгааг үл харгалзан ердийн нөхцөлд ч гэсэн усны бүтцийг тайлагдаагүй байгааг хүлээн зөвшөөрдөг.

Одоо байгаа онолын хими нь туршилттай ноцтой зөрчилддөг боловч химичүүд эдгээр зөрчилдөөний шалтгааныг хайхаас зайлсхийж, үүссэн асуултуудыг үл тоомсорлодог. Тэдгээрийн хариултыг усны молекулын бүтцийн шинжилгээний үр дүнгээс авч болно. Энэ бүтэц нь түүний мэдлэгийн өнөөгийн шатанд ийм байдлаар харагдаж байна (2-р зургийг үз).

Усны молекулын гурван атомын цөм нь суурь дээр устөрөгчийн атомд хамаарах хоёр протонтой, тэгш өнцөгт гурвалжин үүсгэдэг гэж үздэг (Зураг 3А), H-O тэнхлэгүүдийн хоорондох өнцөг нь α = 104.5 o байна.

Усны молекулын бүтцийн талаархи энэхүү мэдээлэл нь үүссэн асуултуудад хариулж, тодорхойлсон зөрчилдөөнийг шийдвэрлэхэд хангалтгүй юм. Эдгээр нь усны молекул дахь химийн бондын энергийн шинжилгээнээс гардаг тул эдгээр энерги нь түүний бүтцэд байх ёстой.

Усны молекулын бүтэц, түүний электролизийн үйл явцын талаархи одоо байгаа физик, химийн санаануудын хүрээнд тавьсан асуултын хариултыг олоход хэцүү байдаг тул зохиогч өөрийн загварыг санал болгож байна. молекулын бүтцийн тухай.

Үр дүнд үзүүлсэн тооцоо, туршилтын үр дүн нь усны электролизээс нэмэлт эрчим хүч авах боломжийг харуулж байгаа боловч үүний тулд энэ боломжийг хэрэгжүүлэх нөхцлийг бүрдүүлэх шаардлагатай байна.

EVG дахь усны электролиз нь үйлдвэрлэлийн электролизерийн үйл ажиллагааны нөхцлөөс эрс ялгаатай (мөн бага судлагдсан) нөхцөлд явагддаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хүрээний ойролцоох даралт 2 МПа-д ойртож, ирмэгийн захын хурд 150 м/с орчим, эргэлдэх ханан дахь хурдны градиент нь нэлээд том бөгөөд үүнээс гадна цахилгаан статик, нэлээд хүчтэй соронзон орон байдаг. Эдгээр нөхцөлд ΔH o, ΔG, Q ямар чиглэлд өөрчлөгдөх нь одоогоор тодорхойгүй байна.

Электролитийн электролит дэх цахилгаан соронзон гидродинамикийн үйл явцын онолын тодорхойлолт нь мөн нарийн төвөгтэй асуудал үүсгэдэг.

Электролитийн хурдатгалын үе шатанд ион ба төвийг сахисан усны молекулуудын наалдамхай харилцан үйлчлэлийг Архимед хүчний хөнгөн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нүүлгэн шилжүүлэх төвөөс зугтах хүчний нөлөөн дор, ижил төстэй ионуудын процесст ойртох үед харилцан цахилгаан статик түлхэлтийг харгалзан үзэх шаардлагатай. цэнэглэгдсэн бүсүүд үүсэх, эдгээр бүсүүдийн соронзон хүчний нөлөөлөл нь цэнэглэгдсэн ионуудын цэнэг рүү шилжих хөдөлгөөнд нөлөөлдөг.

Тогтвортой хөдөлгөөний үед электролиз эхлэх үед эргэлдэгч орчинд ионууд (ионы гүйдэл) болон үүссэн хийн хөвөгч бөмбөлгүүдийн идэвхтэй радиаль хөдөлгөөн явагдаж, роторын босоо амны ойролцоо хуримтлагдаж, гадагш гадагшилдаг, парамагнит хүчилтөрөгч ба диамагнит устөрөгчийг салгадаг. соронзон орон дахь электролитийн шаардлагатай хэсгийг нийлүүлэх (зайлуулах), ирж буй ионуудыг цэнэглэх процесст холбох.

Эерэг ба сөрөг цэнэгтэй ионууд болон төвийг сахисан молекулуудын дэргэд шахагдах боломжгүй адиабатаар тусгаарлагдсан шингэний хамгийн энгийн тохиолдолд энэ үйл явцыг (бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн аль нэгнийх нь хувьд) дараах хэлбэрээр дүрсэлж болно [9].

1. Гадна хил дээр өгөгдсөн хөдөлгөөний тэгшитгэл (r=R, V-V pom):

¶ U/¶ t =(W× Ñ )U=-град Ф+D (a × U+b × W),

¶ W/¶ t +(U× Ñ )W=-gradФ+D (a × W+b × U),

Энд V нь орчны хөдөлгөөний хурд, H нь соронзон орны хүч, U=V+H/(4× p × r) 0.5, W=V-H/(4× p × r) 0.5, Ф=П/. r +(U-W) 2 /8, P - даралт, r - орчны нягт, n, n m - кинематик ба “соронзон” зуурамтгай чанар, a =(n +n m)/2, b =(n -n m)/2 .

2. Шингэний тасралтгүй байдал ба соронзон орны шугамын хаалтын тэгшитгэл:

3. Цахилгаан статик орны потенциалын тэгшитгэл:

4. Бодисын хувиргах үйл явцыг тодорхойлсон химийн урвалын кинетикийн тэгшитгэлийг (төрөл (1.3)) дараах байдлаар тодорхойлж болно.

dC a /dτ=v·(C o.a -C a)/V e -r a ,

энд C a нь химийн урвалын бүтээгдэхүүний концентраци А (моль/м3),

v нь хөдөлгөөний хурд, V e нь электролитийн хэмжээ,

r a нь урвалжийг химийн урвалын бүтээгдэхүүн болгон хувиргах хурд,

C o.a нь урвалын бүсэд нийлүүлсэн урвалжуудын концентраци юм.

Металл-электролитийн интерфейс дээр электродын үйл явцын кинетикийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Электролизийг дагалддаг зарим процессуудыг электрохимид (электролитийн цахилгаан дамжуулах чанар, химийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн мөргөлдөх үеийн химийн харилцан үйлчлэлийн үйлдэл гэх мэт) тайлбарласан боловч авч үзэж буй процессуудын нэгдсэн дифференциал тэгшитгэл хараахан байхгүй байна.

5. Электролизийн үр дүнд хийн фаз үүсэх үйл явцыг термодинамик төлөвийн тэгшитгэлийг ашиглан дүрсэлж болно.

y k =f(x 1 ,x 2 ,….x n ,T),

Энд y k нь төлөвийн дотоод параметрүүд (даралт, температур T, хувийн (молийн) эзэлхүүн), x i нь орчинтой харилцан үйлчлэх гадаад хүчний гадаад параметрүүд (электролитийн эзэлхүүний хэлбэр, төвөөс зугтах ба соронзон орон). хүч, хил дээрх нөхцөл), гэхдээ эргэлдэх шингэн дэх бөмбөлгийн хөдөлгөөний үйл явц өнөөг хүртэл муу судлагдаагүй байна.

Дээр өгөгдсөн дифференциал тэгшитгэлийн системийн шийдлийг хэдхэн энгийн тохиолдлуудад л олж авсныг тэмдэглэх нь зүйтэй.

EVG-ийн ашиглалтын үр ашгийг бүх алдагдлыг шинжлэх замаар эрчим хүчний балансаас олж авч болно.

Ротор нь хангалттай тооны эргэлттэй тогтмол хурдтай эргэх үед хөдөлгүүрийн хүчийг N d дараахь зүйлд зарцуулдаг.
роторын аэродинамик таталтыг даван туулах N a ;
босоо амны холхивч дахь үрэлтийн алдагдал N p ;
ротор руу орж буй электролитийн хурдатгал, роторын эд ангиудын дотоод гадаргууд үрэлт, электролизийн явцад үүссэн хийн бөмбөлгүүдийн босоо ам руу чиглэсэн хөдөлгөөнийг даван туулах үед гидродинамик алдагдал N gd (1-р зургийг үз) гэх мэт;
электролизийн процессын үед хаалттай хэлхээнд гүйдэл гүйх үед туйлшрал ба омын алдагдал N om (1-р зургийг үз);
эерэг ба сөрөг цэнэгээр үүссэн N k конденсаторыг цэнэглэх;
электролиз Nw.

Хүлээгдэж буй алдагдлын хэмжээг тооцоолсны дараа энергийн балансаас усыг хүчилтөрөгч, устөрөгч болгон задлахад зарцуулсан N энергийн эзлэх хувийг тодорхойлох боломжтой.

N w =N d –N a -N p -N gd -N om -N k .

Электролитийн эзэлхүүнд цахилгаанаас гадна N q =N we× Q/D H o чадалтай дулааныг нэмэх шаардлагатай (илэрхийлэл (6)-ыг үз).

Дараа нь электролиз хийхэд зарцуулсан нийт хүч нь:

Nw =Nwe +Nq.

EVG-д устөрөгч үйлдвэрлэх үр ашиг нь устөрөгчийн ашигтай энерги N w хөдөлгүүрт зарцуулсан энерги N d харьцаатай тэнцүү байна.

h =N w ּк /N d

Хаана рууТөвөөс зугтах хүч ба цахилгаан соронзон орны нөлөөн дор EHG-ийн гүйцэтгэлийн хараахан үл мэдэгдэх өсөлтийг харгалзан үздэг.

EVG-ийн эргэлзээгүй давуу тал нь устөрөгчийг удаан хугацаагаар хадгалах, тээвэрлэх шаардлагагүй үед бие даасан ашиглах боломж юм.

EVG шинжилгээний үр дүн

Өнөөдрийг хүртэл EVG-ийн хоёр өөрчлөлтийн туршилтыг амжилттай хийж, электролизийн процессын боловсруулсан загвар, үйлдвэрлэсэн EVG загварын гүйцэтгэлийг баталгаажуулсан.

Туршилтын өмнө устөрөгчийг бүртгэх боломжийг AVP-2 хийн анализатор ашиглан туршиж үзсэн бөгөөд мэдрэгч нь зөвхөн хий дэх устөрөгч байгаа эсэхэд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Химийн идэвхтэй урвалын үед ялгарсан устөрөгчийг Zn+H 2 SO 4 =H 2 +ZnSO 4 AVP-2-д DS112 вакуум компрессороор 5 мм диаметртэй 5 м урттай винил хлоридын хоолойгоор нийлүүлэв. Уншлагын анхны суурь түвшинд V o =0.02% боть. AVP-2, химийн урвал эхэлсний дараа устөрөгчийн эзлэхүүний агууламж V = 0.15% хүртэл нэмэгдсэн нь эдгээр нөхцөлд хий илрүүлэх боломжийг баталгаажуулсан.

2004 оны 2-р сарын 12-18-ны хооронд хийсэн туршилтын үеэр хүхрийн хүчлийн уусмал (концентраци 4 моль/л) 60 хэм хүртэл халааж, роторын орон сууцанд цутгаж, роторыг 40 хэм хүртэл халаав. Туршилтын судалгааны үр дүн харуулав. дараах:

1. Төвөөс зугтах хүчээр электролитийг (концентраци 4 моль/л) эргүүлснээр өөр өөр молекул жинтэй эерэг сөрөг ионуудыг салгаж, бие биенээсээ зайтай хэсэгт цэнэг үүсгэх боломжтой болсон нь потенциалын зөрүү үүсэхэд хүргэсэн. эдгээр талбайн хооронд гүйдэл нь гадны цахилгаан хэлхээнд хаагдах үед электролизийг эхлүүлэхэд хангалттай.

2. Роторын n=1000...1500 эрг/мин хурдаар металл-электролитийн зааг дээр электронууд потенциал саадыг давсны дараа усны электролиз эхэлсэн. AVP-2 устөрөгчийн анализатор нь 1500 эрг/мин-д устөрөгчийн гарцыг V=6...8%-ийн эзлэхүүнээр бүртгэсэн. хүрээлэн буй орчноос агаар алдагдах нөхцөлд.

3. Хурд 500 эрг / мин хүртэл буурахад электролиз зогсч, хийн анализаторын заалтууд V 0 =0,02...0,1% хэмжээ рүү буцсан; хурдыг 1500 эрг / мин хүртэл нэмэгдүүлснээр эзэлхүүн дэх устөрөгчийн агууламж дахин V = 6 ... 8% хүртэл нэмэгдэв.

Роторын эргэлт 1500 эрг/мин үед электролитийн температур t=17o-аас t=40oC хүртэл нэмэгдсэнээр устөрөгчийн гарц 20 дахин нэмэгдсэн нь тогтоогдсон.

Дүгнэлт

1. Төвөөс зугтах хүчний талбарт ус задлах шинэ аргын хүчинтэй эсэхийг шалгахын тулд суурилуулалтыг санал болгож, үйлдвэрлэж, амжилттай туршсан. Хүхрийн хүчлийн электролитийг (концентраци 4 моль/л) төвөөс зугтах хүчний талбарт эргүүлэхэд өөр өөр молекул жинтэй эерэг ба сөрөг ионууд салж, бие биенээсээ зайтай хэсэгт цэнэг үүссэн нь потенциал үүсэхэд хүргэсэн. Эдгээр талбайн хоорондох ялгаа нь гадаад цахилгаан хэлхээнд гүйдэл хаагдах үед электролизийг эхлүүлэхэд хангалттай. Электролизийн эхлэлийг роторын n=1000 rpm хурдаар тэмдэглэв.
   AVP-2 устөрөгчийн хийн анализатор нь 1500 эрг / мин-д устөрөгчийн ялгаралтыг 6...8 эзлэхүүний хувиар харуулсан.
2. Ус задрах процесст дүн шинжилгээ хийсэн. Эргэдэг электролит дэх төвөөс зугтах талбайн нөлөөгөөр цахилгаан соронзон орон үүсч, цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр үүсч болохыг харуулсан. Роторын тодорхой хурдаар (электролит ба электродуудын хоорондох боломжит саадыг даван туулсны дараа) усны электролиз эхэлдэг. Төвөөс зугтах генератор дахь усны электролиз нь ердийн электролизерт байдаг нөхцөлөөс эрс ялгаатай нөхцөлд явагддаг нь тогтоогдсон.
   - эргэлтийн электролитийн радиусын дагуу хөдөлгөөний хурд ба даралтыг нэмэгдүүлэх (2 МПа хүртэл);
   - эргэлтийн цэнэгийн өдөөгдсөн цахилгаан соронзон орны ионуудын хөдөлгөөнд идэвхтэй нөлөө үзүүлэх;
   - хүрээлэн буй орчноос дулааны энергийг шингээх.
   Энэ нь электролизийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх шинэ боломжийг нээж өгдөг.
3. Одоогийн байдлаар үүссэн цахилгаан гүйдэл, үүсч буй соронзон орны параметрүүдийг хэмжих, электролизийн процессын гүйдлийг хянах, гаралтын устөрөгчийн эзэлхүүний агууламж, түүний хэсэгчилсэн хэмжээг хэмжих чадвартай дараагийн илүү үр ашигтай EHG загварыг боловсруулж байна. даралт, температур, урсгалын хурд. Энэ өгөгдлийг моторын аль хэдийн хэмжсэн цахилгаан хүч ба роторын хурдтай хамт ашиглах нь дараахь боломжийг олгоно.
   - EVG-ийн эрчим хүчний үр ашгийг тодорхойлох;
   - үйлдвэрлэлийн хэрэглээний үндсэн параметрүүдийг тооцоолох аргачлалыг боловсруулах;
   - түүнийг цаашид сайжруулах арга замыг тоймлох;
   - электролизийн өндөр даралт, хурд, цахилгаан соронзон орны нөлөөллийг судлаагүй байгаа эсэхийг олж мэдэх.
4. Аж үйлдвэрийн суурилуулалтыг дотоод шаталтат хөдөлгүүр эсвэл бусад эрчим хүч, дулааны суурилуулалтыг тэжээхэд устөрөгчийн түлш үйлдвэрлэх, түүнчлэн янз бүрийн үйлдвэрлэлийн технологийн хэрэгцээнд хүчилтөрөгч үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно; тэсэлгээний хий авах, жишээлбэл, хэд хэдэн үйлдвэрт хийн-плазмын технологи гэх мэт.
5. EVG-ийн эргэлзээгүй давуу тал нь устөрөгчийг техникийн хувьд нарийн төвөгтэй урт хугацааны хадгалалт, тээвэрлэлт хийх шаардлагагүй үед бие даасан ашиглах боломж юм.
6. Хаягдал багатай дулааны энерги ашиглан уснаас нэлээд хямд устөрөгч гаргаж авах, дараа нь шаталтын явцад байгаль орчинд ээлтэй хог хаягдлыг (дахин ус) гаргах технологи нь мөрөөдөл мэт санагдаж байсан бол EVG-ийг практикт нэвтрүүлснээр энэ нь бодит ажил болно.
7. Шинэ бүтээлд 2004 оны 2-р сарын 20-ны өдрийн 2224051 дугаартай ПАТЕНТ олгосон.
8. Одоогийн байдлаар анод, катод, түүнчлэн электролитийн бүрээсийг патентжуулж байгаа бөгөөд энэ нь электролизийн бүтээмжийг арав дахин нэмэгдүүлэх болно.

Ашигласан эх сурвалжуудын жагсаалт

1. Фриш С.Е., Тиморева А.И. Ерөнхий физикийн курс, 2-р боть, М.–Л., 1952, 616 х.
2. Краснов К.С., Воробьев Н.К., Годнев И.Н. болон бусад.Физик хими. Цахилгаан хими. Химийн кинетик ба катализ, М., “Ахлах сургууль”, 2001, 219 х.
3. Шпилрайн Е.Е., Малышенко С.П., Кулешов Г.Г. Устөрөгчийн энергийн танилцуулга, 1984,10.
4. Путинцев Н.М. Мөс, цэнгэг, далайн усны физик шинж чанар, Докторын диссертаци, Мурманск, 1995,
5. Канарев Ф.М. Ус - эрчим хүчний шинэ эх үүсвэр, Краснодар, 2000, 155,
6. Зацепин Г.Н. Усны шинж чанар, бүтэц, 1974, 167 х.
7. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Физикийн гарын авлага, М., "Шинжлэх ухаан", 1971, 939 х.
8. Уламжлалт бус устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн эдийн засаг. Цахилгаан химийн систем ба устөрөгчийн судалгааны төв, 2002, Инженер, tamh, edutces/ceshr/center.
9. Зөөврийн олон үйлдэлт устөрөгчийн анализатор AVP-2, Альфа BASSENS компани, Биофизикийн тэнхим, MIPT, М., 2003 он.

Хэвлэгдсэн огноо: Уншсан: 60389 удаа Энэ сэдвээр нэмэлт мэдээлэл

тра. Энэ аргыг устөрөгч ба нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн CO-г цэвэрлэх талаар дээр дурдсан. Хэдийгээр анх харахад устөрөгчийг олж авах энэ арга нь сонирхол татахуйц мэт санагдаж болох ч практик хэрэгжилт нь нэлээд төвөгтэй юм.

Ийм туршилтыг төсөөлье. Поршений доор цилиндр хэлбэртэй саванд 1 кмоль цэвэр усны уур байдаг. Поршений жин нь 1 атм-тай тэнцүү cocj-д тогтмол даралтыг бий болгодог. Сав дахь уурыг 3000 К-ээс дээш температурт халаана. Заасан даралт ба температурын утгыг үйлдвэрлэгч сонгосон. гэхдээ жишээ болгон.

Хэрэв хөлөг онгоцонд зөвхөн H20 молекулууд байгаа бол системийн чөлөөт энергийн хэмжээг ус ба усны уурын динамик шинж чанарын харгалзах TeD хүснэгтүүдийг ашиглан тодорхойлж болно.Гэхдээ үнэндээ усны уурын молекулуудын наад зах нь нэг хэсэг. химийн элементүүд болох устөрөгч, хүчилтөрөгч болон задралд ордог.

Тиймээс H20, H2, 02 молекулуудыг агуулсан хольц нь шинж чанартай байх болно. өөр чөлөөт эрчим хүчний үнэ цэнээр ялгах. Хэрэв усны уурын бүх молекулууд задрах юм бол сав нь 1 кмоль устөрөгч, 0.5 кмоль хүчилтөрөгч агуулсан хийн хольцтой болно. Даралтын ижил утгатай (1 А ба температур (3000 К)) энэ хийн хольцын чөлөөт энергийн хэмжээ нь цэвэр усны уурын чөлөөт энергийн хэмжээнээс их байна. 1 кмоль усны уур байсан гэдгийг анхаарна уу. 1 кмоль устөрөгч, 0.5 кмоль хүчилтөрөгчөөр хувирч, t өөрөөр хэлбэл te: бодисын нийт хэмжээ нь A "oG)||(= 1.5 кмоль байна. Тиймээс устөрөгчийн хэсэгчилсэн даралт нь 1/1.5 атм-тай тэнцүү бөгөөд хүчилтөрөгчийн хэсэгчилсэн даралт 0.5/1.5 атм байна. Ямар ч бодит температурт ус n-ийн диссоциаци бүрэн бус байх болно. Салсан өөрчлөлтийн молекулуудын хэсгийг F гэж тэмдэглэе.Тэгвэл задараагүй усны уурын хэмжээ (кмоль) нь (1 - F) тэнцүү байх болно (сав дотор 1 кмоль усны уур байсан гэж бид таамаглаж байна). Үүссэн устөрөгчийн хэмжээ (кмоль) F-тэй тэнцүү байх ба хүчилтөрөгчийн хэмжээ - F. Үр хольц нь найрлагатай байх болно. (l-F)n20 + FH2 + ^F02. Хийн хольцын нийт хэмжээ (кмоль) Цагаан будаа. 8.8. Усны уур, устөрөгч, хүчилтөрөгчийн хольцын чөлөөт энергийн салангид усны уурын моль фракцаас хамаарал. Хольцын бүрэлдэхүүн хэсгийн чөлөөт энерги нь хамаарлын дагуу даралтаас хамаарна 8i = 8i +RTnp(, (41) Энд g - хольцын i-р бүрэлдэхүүн хэсгийн чөлөөт энерги 1 кмоль ftp ба 1 атм даралт ("Чөлөөт энергийн температураас хамаарах хамаарлыг 7-р бүлгийг үзнэ үү). Хольцын чөлөөт энергийн F-ээс хамаарах хамаарлыг тэгшитгэлээр (42-р зураг 8.8-д үзүүлэв. Зурагнаас харахад усны уур, хүчилтөрөгч, устөрөгчийн холимгийн чөлөөт энергийн температурт 2-р зураг. 3000 К ба 1 атм даралт: хамгийн багадаа, хэрэв салсан усны молекулуудын фракц хос найрлагатай бол 14.8%. Энэ үед урвуу урвалын хурд n, + - SU, -> H-,0 хурдтай тэнцүү байна. 1 2 шууд урвал H20 -»H2 + - 02, өөрөөр хэлбэл тэнцвэрт байдал бий болно. Тэнцвэрийн цэгийг тодорхойлохын тулд F-ийн утгыг олох шаардлагатай torus SP11X хамгийн бага хэмжээтэй байна. d Gmjy -$ -$ 1 -$ -^ = - Ry2o + Ry2 + 2^o2 + Sh2o “ Sn2 ~ 2 go2 Тэнцвэрийн тогтмол Kp нь температур ба химийн урвалын тэгшитгэл дэх стехиометрийн коэффициентээс хамаарна. Урвалын Kp утга H-0 -» H2 + ^02 нь 2H20 -» ​​2H2 + 02 урвалын утгаас ялгаатай. Энэ тохиолдолд тэнцвэрийн тогтмол нь даралтаас хамаардаггүй. Үнэн хэрэгтээ, хэрэв бид (48) томъёо руу эргэвэл чөлөөт энергийн утгууд g * нь 1 атм даралтаар тодорхойлогддог бөгөөд систем дэх даралтаас хамаардаггүй болохыг харж болно. Түүнээс гадна, хэрэв усны уур нь инертийн хийн хольц, жишээлбэл аргон агуулсан бол энэ нь тэнцвэрийн тогтмолын утгыг өөрчлөхгүй, учир нь g"Ar утга нь a1*-тэй тэнцүү байна. Тэнцвэрийн тогтмол Kp ба салангид усны уурын фракц хоорондын хамаарлыг (38), 39) ба (40) томъёонд хийсэн шиг хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэсэгчилсэн даралтыг F функцээр илэрхийлэх замаар олж авч болно. Эдгээр томьёо нь зөвхөн нийт даралт 1 атм байх онцгой тохиолдолд хүчинтэй гэдгийг анхаарна уу. Ерөнхий тохиолдолд хийн хольц нь дурын p даралттай байх үед хэсэгчилсэн даралтыг дараах харьцаагаар тооцоолж болно. Дээрх мэдээллээс харахад усны шууд дулааны урвал нь зөвхөн маш өндөр температурт л боломжтой байдаг. Зурагт үзүүлсэн шиг. 8.9, агаар мандал дахь палладий (1825 К) хайлах цэгт. Энэ тохиолдолд усны уурын багахан хэсэг нь диссоциацалд ордог.Энэ нь усны дулааны задралаар олж авсан устөрөгчийн хэсэгчилсэн даралт нь практик хэрэглээнд хэт бага байх болно гэсэн үг юм. Усны уурын даралтыг нэмэгдүүлэх нь диссоциацийн зэрэг огцом буурч байгаа тул нөхцөл байдлыг засч залруулахгүй (Зураг 8.10). Тэнцвэрийн тогтмол байдлын тодорхойлолтыг илүү төвөгтэй урвалын тохиолдлоор өргөжүүлж болно. Жишээлбэл, хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд -246 MJ/kmol утга нь тэгээс 3000 К хүртэлх температурын мужид дундажлагдсан ус үүсэх энергийн утга юм. Дээрх хамаарал нь Больцманы тэгшитгэлийн өөр нэг жишээ юм.

Энэхүү шинэ бүтээл нь эрчим хүчний салбарт зориулагдсан бөгөөд хямд, хэмнэлттэй эрчим хүчний эх үүсвэрийг олж авахад ашиглах боломжтой юм. Ил задгай орчинд 500-550oС температуртай хэт халсан усны уурыг гаргаж авдаг.Хэт халсан усны уурыг тогтмол өндөр хүчдэлийн цахилгаан орон (6000В)-аар дамжуулж устөрөгч, хүчилтөрөгч үүсгэдэг. Энэ арга нь техник хангамжийн дизайны хувьд энгийн, хэмнэлттэй, гал, дэлбэрэлтээс хамгаалагдсан, өндөр бүтээмжтэй. 3 өвчтэй.

Устөрөгч нь исэлдүүлэх замаар хүчилтөрөгчтэй нийлснээр цахилгаан, дулаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг бүх шатамхай бодисуудаас 1 кг түлш тутамд илчлэгийн агууламжаараа нэгдүгээрт ордог. Гэхдээ устөрөгчийн өндөр илчлэгийг цахилгаан, дулаан үйлдвэрлэхэд хараахан ашиглаагүй байгаа бөгөөд нүүрсустөрөгчийн түлштэй өрсөлдөх боломжгүй юм. Устөрөгчийг эрчим хүчний салбарт ашиглахад саад болж байгаа зүйл бол түүнийг үйлдвэрлэх өндөр өртөгтэй арга бөгөөд энэ нь эдийн засгийн хувьд үндэслэлгүй юм. Устөрөгчийг үйлдвэрлэхийн тулд электролизийн үйлдвэрүүдийг голчлон ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь бүтээмж багатай бөгөөд устөрөгчийг үйлдвэрлэхэд зарцуулсан энерги нь энэ устөрөгчийг шатаахаас гаргаж авсан энергитэй тэнцүү юм. Их Британийн N 1489054 (cl. C 01 B 1/03, 1977) -д тайлбарласан 1800-2500 ° C-ийн температурт хэт халсан усны уураас устөрөгч ба хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх алдартай арга байдаг. Энэ арга нь нарийн төвөгтэй, эрчим хүч их шаарддаг, хэрэгжүүлэхэд хэцүү байдаг. Санал болгож буй аргад хамгийн ойр байгаа нь Их Британийн N 1585527 (cl. C 01 B 3/04, 1981) -д тайлбарласан энэ уурыг цахилгаан оронгоор дамжуулж катализатор дээрх усны уураас устөрөгч, хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх арга юм. Энэ аргын сул талууд нь: - устөрөгчийг их хэмжээгээр авах боломжгүй; - эрчим хүчний эрчимжилт; - төхөөрөмжийн нарийн төвөгтэй байдал, үнэтэй материал ашиглах; Технологийн усыг ашиглахдаа энэ аргыг хэрэгжүүлэх боломжгүй, учир нь ханасан уурын температурт төхөөрөмжийн хана, катализатор дээр хуримтлал, царцдас үүсэх бөгөөд энэ нь түүний хурдан эвдрэлд хүргэдэг; - Үүссэн устөрөгч, хүчилтөрөгчийг цуглуулахын тулд тусгай цуглуулах савыг ашигладаг бөгөөд энэ нь аргыг гал түймэр, тэсрэх аюултай болгодог. Шинэ бүтээлийн зорилго нь дээрх сул талуудыг арилгахаас гадна эрчим хүч, дулааны хямд эх үүсвэрийг олж авах явдал юм. Энэ нь усны уураас устөрөгч, хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх аргад, тэр дундаа энэ уурыг цахилгаан талбараар дамжуулахад шинэ бүтээлийн дагуу 500-550 хэмийн температуртай хэт халсан уурыг ашиглаж, уурын уураар дамжуулдаг. өндөр хүчдэлийн шууд гүйдлийн цахилгаан орон, улмаар уурын диссоциацийг үүсгэж, түүнийг устөрөгч, хүчилтөрөгчийн атом болгон хуваахад хүргэдэг. Санал болгож буй арга нь дараахь зүйл дээр үндэслэсэн болно. 1. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомуудын электрон холбоо нь усны температур нэмэгдэхийн хэрээр сулардаг. Энэ нь хуурай нүүрс шатаах үед практик дээр батлагдсан. Хуурай нүүрсийг шатаахаас өмнө усалдаг. Нойтон нүүрс нь илүү их дулаан ялгаруулж, илүү сайн шатдаг. Энэ нь нүүрс шатаах өндөр температурт ус нь устөрөгч, хүчилтөрөгч болж задардагтай холбоотой юм. Устөрөгч нь нүүрсийг шатааж, нэмэлт илчлэг өгдөг бөгөөд хүчилтөрөгч нь галын хайрцаг дахь агаар дахь хүчилтөрөгчийн хэмжээг ихэсгэдэг бөгөөд энэ нь нүүрсийг илүү сайн, бүрэн шатаахад тусалдаг. 2. Устөрөгчийн гал асаах температур 580-аас 590 ° C хүртэл, усны задрал нь устөрөгчийн гал асаах босго хэмжээнээс доогуур байх ёстой. 3. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомуудын хоорондох электрон холбоо нь 550 oС-ийн температурт усны молекул үүсэхэд хангалттай хэвээр байгаа боловч электрон тойрог замууд аль хэдийн гажсан, устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомуудтай холбоо суларсан байна. Электронууд тойрог замаасаа гарч, тэдгээрийн хоорондын атомын холбоо задрахын тулд электронууд илүү их энерги нэмэх боловч дулааныг биш харин өндөр хүчдэлийн цахилгаан орны энергийг нэмэх шаардлагатай. Дараа нь цахилгаан талбайн боломжит энерги нь электроны кинетик энерги болж хувирдаг. Тогтмол гүйдлийн цахилгаан талбар дахь электронуудын хурд нь электродуудад хэрэглэсэн хүчдэлийн квадрат язгууртай пропорциональ хэмжээгээр нэмэгддэг. 4. Цахилгаан орон дахь хэт халсан уурын задрал нь уурын хурд багатай үед тохиолдож болох бөгөөд 550 o С-ийн температурт ийм уурын хурдыг зөвхөн задгай орчинд олж авах боломжтой. 5. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийг их хэмжээгээр авахын тулд бодисын хадгалагдах хуулийг ашиглах хэрэгтэй. Энэ хуулиас үзэхэд устөрөгч, хүчилтөрөгч болон задралын хэмжээ ямар ч байсан, бид эдгээр хийн исэлдэлтээс ижил хэмжээгээр ус авдаг. Шинэ бүтээлийг хэрэгжүүлэх боломжийг гурван суулгалтын хувилбараар гүйцэтгэсэн жишээнүүдээр баталж байна. Суурилуулалтын бүх гурван хувилбарыг ган хоолойгоор хийсэн ижил, стандартчилагдсан цилиндр бүтээгдэхүүнээр хийсэн. 1. Эхний хувилбарын ажиллагаа ба суурилуулах төхөөрөмж (диаграм 1). Бүх гурван хувилбарт суурилуулалтын ажиллагаа нь 550 о С-ийн уурын температуртай задгай талбайд хэт халсан уурыг бэлтгэхээс эхэлдэг. Нээлттэй зай нь уурын задралын хэлхээний дагуу 2 м / с хүртэл хурдыг хангадаг. Хэт халсан уурыг бэлтгэх нь халуунд тэсвэртэй гангаар хийсэн ган хоолойд тохиолддог / стартер / диаметр ба урт нь угсралтын хүчнээс хамаарна. Суурилуулалтын хүч нь задарсан усны хэмжээ, литр / с-ийг тодорхойлно. Нэг литр усанд 124 литр устөрөгч, 622 литр хүчилтөрөгч агуулагддаг нь илчлэгийн хувьд 329 ккал байна. Суурилуулалт эхлэхийн өмнө стартерыг 800-аас 1000 o С хүртэл халаана /халаалтыг ямар ч аргаар хийнэ/. Стартерын нэг төгсгөл нь фланцаар залгагддаг бөгөөд түүгээр тоолууртай ус нь тооцоолсон хүч хүртэл задрахаар ордог. Стартер дахь ус нь 550 хэм хүртэл халж, стартерын нөгөө үзүүрийг чөлөөтэй орхиж, задралын камерт ордог бөгөөд стартер нь фланцаар холбогддог. Задрах камерт хэт халсан уур нь эерэг ба сөрөг электродуудын үүсгэсэн цахилгаан орны нөлөөгөөр устөрөгч, хүчилтөрөгч болж задарч, 6000 В хүчдэлтэй тогтмол гүйдэл үүснэ.Эерэг электрод нь камерын их бие /хоолой/, сөрөг электрод нь корпусын төвд суурилуулсан нимгэн ханатай ган хоолой бөгөөд бүх гадаргуу дээр 20 мм диаметртэй нүхтэй байдаг. Электродын хоолой нь электрод руу устөрөгч ороход эсэргүүцэл үүсгэхгүй байх ёстой тор юм. Электродыг хоолойн биед бут ашиглан холбож, өндөр хүчдэлийг ижил бэхэлгээгээр хангадаг. Сөрөг электродын хоолойн төгсгөл нь устөрөгчийг тасалгааны фланцаар гадагшлуулахын тулд цахилгаан тусгаарлагч, халуунд тэсвэртэй хоолойгоор төгсдөг. Хүчилтөрөгч нь задралын камерын биеэс ган хоолойгоор дамжин гардаг. Эерэг электрод /камерын их бие/ газардуулгатай, тогтмол гүйдлийн тэжээлийн эерэг туйлыг газардуулсан байх ёстой. Хүчилтөрөгчтэй харьцуулахад устөрөгчийн гарц 1:5 байна. 2. Хоёрдахь хувилбарын дагуу ажиллах ба суурилуулах загвар (Схем 2). Хоёрдахь хувилбарын суурилуулалт нь устөрөгчөөр ажилладаг цахилгаан станцуудад (цаашид гэх мэт) өндөр даралтын ажлын уурыг бий болгохын тулд их хэмжээний ус зэрэгцүүлэн задрах, уурын зууханд хий исэлдүүлэх зэргээс шалтгаалан их хэмжээний устөрөгч, хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх зориулалттай. WPP зэрэг). Суурилуулалтын ажиллагаа нь эхний хувилбарын нэгэн адил асаагуурт хэт халсан уурыг бэлтгэхээс эхэлдэг. Гэхдээ энэ стартер нь 1-р хувилбарын гараанаас өөр юм. Үүний ялгаа нь стартерын төгсгөлд уурын унтраалга суурилуулсан гагнасан цорго байдаг бөгөөд энэ нь "эхлэх" ба "ажиллуулах" гэсэн хоёр байрлалтай байдаг. Стартерт үүссэн уур нь уурын зууханд исэлдүүлсний дараа авсан усны температурыг /K1/ 550 ° C хүртэл тохируулах зориулалттай дулаан солилцуур руу ордог. ижил диаметртэй. Хоолойн фланцын хооронд халуунд тэсвэртэй ган хоолойг суурилуулсан бөгөөд тэдгээрийн дундуур хэт халсан уур дамждаг. Хоолойнууд нь хаалттай хөргөлтийн системээс усаар урсдаг. Дулаан солилцуураас хэт халсан уур нь эхний суулгалтын хувилбартай яг адилхан задралын камерт ордог. Задрах камераас устөрөгч ба хүчилтөрөгч нь 1-р бойлерийн шатаагч руу орж, устөрөгчийг асаагуураар асаадаг - бамбар үүсдэг. 1-р зуухны эргэн тойронд урсах бамбар нь өндөр даралтын уурыг үүсгэдэг. 1-р зуухнаас гарсан бамбарын сүүл нь 2-р зууханд орж, 2-р зууханд байгаа дулаанаараа 1-р зууханд уур бэлтгэдэг. Хийн тасралтгүй исэлдэлт нь сайн мэддэг томъёоны дагуу бойлеруудын бүх хэлхээний дагуу эхэлдэг: 2H 2 + O 2 = 2H 2 O + дулаан Хийн исэлдэлтийн үр дүнд ус багасч, дулаан ялгардаг. Суурилуулалтын энэ дулааныг 1, 2-р бойлерууд цуглуулж, энэ дулааныг өндөр даралтын ажлын уур болгон хувиргадаг. Өндөр температурт сэргээгдсэн ус нь дараагийн дулаан солилцуур руу орж, тэндээс дараагийн задралын камерт ордог. Усны нэг төлөв байдлаас нөгөөд шилжих энэ дараалал нь салхин цахилгаан станцын дизайны хүчийг хангахын тулд энэ цуглуулсан дулаанаас ажлын уур хэлбэрээр эрчим хүч авах шаардлагатай бол тэр хэмжээгээр үргэлжилдэг. Хэт халсан уурын эхний хэсэг нь бүх бүтээгдэхүүнийг тойрч, хэлхээнд тооцоолсон энергийг өгч, сүүлчийнх нь уурын зуухны 2-р хэлхээнд орсны дараа хэт халсан уурыг хоолойгоор дамжуулагч дээр суурилуулсан уурын унтраалга руу чиглүүлнэ. Уурын унтраалга нь "эхлэх" байрлалаас "гүйх" байрлал руу шилжиж, дараа нь асаагуур руу шилждэг. Стартер унтардаг /ус, дулаарч/. Стартераас хэт халсан уур нь эхний дулаан солилцогч руу орж, улмаар задралын камерт ордог. Хэлхээний дагуу хэт халсан уурын шинэ эргэлт эхэлдэг. Энэ мөчөөс эхлэн задрал ба плазмын хэлхээ өөрөө хаалттай байна. Суурилуулалт нь зөвхөн өндөр даралтын ажлын уурыг бий болгохын тулд усыг ашигладаг бөгөөд энэ нь турбины дараа яндангийн уурын хэлхээний буцаалтаас авдаг. Салхин цахилгаан станцын сул тал нь тэдний том хэмжээтэй байдаг. Тухайлбал, 250 МВт-ын хүчин чадалтай салхин цахилгаан станцын хувьд секундэд 455 литр усыг нэгэн зэрэг задлах шаардлагатай бөгөөд үүнд 227 задрах камер, 227 дулаан солилцогч, 227 бойлер /К1/, 227 уурын зуух /К2/ шаардлагатай болно. Гэхдээ салхин цахилгаан станцын байгаль орчинд ээлтэй, хямд цахилгаан эрчим хүч, дулааныг ашиглах нь бүү хэл, салхин цахилгаан станцын түлш нь зөвхөн ус байх болно гэдгээрээ л ийм төвөгтэй байдлыг зуу дахин зөвтгөх болно. Цахилгаан станцын 3-р хувилбар (схем 3). Энэ бол хоёр дахь станцтай яг адилхан цахилгаан станц юм. Тэдний хоорондох ялгаа нь энэ суурилуулалт нь асаагуураас байнга ажилладаг бөгөөд уурыг задлах, хүчилтөрөгч дэх устөрөгчийг шатаах хэлхээ өөрөө хаагддаггүй. Суурилуулалтын эцсийн бүтээгдэхүүн нь задралын камертай дулаан солилцогч байх болно. Бүтээгдэхүүний ийм зохицуулалт нь цахилгаан эрчим хүч, дулаанаас гадна устөрөгч ба хүчилтөрөгч эсвэл устөрөгч ба озон үйлдвэрлэх боломжтой болно. 250 МВт-ын хүчин чадалтай цахилгаан станц нь стартераас ажиллахдаа стартерыг халаахад эрчим хүч, ус 7.2 м 3 / цаг, ажлын уур үүсгэхэд 1620 м 3 / цаг ус зарцуулна / яндангийн уурын буцах хэлхээнээс ус зарцуулна / . Салхин цахилгаан станцын цахилгаан станцад усны температур 550 o C. Уурын даралт 250 хэм байна. Нэг задралын камерт цахилгаан талбар үүсгэх эрчим хүчний зарцуулалт ойролцоогоор 3600 кВт.ц болно. 250 МВт-ын хүчин чадалтай цахилгаан станц нь бүтээгдэхүүнийг дөрвөн давхарт байрлуулахдаа 114 х 20 м талбай, 10 м өндөртэй байх бөгөөд 250 кВА турбин, генератор, трансформаторын талбайг тооцохгүй - 380 х. 6000 V. Шинэ бүтээл нь дараах давуу талуудтай. 1. Хийн исэлдэлтээс гаргаж авсан дулааныг газар дээр нь шууд ашиглах боломжтой бөгөөд хаягдал уур, технологийн усыг дахин боловсруулж устөрөгч болон хүчилтөрөгчийг гаргаж авдаг. 2. Цахилгаан дулаан үйлдвэрлэхэд усны зарцуулалт бага. 3. Аргын энгийн байдал. 4. Эрчим хүчний ихээхэн хэмнэлт, учир нь Энэ нь зөвхөн стартерыг тогтоосон дулааны горимд халаахад зарцуулагдана. 5. Процессын өндөр бүтээмж, учир нь Усны молекулуудын диссоциаци нь секундын аравны нэг хүртэл үргэлжилдэг. 6. Аргын тэсрэлт, галын аюулгүй байдал, учир нь Үүнийг хэрэгжүүлэхэд устөрөгч, хүчилтөрөгч цуглуулах сав шаардлагагүй болно. 7. Суулгацыг ажиллуулах явцад усыг дахин дахин цэвэршүүлж, нэрмэл ус болгон хувиргадаг. Энэ нь тунадас, масштабыг арилгадаг бөгөөд энэ нь суурилуулалтын ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлдэг. 8. Суурилуулалт нь энгийн гангаар хийгдсэн; халуунд тэсвэртэй гангаар хийсэн уурын зуухнаас бусад нь доторлогоо, ханыг нь халхавчлах. Өөрөөр хэлбэл, тусгай үнэтэй материал шаардагдахгүй. Энэхүү шинэ бүтээл нь цахилгаан станцуудын нүүрсустөрөгч болон цөмийн түлшийг хямд, өргөн тархсан, байгаль орчинд ээлтэй усаар сольж, эдгээр станцуудын хүчийг хадгалах замаар үйлдвэрлэлд хэрэглэгдэх боломжтой.

Нэхэмжлэл

Усан уураас устөрөгч, хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх арга, түүний дотор энэ уурыг цахилгаан талбараар дамжуулах арга бөгөөд энэ нь 500-550 хэмийн температуртай хэт халсан усны уурыг өндөр хүчдэлийн шууд гүйдлийн цахилгаан талбараар дамжуулж, уурыг задлах арга юм. уураар ууршуулж, устөрөгчийн атом ба хүчилтөрөгч болгон тусгаарлана.

Үүнтэй төстэй патентууд:

Энэхүү шинэ бүтээл нь нүүрстөрөгч-графит материалын технологи, тухайлбал графитыг уусмал дахь анод исэлдүүлэх замаар графит (SAG), жишээлбэл H2SO4, HNO3 гэх мэт хүчтэй хүчлүүдийг оруулах нэгдлүүдийг авах боломжтой төхөөрөмжтэй холбоотой юм. эдгээр хүчил

Шингэний өндөр хүчдэлийн "хүйтэн" ууршилт, өндөр хүчдэлийн өндөр хүчдэлийн диссоциацийн шинэ үр нөлөөг туршилтаар олж, судалсан бөгөөд энэ нээлт дээр үндэслэн зохиогч түлш үйлдвэрлэх өндөр үр ашигтай, хямд өртөгтэй шинэ технологийг санал болгож, патентжуулсан. өндөр хүчдэлийн капилляр электросмос дээр суурилсан зарим усан уусмалаас үүссэн хий.

ОРШИЛ

Энэ нийтлэл нь устөрөгчийн эрчим хүчний шинэ ирээдүйтэй шинжлэх ухаан, техникийн чиглэлийн тухай юм. Шингэн ба усан уусмалыг эрчимтэй "хүйтэн" ууршуулж, түлшний хий болгон задлах шинэ электрофизик нөлөөг эрчим хүчний зарцуулалтгүйгээр хийдэг болох өндөр хүчдэлийн хялгасан судасны электроосмосыг Орос улсад илрүүлж, туршилтаар туршсан тухай мэдээлэв. Амьд байгаль дахь энэхүү чухал нөлөөний илрэлийн тод жишээг өгсөн болно. Илэрсэн үр нөлөө нь устөрөгчийн эрчим хүч, үйлдвэрлэлийн цахилгаан химийн олон шинэ "ололт" технологийн физик үндэс юм. Үүн дээр үндэслэн зохиогч уснаас шатамхай түлшний хий, устөрөгч, төрөл бүрийн усан уусмал, усны органик нэгдлүүдийг гарган авах өндөр хүчин чадалтай, эрчим хүч бага зардлаар шинэ технологийг боловсруулж, патентжуулж, идэвхтэй судалж байна. Энэхүү нийтлэлд тэдгээрийн физик мөн чанар, практикт хэрэгжүүлэх арга техникийг илчилж, шинэ хийн генераторуудын хэтийн төлөвийн техник, эдийн засгийн үнэлгээг өгсөн болно. Уг нийтлэлд устөрөгчийн эрчим хүчний гол асуудлууд, түүний бие даасан технологийн дүн шинжилгээг багтаасан болно.

Капилляр электроосмосыг нээж, шингэнийг хий болгон задалж, шинэ технологи үүссэн түүхийн талаар товч дурдъя.Үйлчлэлийг 1985 онд миний бие нээсэн.Би капиллярын электроосмос “хүйтэн” ууршилт болон 1986-1996 он хүртэлх хугацаанд шингэнийг задалж, цахилгаан эрчим хүч хэрэглэхгүйгээр түлшний хий үйлдвэрлэх. Ургамал дахь усны “хүйтэн” ууршилтын байгалийн үйл явцын талаар анх удаа би 1988 онд “Ургамал бол байгалийн цахилгаан насос” / 1/. Би 1997 онд “Цахилгаан галын шинэ технологи” /2/ “Цахилгаан галын шинэ технологи” /2/ нийтлэлдээ шингэн зүйлээс түлшний хий гаргаж авах, уснаас устөрөгч гаргах өндөр үр ашигтай шинэ технологийн талаар мэдээлж байсан. Нийтлэлд миний санал болгож буй капилляр электроосмотик түлшний хийн генераторын үндсэн бүтцийн элементүүд болон цахилгаан үйлчилгээний төхөөрөмжүүд (цахилгаан талбайн эх үүсвэр) -ийг харуулсан график, туршилтын суурилуулалтын блок диаграмм бүхий олон тооны зураг (Зураг 1-4) хавсаргасан болно. Төхөөрөмжүүд нь шингэнийг түлшний хий болгон хувиргадаг анхны төхөөрөмж юм. Тэдгээрийг 1-3-р зурагт хялбаршуулсан байдлаар дүрсэлсэн бөгөөд шингэнээс түлшний хий гаргах шинэ технологийн мөн чанарыг тайлбарлахад хангалттай.

Зургийн жагсаалт, тэдгээрийн товч тайлбарыг доор өгөв. Зураг дээр. Нэг цахилгаан орон ашиглан шингэнийг түлшний хий болгон хувиргах "хүйтэн" хийжүүлэх, задлах туршилтын хамгийн энгийн тохиргоог Зураг 1-д үзүүлэв. 2-р зурагт цахилгаан талбайн хоёр эх үүсвэртэй шингэнийг "хүйтэн" хийжүүлэх, задлах туршилтын хамгийн энгийн тохиргоог үзүүлэв (электросмосоор аливаа шингэнийг "хүйтэн" ууршуулах тогтмол цахилгаан орон ба молекулуудыг бутлах хоёр дахь импульсийн (ээлж буй) талбар). ууршуулсан шингэн ба түүнийг түлшний хий болгон хувиргах 3-р зурагт хосолсон төхөөрөмжийн хялбаршуулсан блок диаграммыг харуулсан бөгөөд энэ нь төхөөрөмжүүдээс ялгаатай (Зураг 1, 2) мөн ууршуулсан шингэний нэмэлт цахилгаан идэвхжүүлэлтийг хангадаг.4-т заримыг харуулав. Шингэний электроосмотик насос-ууршуулагчийн (шатамхай хийн үүсгүүр) гаралтын ашигтай үзүүлэлтүүдийн (гүйцэтгэл) төхөөрөмжүүдийн үндсэн параметрүүдээс хамаарах графикууд.Ялангуяа цахилгаан талбайн төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийн хамаарлыг харуулсан болно. хүч чадал ба хялгасан судасны ууршсан гадаргуугийн талбайгаас. Зурагнуудын нэрс ба төхөөрөмжүүдийн элементүүдийн тайлбарыг тэдгээрийн тайлбарт өгсөн болно. Тодорхойлолт Төхөөрөмжийн элементүүдийн хоорондын хамаарал ба тэдгээрийн ажиллагаа. Динамик дахь төхөөрөмжүүдийг нийтлэлийн холбогдох хэсгүүдийн текстэнд доор өгөв.

УС ТӨРӨГЧИЙН ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ТӨЛӨВЛӨГӨӨ, БЭРХШЭЭЛТҮҮД

Уснаас устөрөгчийг үр дүнтэй гаргаж авах нь соёл иргэншлийн олон жилийн хүсэл мөрөөдөл юм. Учир нь энэ гараг дээр маш их ус байдаг бөгөөд устөрөгчийн энерги нь хүн төрөлхтөнд уснаас "цэвэр" энергийг хязгааргүй хэмжээгээр амлаж байна. Түүнчлэн уснаас гаргаж авсан хүчилтөрөгчийн орчинд устөрөгчийг шатаах үйл явц нь илчлэгийн агууламж, цэвэр байдлын хувьд хамгийн тохиромжтой шаталтыг баталгаажуулдаг.

Иймээс усыг H2, O2 болгон хуваах өндөр үр ашигтай электролизийн технологийг бий болгож, үйлдвэрлэлийн аргаар хөгжүүлэх нь эрчим хүч, экологи, тээврийн салбарын тулгамдсан бөгөөд тэргүүлэх зорилтуудын нэг байсаар ирсэн. Эрчим хүчний илүү тулгамдсан, тулгамдсан асуудал бол хатуу болон шингэн нүүрсустөрөгчийн түлшийг хийжүүлэх, тодруулбал аливаа нүүрсустөрөгч, түүний дотор органик хог хаягдлаас шатамхай түлшний хий үйлдвэрлэх эрчим хүч бага зарцуулдаг технологийг бий болгох, хэрэгжүүлэх явдал юм. Гэсэн хэдий ч соёл иргэншлийн эрчим хүч, байгаль орчны асуудлуудын хамаарал, ноцтой байдлыг үл харгалзан тэдгээр нь одоог хүртэл үр дүнтэй шийдэгдээгүй байна. Тэгэхээр мэдэгдэж байгаа устөрөгчийн эрчим хүчний технологиуд эрчим хүчний өндөр зардал, бүтээмж бага байгаагийн шалтгаан юу вэ? Энэ талаар доор дэлгэрэнгүй үзнэ үү.

УС ТҮЛШИЙН ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ БАЙДАЛ, ХӨГЖЛИЙН ТОВЧХОН ХАРЬЦУУЛСАН ШИНЖИЛГЭЭ

Усны электролизийн аргаар устөрөгчийг уснаас гаргаж авах шинэ бүтээлийн тэргүүлэх чиглэл нь Оросын эрдэмтэн Д.А.Лачинов (1888) юм. Би энэ шинжлэх ухаан, техникийн чиглэлээр олон зуун нийтлэл, патентыг хянаж үзсэн. Усны задралаас устөрөгч гаргах янз бүрийн аргуудыг мэддэг: дулааны, электролитийн, каталитик, термохимийн, термогравитацийн, цахилгаан импульсийн болон бусад /3-12/. Эрчим хүчний хэрэглээний хувьд хамгийн их эрчим хүч зарцуулдаг арга нь дулааны арга /3/, хамгийн бага эрчим хүч зарцуулдаг нь Америкийн Стэнли Майерын цахилгаан импульсийн арга /6/ юм. Майерын технологи /6/ нь усны молекулуудын чичиргээний резонансын давтамжид (Майерын цахилгаан эс) өндөр хүчдэлийн цахилгаан импульсээр усыг задлах салангид электролизийн аргад суурилдаг. Миний бодлоор энэ нь ашигласан физик нөлөө, эрчим хүчний хэрэглээний хувьд хамгийн дэвшилтэт бөгөөд ирээдүйтэй боловч түүний бүтээмж бага хэвээр байгаа бөгөөд шингэний молекул хоорондын холбоог арилгах хэрэгцээ, дутагдалтай байдлаас шалтгаалан хязгаарлагдмал хэвээр байна. шингэн электролизийн ажлын бүсээс үүссэн түлшний хийг зайлуулах механизм.

Дүгнэлт: Устөрөгч болон бусад түлшний хий үйлдвэрлэх эдгээр болон бусад мэдэгдэж буй арга, төхөөрөмжүүд нь шингэний молекулуудыг ууршуулах, хуваах үнэхээр өндөр үр ашигтай технологи байхгүйгээс үр дүнгүй хэвээр байна. Энэ талаар дараагийн хэсэгт дэлгэрэнгүй үзнэ үү.

УСНЫ ТҮЛШНИЙ ХИЙ БОЛГОХ МЭДЭГДСЭН ТЕХНОЛОГИЙН ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ӨНДӨР ЭРЧИМТЭЙ, БҮТЭЭГДЭХҮҮН БАГА БАЙДАЛЫН ШАЛТГААНЫ ШИНЖИЛГЭЭ.

Шингэнээс түлшний хий гаргаж авах нь хамгийн бага эрчим хүчний зарцуулалттай шинжлэх ухаан, техникийн маш хэцүү асуудал юм.Мэдэгдэж буй технологиор уснаас түлшний хий үйлдвэрлэхэд ихээхэн хэмжээний эрчим хүчний зардлыг түүний шингэн агрегат төлөвт байгаа усны молекул хоорондын холбоог арилгахад зарцуулдаг. Учир нь ус нь бүтэц, найрлагын хувьд маш нарийн төвөгтэй байдаг. Түүгээр ч барахгүй байгальд гайхалтай тархсан хэдий ч ус, түүний нэгдлүүдийн бүтэц, шинж чанарыг өнөөг хүртэл олон талаар судлаагүй байгаа нь хачирхалтай /14/.

Шингэн дэх бүтэц, нэгдлүүдийн молекул хоорондын холболтын найрлага ба далд энерги.

Ус нь олон тооны молекул хоорондын холбоо, гинж болон усны молекулын бусад бүтцийг агуулдаг тул ердийн цоргоны усны физик-химийн найрлага нь нэлээд төвөгтэй байдаг. Тодруулбал, энгийн крантны усанд хольцын ион (кластер тогтоц), янз бүрийн коллоид нэгдлүүд болон изотопууд, эрдэс бодис, түүнчлэн олон ууссан хий, хольц бүхий тусгайлан холбогдсон, чиглүүлсэн усны молекулуудын янз бүрийн хэлхээ байдаг /14/.

Мэдэгдэж буй технологийг ашиглан усыг "халуун" ууршуулахад тулгарч буй бэрхшээл, эрчим хүчний зардлын тайлбар.

Тийм ч учраас усыг устөрөгч ба хүчилтөрөгч болгон хуваах мэдэгдэж буй аргуудын хувьд усны молекул хоорондын, дараа нь молекулын холбоог сулруулж, бүрэн таслахын тулд маш их цахилгаан зарцуулах шаардлагатай болдог. Усны цахилгаан химийн задралын эрчим хүчний зардлыг бууруулахын тулд нэмэлт дулааны халаалтыг (уур үүсэх хүртэл) ихэвчлэн ашигладаг, түүнчлэн нэмэлт электролит, жишээлбэл, шүлт ба хүчлийн сул уусмалыг нэвтрүүлэх. Гэсэн хэдий ч эдгээр мэдэгдэж байгаа сайжруулалт нь шингэнийг шингэний дүүргэгч төлөв байдлаас нь салгах (ялангуяа усны задрал) үйл явцыг мэдэгдэхүйц эрчимжүүлэх боломжийг бидэнд олгохгүй байна. Мэдэгдэж буй дулааны ууршилтын технологийг ашиглах нь дулааны эрчим хүчний асар их хэрэглээтэй холбоотой юм. Мөн энэ процессыг эрчимжүүлэхийн тулд усан уусмалаас устөрөгч үйлдвэрлэх явцад үнэтэй катализатор ашиглах нь маш үнэтэй бөгөөд үр дүнгүй юм. Уламжлалт шингэн диссоциацийн технологийг ашиглах үед эрчим хүчний зардал өндөр байгаагийн гол шалтгаан нь одоо тодорхой болсон бөгөөд тэдгээр нь шингэний молекул хоорондын холбоог таслахад зарцуулагддаг.

С.Майерын уснаас устөрөгч гаргаж авах хамгийн дэвшилтэт цахилгаан технологийн шүүмжлэл /6/

Мэдээжийн хэрэг, хамгийн хэмнэлттэй, физикийн хувьд хамгийн дэвшилттэй нь Стэнли Майерын цахилгаан устөрөгчийн технологи юм. Гэвч түүний алдартай цахилгаан эс /6/ нь бас үр дүнгүй, учир нь хийн молекулуудыг электродоос үр дүнтэй зайлуулах механизм одоог хүртэл байхгүй байна. Нэмж дурдахад, усны молекулыг шингэнээс электростатикаар салгах явцад молекул хоорондын холбоо, бүтцийн асар их далд потенциал энергийг даван туулахад цаг хугацаа, энерги зарцуулдаг тул Майерын аргын усны диссоциацийн энэхүү үйл явц удааширдаг. ус болон бусад шингэн.

ШИНЖИЛГЭЭНИЙ ХУРААНГУЙ

Тиймээс шингэнийг задлах, түлшний хий болгон хувиргах асуудалд шинэ оригинал хандлагагүйгээр эрдэмтэд, технологичид хийн формацийг эрчимжүүлэх асуудлыг шийдэж чадахгүй нь тодорхой байна. Бусад мэдэгдэж байгаа технологиуд Майерын технологиос хамаагүй илүү эрчим хүч зарцуулдаг тул практикт хэрэгжүүлэх ажил зогсонги хэвээр байна. Тиймээс тэд практикт үр дүнгүй байдаг.

УС ТӨРӨГЧИЙН ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ТӨВ АСУУДЛЫН ТОВЧ ТОДОРХОЙЛОЛТ

Устөрөгчийн энергийн шинжлэх ухаан, техникийн гол асуудал бол миний бодлоор яг шийдэгдээгүй шинж чанар бөгөөд аливаа усан уусмал, эмульсээс устөрөгч, түлшний хий үйлдвэрлэх процессыг дахин дахин эрчимжүүлэх шинэ технологийг хайж, практикт нэвтрүүлэх хэрэгцээ юм. эрчим хүчний зардлыг нэгэн зэрэг огцом бууруулах. Мэдэгдэж буй технологид эрчим хүчний зардлыг бууруулахын зэрэгцээ шингэнийг хуваах үйл явцыг эрс эрчимжүүлэх нь зарчмын хувьд боломжгүй хэвээр байна, учир нь саяхан болтол дулааны болон цахилгаан эрчим хүчийг нийлүүлэхгүйгээр усан уусмалыг үр дүнтэй ууршуулах гол асуудал шийдэгдээгүй байна. Устөрөгчийн технологийг сайжруулах гол зам тодорхой байна. Шингэнийг үр дүнтэй ууршуулж, хийжүүлж сурах шаардлагатай. Түүнээс гадна аль болох эрчимтэй, хамгийн бага эрчим хүч зарцуулдаг.

ШИНЭ ТЕХНОЛОГИ ХЭРЭГЖҮҮЛЭХ АРГА ЗҮЙ, ОНЦЛОГ

Уснаас устөрөгч гаргаж авахад уур яагаад мөсөөс илүү байдаг вэ? Учир нь усны молекулууд усны уусмалаас хамаагүй илүү чөлөөтэй хөдөлдөг.

a) Шингэнийг нэгтгэх төлөвийн өөрчлөлт.

Усны уурын молекул хоорондын холбоо нь шингэн хэлбэрийн устай харьцуулахад сул, мөс хэлбэрийн уснаас ч илүү сул байдаг нь ойлгомжтой. Усны хийн төлөв байдал нь усны молекулуудыг H2 ба O2 болгон хуваах цахилгаан талбайн ажлыг улам хөнгөвчилдөг. Тиймээс усыг нэгтгэх төлөвийг усны хий (уур, манан) болгон үр дүнтэй хувиргах аргууд нь цахилгаан устөрөгчийн энергийг хөгжүүлэх ирээдүйтэй гол зам юм. Учир нь усны шингэн фазыг хийн фаз руу шилжүүлснээр шингэн усны дотор байгаа молекул хоорондын кластер болон бусад холбоо, бүтэц сулрах ба (эсвэл) бүрэн тасрахад хүрдэг.

б) Усны цахилгаан бойлер нь устөрөгчийн энергийн анахронизм эсвэл шингэнийг ууршуулах үеийн энергийн парадоксуудын тухай дахин юм.

Гэхдээ энэ нь тийм ч энгийн зүйл биш юм. Усыг хийн төлөвт шилжүүлэх замаар. Гэхдээ усыг ууршуулахад шаардагдах эрчим хүчний талаар юу хэлэх вэ? Эрчимтэй ууршуулах сонгодог арга бол усны дулааны халаалт юм. Гэхдээ энэ нь бас маш их эрчим хүч зарцуулдаг. Усыг ууршуулах, тэр ч байтугай буцалгах үйл явц нь маш их хэмжээний дулааны энерги шаарддаг гэдгийг бид сургуульд сургасан. 1 м³ усыг ууршуулахад шаардагдах эрчим хүчний талаархи мэдээллийг ямар ч физик лавлах номонд авах боломжтой. Энэ нь олон киложоуль дулааны энерги юм. Эсвэл цахилгаан гүйдэлээс усыг халаах замаар ууршилт хийвэл олон киловатт-цаг цахилгаан. Эрчим хүчний мухардлаас гарах гарц хаана байна?

“ХҮЙТНИЙ УУРШУУЛАХ”, ШИНГЭНИЙГ ТҮЛШНИЙ ХИЙ БОЛГОХ УС БОЛОН УССАН УУССЫГ ХАЛГАНГИЙН ЭЛЕКТРООСМОС (Шинэ нөлөөлөл ба түүний байгальд илрэх тухай тайлбар)

Би ийм шинэ физик нөлөө, шингэнийг ууршуулах, задлах хямд аргуудыг удаан хугацаанд хайж, маш их туршилт хийж, эцэст нь усыг үр дүнтэй "хүйтэн" ууршуулж, шатамхай хий болгон задлах аргыг олсон. Энэхүү гайхалтай сайхан, төгс эффектийг надад Байгаль өөрөө санал болгосон.

Байгаль бол бидний мэргэн багш юм. Хачирхалтай нь, амьд байгаль биднээс үл хамааран шингэнийг цахилгаанаар шахах, "хүйтэн" ууршуулах, дулааны эрчим хүч, цахилгааныг огт нийлүүлэхгүйгээр хийн төлөвт хувиргах үр дүнтэй аргыг эртнээс хэрэгжүүлж ирсэн юм. Энэхүү байгалийн нөлөө нь хялгасан судсанд байрлуулсан шингэн (ус) дээр, яг капилляр электроосмосоор дамжин дэлхийн тогтмол тэмдэгт цахилгаан талбайн үйлчлэлээр хэрэгждэг.

Ургамал бол байгалийн, эрчим хүчний хувьд төгс, цахилгаан, ионы насос-усан уусмалыг ууршуулагч юм.Миний 1986 онд энгийн туршилтын төхөөрөмж дээр хийсэн усыг "хүйтэн" ууршуулах, задлах капилляр электроосмосыг хэрэгжүүлэх анхны туршилтууд тийм ч үр дүнд хүрээгүй юм. тэр даруй надад ойлгомжтой болсон ч би энэ үзэгдлийн зүйрлэл, илрэлийг Амьд байгаль дээрээс тууштай хайж эхлэв. Эцсийн эцэст Байгаль бол бидний мөнхийн, ухаалаг багш юм. Би үүнийг анх ургамал дотроос олсон!

a) Байгалийн насос-ургамлын ууршуулагчийн энергийн парадокс ба төгс төгөлдөр байдал.

Хялбаршуулсан тоон тооцоолол нь ургамал, ялангуяа өндөр модны байгалийн чийгийн ууршилтын насосыг ажиллуулах механизм нь эрчим хүчний хэмнэлтээрээ өвөрмөц болохыг харуулж байна. Үнэн хэрэгтээ, өндөр модны байгалийн шахуурга (титэм нь 40 м орчим, их биений диаметр нь 2 м орчим) өдөрт шоо метр чийгийг шахаж, ууршуулдаг нь аль хэдийн мэдэгдэж байгаа бөгөөд тооцоолоход хялбар байдаг. Түүгээр ч зогсохгүй дулааны болон цахилгаан эрчим хүчний гаднах хангамжгүйгээр. Ийм байгалийн цахилгаан насос-ус ууршуулагч, энэ энгийн мод нь бидний ижил төрлийн технологид ашигладаг уламжлалт төхөөрөмж, шахуурга, цахилгаан халаагуур-ус ууршуулагчтай ижил төстэй ажил хийх чадвартай адил эрчим хүчний хүчин чадал нь хэдэн арван киловатт юм. Байгалийн ийм эрч хүчтэй төгс байдал нь бидний хувьд ойлгоход хэцүү хэвээр байгаа бөгөөд үүнийг шууд хуулбарлах боломжгүй хэвээр байна. Ургамал, моднууд бидний хаа сайгүй хэрэглэдэг цахилгаан эрчим хүчийг ямар ч нийлүүлэлт, хаягдалгүйгээр олон сая жилийн өмнө үр дүнтэй хийж сурсан.

б) Ургамлын шингэний байгалийн насос-ууршуулагчийн физик, энергийн тодорхойлолт.

Тэгвэл мод, ургамалд усны байгалийн насос-ууршуулагч хэрхэн ажилладаг вэ, түүний энергийн механизм юу вэ? Бүх ургамал миний олж мэдсэн капилляр электроосмосын энэ нөлөөг байгалийн ион ба цахилгаан хялгасан судасны шахуургуудаар тэжээдэг усан уусмалыг шахах энергийн механизм болгон үндсээр нь титэм хүртэл нь усаар хангадаг эрчим хүчний механизм болгон ашиглаж ирсэн нь харагдаж байна. ямар ч эрчим хүчний хангамжгүйгээр, хүний ​​оролцоогүйгээр. Байгаль дэлхийн цахилгаан талбайн боломжит энергийг ухаалгаар ашигладаг. Түүгээр ч зогсохгүй ургамал, модонд ургамлын гаралтай байгалийн нимгэн шилэн хялгасан судас, байгалийн усан уусмал - сул электролит, гаригийн байгалийн цахилгаан потенциал, гаригийн цахилгаан талбайн потенциал энергийг үндэснээс нь шингэнийг гаргахад ашигладаг. ургамлын ишний доторх навч руу, ургамлын доторх хялгасан судсаар дамжин шүүсийг хүйтэн ууршуулна. Ургамлын өсөлттэй зэрэгцэн (түүний өндрийг нэмэгдүүлэх) энэхүү байгалийн шахуургын бүтээмж мөн нэмэгддэг, учир нь ургамлын титмийн үндэс ба дээд хэсгийн хоорондох байгалийн цахилгаан потенциалын ялгаа нэмэгддэг.

в) Зул сарын гацуур мод яагаад зүүтэй байдаг вэ - цахилгаан насос нь өвлийн улиралд ажиллах боломжтой.

Навчнаас чийгийн ердийн дулааны ууршилтаас болж шим тэжээлийн шүүс ургамал руу шилждэг гэж та хэлэх болно. Тиймээ, энэ үйл явц бас байдаг, гэхдээ энэ нь гол зүйл биш юм. Гэхдээ хамгийн гайхмаар зүйл бол олон зүү мод (нарс, гацуур, гацуур) хүйтэнд тэсвэртэй бөгөөд өвлийн улиралд ч ургадаг. Баримт нь зүү шиг навч, өргөстэй ургамал (нарс, какти гэх мэт) цахилгаан ууршуулагч насос нь хүрээлэн буй орчны ямар ч температурт ажилладаг, учир нь зүү нь байгалийн цахилгаан потенциалын хамгийн их эрчимийг зүүний үзүүрт төвлөрүүлдэг. эдгээр зүү. Иймээс шим тэжээлийн усан уусмалыг хялгасан судсаар дамжуулан электростатик ба ионы хөдөлгөөнтэй зэрэгцүүлэн эрчимтэй задалж, үр дүнтэй ялгаруулдаг (байгалийн зүү хэлбэртэй байгалийн озонизаторын электродуудаас чийгийн молекулуудаас эдгээр байгалийн төхөөрөмжөөс агаар мандалд тарьж, буудаж, чийгийг амжилттай хувиргадаг. Усан уусмалын молекулууд хий болгон хувиргах Тиймээс эдгээр байгалийн электростатик ба ион шахуургын усан хөлдөхгүй уусмалын ажил нь ган гачиг, хүйтэн цаг агаарт хоёуланд нь тохиолддог.

г) Миний ажиглалт, ургамалтай хийсэн электрофизик туршилтууд.

Байгалийн орчинд ургамлыг олон жилийн турш ажиглаж, хиймэл цахилгаан талбайд байрлуулсан ургамалтай туршилт хийсний үр дүнд би байгалийн насос, чийг ууршуулагчийн энэхүү үр дүнтэй механизмыг цогцоор нь судалсан. Ургамлын их биеийн дагуух байгалийн шүүсний хөдөлгөөний эрчим нь цахилгаан талбайн параметрүүд, хялгасан судас ба электродын төрлөөс хамаарах хамаарлыг мөн илрүүлсэн. Туршилтын явцад ургамлын өсөлт нь энэ потенциалыг хэд хэдэн удаа нэмэгдүүлснээр мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн, учир нь түүний байгалийн электростатик болон ионы насосны бүтээмж нэмэгдсэн. Би тэртээ 1988 онд “Ургамал бол байгалийн ионы шахуурга” /1/ хэмээх шинжлэх ухааны түгээмэл нийтлэлдээ ургамалтай хийсэн ажиглалт, туршилтуудаа тодорхойлсон.

e) Бид шахуурга-ууршуулагчийн төгс технологийг бий болгохын тулд үйлдвэрүүдээс суралцдаг. Энэхүү байгалийн, эрч хүчтэй дэвшилтэт технологи нь шингэнийг түлшний хий болгон хувиргах технологид бас хэрэг болох нь тодорхой юм. Мөн би модны цахилгаан шахуургын адил шингэнийг хүйтэн цахилгаан капилляраар ууршуулах туршилтын суурилуулалтыг бүтээсэн (Зураг 1-3).

ШИНГЭНИЙГ УУРШУУЛАГЧ-ЦАХИЛГААН КАПИЛЛЕР НАСОС-ЫН ЭНГИЙН ТУРШИЛТЫН СУУРИЛГЫН ТОДОРХОЙЛОЛТ

Усны молекулуудын "хүйтэн" ууршилт, диссоциацийн өндөр хүчдэлийн капилляр электроосмосын нөлөөг туршилтаар хэрэгжүүлэх хамгийн энгийн төхөөрөмжийг 1-р зурагт үзүүлэв. Санал болгож буй шатамхай хий үйлдвэрлэх аргыг хэрэгжүүлэх хамгийн энгийн төхөөрөмж (1-р зураг) нь диэлектрик сав 1, шингэн 2-т цутгасан (ус-түлш эмульс эсвэл энгийн ус), жишээлбэл, нарийн сүвэрхэг хялгасан материалаар хийсэн савнаас бүрдэнэ. , фиброз зулын гол 3, энэ шингэнд дүрж, түүнд урьдчилан норгосон, дээд ууршуулагчаас 4, хувьсах талбайтай хялгасан судасны ууршдаг гадаргуу хэлбэрээр нэвтэрч үл нэвтрэх дэлгэц хэлбэрээр (1-р зурагт үзүүлээгүй) . Энэ төхөөрөмж нь мөн өндөр хүчдэлийн электродууд 5, 5-1, тогтмол тэмдэгт цахилгаан орны 6-ийн өндөр хүчдэлийн тохируулж эх үүсвэрийн эсрэг терминалуудтай цахилгаанаар холбогдсон, электродуудын нэг 5 нь цооног зүү хавтан хэлбэрээр хийгдсэн байдаг. , мөн ууршуулагч 4-ийн дээгүүр хөдлөх боломжтой, жишээлбэл, ууршуулагч 4-тэй механикаар холбогдсон чийгшүүлсэн зулын гол 3 дээр цахилгаан эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэх хангалттай зайд зэрэгцээ байрлуулна.

Өөр нэг өндөр хүчдэлийн электрод (5-1), жишээлбэл, хээрийн эх үүсвэрийн 6-ын "+" терминалд цахилгаанаар холбогдсон бөгөөд сүвэрхэг материалын доод төгсгөл болох зулын голын гаралттай механик болон цахилгаанаар холбогдсон байна. 3, бараг л савны ёроолд 1. Найдвартай цахилгаан тусгаарлагчийн хувьд электрод нь савны их бие 1-ээс цахилгаан тусгаарлагч 5-2-оор хамгаалагдсан. Энэ цахилгаан орны эрчмийн вектор нь зулын голд 3 нийлүүлдэг болохыг анхаарна уу. блок 6-аас зулын гол-ууршуулагчийн тэнхлэгийн дагуу чиглэсэн байна 3. Уг төхөөрөмж нь угсармал хийн олон талт 7. Үндсэндээ 3, 4, 5, 6-р блокуудыг агуулсан төхөөрөмж нь электроосмотик насос ба хосолсон төхөөрөмж юм. 1-р савнаас шингэн 2-ын электростатик ууршуулагч. 6-р блок нь 0-ээс 30 кВ/см хүртэлх тогтмол тэмдгийн (“+”, “-“) цахилгаан орны хүчийг тохируулах боломжийг олгодог. Үүссэн уурыг өөрөө нэвтрүүлэхийн тулд 5-р электродыг цоолсон эсвэл сүвэрхэг болгодог. төхөөрөмж (Зураг. 1) мөн цахилгаан нэгж 6 болон электродын оронд, шаардлагатай цахилгаан талбайн хүчийг бий болгох нь зарчмын хувьд ууршуулагч 4. гадаргуу харьцангуй электрод 5 зай, байрлалыг өөрчлөх техникийн боломжийг олгодог. 5, полимер моноэлектрет /13/ ашиглаж болно. Устөрөгчийн генераторын гүйдэлгүй хувилбарт түүний 5 ба 5-1 электродууд нь эсрэг цахилгаан тэмдэг бүхий моноэлектрет хэлбэрээр хийгдсэн байдаг. Дараа нь, дээр дурдсанчлан ийм электродын төхөөрөмжийг 5 ашиглаж, тэдгээрийг байрлуулах тохиолдолд тусгай цахилгаан нэгж 6 шаардлагагүй болно.

ЭНГИЙН ЦАХИЛГААН ХАПИЛЛАР УУРШУУЛАХ НАСОСНЫ АЖИЛЛАГААНЫ ТОДОРХОЙЛОЛТ (Зураг 1)

Шингэний электрокапилляр диссоциацийн анхны туршилтыг энгийн ус болон янз бүрийн концентрацийн янз бүрийн ус-түлш эмульсийг шингэн хэлбэрээр хоёуланг нь ашиглан хийсэн. Эдгээр бүх тохиолдолд түлшний хий амжилттай болсон. Эдгээр хий нь найрлага, дулааны багтаамжаараа маш өөр байсан нь үнэн.

Би анх энгийн төхөөрөмж дээр цахилгаан орны нөлөөн дор шингэнийг ямар ч эрчим хүчний зарцуулалтгүйгээр "хүйтэн" ууршуулах шинэ электрофизик нөлөөг ажигласан (Зураг 1).

a) Эхний хамгийн энгийн туршилтын тохиргооны тайлбар.

Туршилтыг дараах байдлаар явуулна: эхлээд 1-р саванд ус-түлшний хольц (эмульс) 2 асгаж, зулын гол 3 ба сүвэрхэг ууршуулагч 4-ийг урьдчилан норгож, дараа нь өндөр хүчдэлийн хүчдэлийн эх үүсвэрийг 6 эргүүлнэ. асаалттай ба өндөр хүчдэлийн потенциалын зөрүү (ойролцоогоор 20 кВ) шингэнд хялгасан судасны ирмэгээс тодорхой зайд (зулын гол 3-ууршуулагч 4), цахилгаан талбайн эх үүсвэрийг 5-1 ба 5 электродуудаар холбосон, мөн хавтан нүхтэй электрод 5-ыг ууршуулагч 4-ийн гадаргуугаас дээш 5 ба 5-1-ийн электродуудын хооронд цахилгаан эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэх хангалттай зайд байрлуулна.

б) Төхөөрөмж хэрхэн ажилладаг

Үүний үр дүнд зулын гол 3 ба ууршуулагч 4-ийн хялгасан судасны дагуу уртааш цахилгаан талбайн цахилгаан статик хүчний нөлөөн дор диполь туйлширсан шингэний молекулууд электродын 5-ын эсрэг цахилгаан потенциалын чиглэлд савнаас хөдөлсөн. цахилгаан осмос), эдгээр цахилгаан талбайн хүчээр ууршуулагчийн гадаргуугаас 4 тасарч, харагдахуйц манан болж хувирдаг, өөрөөр хэлбэл. шингэн нь цахилгаан орны эх үүсвэрээс (6) хамгийн бага эрчим хүчний оролттой нэгтгэлийн өөр төлөвт шилжиж, тэдгээрийн дагуу энэ шингэний электроосмотик өсөлт эхэлдэг. Ууршсан шингэний молекулуудыг агаар, озоны молекулууд, иончлолын бүсэд 4-р ууршуулагч ба дээд электрод 5-ын хоорондох электронуудаар салгах, мөргөлдөх явцад шатамхай хий үүсэх үед хэсэгчилсэн диссоциаци үүсдэг. Дараа нь энэ хий нь хийн коллектор 7-оор дамжин, жишээлбэл, тээврийн хэрэгслийн хөдөлгүүрийн шаталтын камерт ордог.

B) Тоон хэмжилтийн зарим үр дүн

Энэхүү шатамхай түлшний хийн найрлагад устөрөгч (H2) - 35%, хүчилтөрөгч (O2) - 35%, усны молекулууд (20%), үлдсэн 10% нь бусад хийн хольцын молекулууд, органик түлшний молекулууд, г.м. Ууршуулах, ууршуулах үйл явцын эрчим нь ууршуулагч 4-ээс электродын 5-ын зай, ууршуулагчийн талбайн өөрчлөлт, ууршуулагчийн талбайн өөрчлөлтөөс уурын молекулуудын диссоциацийн үйл явцын эрчим өөрчлөгддөг болохыг туршилтаар харуулсан. шингэний төрөл, зулын гол 3 ба ууршуулагч 4-ийн хялгасан судасны материалын чанар, эх үүсвэр 6-аас цахилгаан талбайн үзүүлэлтүүд (эрчим хүч, хүч). Түлшний хийн температур ба түүний үүсэх эрчмийг хэмжсэн (урсгал хэмжигч). Мөн төхөөрөмжийн гүйцэтгэл нь дизайны параметрүүдээс хамаарна. Энэ түлшний хийн тодорхой эзэлхүүнийг шатаах үед усны хяналтын эзэлхүүнийг халааж хэмжих замаар туршилтын суурилуулалтын параметрийн өөрчлөлтөөс хамааран үүссэн хийн дулааны багтаамжийг тооцоолсон.

МИНИЙ АНХНЫ СУУРИЛУУЛАЛТЫН ТУРШИЛТАНД БҮРТГҮҮЛСЭН ҮЙЛ ЯВЦ, ҮР ДҮНИЙГ Хялбаршуулсан тайлбар.

1986 онд энэхүү энгийн суурилуулалт дээр хийсэн миний анхны туршилтууд нь өндөр хүчдэлийн электроосмосын үед хялгасан судсан дахь шингэнээс (ус) "хүйтэн" усны манан (хий) нь ямар ч харагдахуйц эрчим хүчний хэрэглээгүйгээр, тухайлбал зөвхөн цахилгааны боломжит энергийг ашиглан үүсдэг болохыг харуулсан. талбар. Туршилтын явцад хээрийн эх үүсвэрийн цахилгаан гүйдлийн хэрэглээ ижил байсан бөгөөд эх үүсвэрийн ачаалалгүй гүйдэлтэй тэнцүү байсан тул энэ дүгнэлт тодорхой байна. Түүгээр ч барахгүй энэ гүйдэл нь шингэн ууршсан эсэхээс үл хамааран огт өөрчлөгдөөгүй. Гэхдээ "хүйтэн" ууршилт, ус ба усан уусмалыг түлшний хий болгон задлах талаар доор тайлбарласан туршилтуудад ямар ч гайхамшиг байхгүй. Би зүгээр л Амьд байгальд үүнтэй төстэй үйл явцыг харж, ойлгож чадсан. Усыг үр дүнтэй "хүйтэн" ууршуулж, түүнээс түлшний хий гаргаж авахад үүнийг практикт маш ашигтайгаар ашиглах боломжтой байв.

Туршилтаас харахад капилляр цилиндрийн диаметр нь 10 см-ийн диаметртэй 10 минутын дотор капилляр электросмос нь ямар ч эрчим хүчний зарцуулалтгүйгээр нэлээд их хэмжээний усыг (1 литр) ууршуулдаг. Учир нь оролтын цахилгаан эрчим хүч зарцуулагддаг (10 ватт). Туршилтанд ашигласан цахилгаан орны эх үүсвэр болох өндөр хүчдэлийн хүчдэлийн хөрвүүлэгч (20 кВ) нь ажиллах горимоороо өөрчлөгдөөгүй. Сүлжээнд зарцуулсан энэ бүх хүч нь шингэний ууршилтын энергитэй харьцуулахад маш бага байдаг нь туршилтаар тогтоогдсон бөгөөд эрчим хүчийг яг цахилгаан талбар үүсгэхэд зарцуулсан. Мөн энэ хүч нь ион ба туйлшралын насосны ажиллагааны улмаас шингэний капилляр ууршилтын үед нэмэгдээгүй. Тиймээс шингэний хүйтэн ууршилтын үр нөлөө нь гайхмаар юм. Эцсийн эцэст энэ нь ямар ч харагдахуйц эрчим хүчний хэрэглээгүйгээр тохиолддог!

Усны хийн тийрэлтэт (уур) заримдаа, ялангуяа үйл явцын эхэнд харагдаж байв. Энэ нь хурдатгалтайгаар хялгасан судасны ирмэгээс гарч ирэв. Шингэний хөдөлгөөн, ууршилтыг миний бодлоор капилляр бүр дэх туйлширсан усны (шингэн) багана дээрх асар их электроосмотик даралт, асар их электростатик хүчний цахилгаан талбайн нөлөөн дор капиллярд үүссэнтэй холбоотой гэж тайлбарладаг. капилляраар дамжин уусмалын хөдөлгөгч хүч юм.

Туршилтууд нь шингэн бүхий капилляр бүрт цахилгаан талбайн нөлөөн дор хүчтэй гүйдэлгүй электростатик ба ионы насос ажилладаг бөгөөд энэ нь микрон диаметртэй хялгасан судсанд талбараар туйлширч, хэсэгчлэн ионжуулсан баганыг босгодог болохыг туршилтаар нотолж байна. шингэн (ус) багана нь нэг цахилгаан орны потенциалаас шингэний өөрөө болон капиллярын доод төгсгөлөөс эсрэг талын цахилгаан потенциал руу чиглэсэн, энэ хялгасан судасны эсрэг талын төгсгөлтэй харьцангуй зайтай байрлуулсан. Үүний үр дүнд ийм электростатик ион насос нь усны молекул хоорондын холбоог эрчимтэй эвдэж, туйлширсан усны молекулууд болон тэдгээрийн радикалуудыг капиллярын дагуу идэвхтэй хөдөлгөж, дараа нь эдгээр молекулуудыг усны молекулуудын эвдэрсэн цахилгаан цэнэгтэй радикалуудтай хамт капиллярын гадна талд шахдаг. цахилгаан талбайн эсрэг потенциал. Туршилтаас үзэхэд капилляраас молекулуудыг шахахтай зэрэгцэн усны молекулуудын хэсэгчилсэн диссоциаци (тасралт) үүсдэг. Түүнээс гадна цахилгаан талбайн хүч өндөр байх тусам илүү их байдаг. Шингэний капилляр электроосмосын эдгээр бүх нарийн төвөгтэй, нэгэн зэрэг явагдах процессуудад цахилгаан талбайн боломжит энергийг ашигладаг.

Шингэнийг усны манан, усны хий болгон хувиргах үйл явц нь ургамалтай ижил төстэй байдлаар явагддаг тул ямар ч эрчим хүчний хангамжгүй бөгөөд ус, усны хийн халаалт дагалддаггүй. Тиймээс би шингэний электроосмосын байгалийн, дараа нь техникийн процессыг "хүйтэн" ууршилт гэж нэрлэсэн. Туршилтаар усан шингэнийг хүйтэн хийн фаз (манан) болгон хувиргах нь эрчим хүчний ямар ч харагдахуйц зарцуулалтгүйгээр хурдан явагддаг. Үүний зэрэгцээ капилляраас гарах үед хийн усны молекулууд цахилгаан талбайн электростатик хүчээр H2 ба O2 болж хуваагддаг. Шингэн усыг усны манан (хий) болгон хувиргах, усны молекулуудыг задлах энэхүү үйл явц нь туршилтын явцад эрчим хүчний (дулаан, бага хэмжээний цахилгаан) зарцуулалтгүйгээр явагддаг тул цахилгаан талбайн боломжит энерги зарцуулагдах магадлалтай. ямар нэг аргаар.

ХЭСГИЙН ХУРААНГУЙ

Энэ үйл явцын энерги нь бүрэн тодорхой болоогүй байгаа хэдий ч усны "хүйтэн ууршилт" болон задрал нь цахилгаан талбайн боломжит энергиэр явагддаг нь тодорхой хэвээр байна. Бүр нарийн яривал капилляр электроосмосын үед усыг ууршуулах, H2 ба O2 болгон хуваах үйл явц нь энэхүү хүчтэй цахилгаан талбайн хүчирхэг электростатик Кулоны хүчээр яг нарийн явагддаг. Зарчмын хувьд ийм ер бусын электроосмотик насос-ууршуулагч-шингэний молекулуудыг задлагч нь хоёр дахь төрлийн мөнхийн хөдөлгөөнт машины жишээ юм. Тиймээс, усан шингэний өндөр хүчдэлийн хялгасан судасны электроосмос нь цахилгаан талбайн боломжит энергийг ашиглан усны молекулуудыг түлшний хий (H2, O2, H2O) болгон хуваах, үнэхээр эрчимтэй, эрчим хүчний хувьд хямд ууршилтыг хангадаг.

ШИНГЭНДИЙН ХАЛГАЛДААНЫ ЭЛЕКТРОСМОЗЫН ФИЗКИЙН ШУУД

Одоогоор түүний онол боловсруулагдаагүй байгаа ч дөнгөж дөнгөж эхэлж байна. Энэхүү нийтлэл нь онолч, практикчдийн анхаарлыг татаж, ижил төстэй хүмүүсийн хүчирхэг бүтээлч багийг бий болгоход тусална гэж зохиогч найдаж байна. Технологийн хэрэгжилт нь харьцангуй энгийн хэдий ч энэхүү үр нөлөөг хэрэгжүүлэхэд хамаарах үйл явцын бодит физик, энерги нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд хараахан бүрэн ойлгогдоогүй байгаа нь аль хэдийн тодорхой болсон. Тэдний үндсэн шинж чанарыг тэмдэглэе.

A) Цахилгаан капилляр дахь шингэн дэх хэд хэдэн электрофизик процесс нэгэн зэрэг явагдах

Капиллярын электросмотик ууршилт, шингэний диссоциацийн үед олон янзын цахилгаан химийн, электрофизик, цахилгаан механик болон бусад процессууд нэгэн зэрэг болон ээлжлэн явагддаг, ялангуяа усан уусмал нь капиллярын дагуу хөдөлж, капиллярын ирмэгээс молекулуудыг шахах чиглэлд нэгэн зэрэг явагддаг. цахилгаан орон.

B) шингэний "хүйтэн" ууршилтын энергийн үзэгдэл

Энгийнээр хэлбэл, шинэ эффект, шинэ технологийн физикийн мөн чанар нь цахилгаан талбайн боломжит энергийг капилляр дагуу болон түүний гаднах шингэний молекул, бүтцийн хөдөлгөөний кинетик энерги болгон хувиргах явдал юм. Үүний зэрэгцээ шингэний ууршилт, диссоциацийн явцад цахилгаан гүйдэл огт зарцуулагддаггүй, учир нь зарим талаар тодорхойгүй хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь цахилгаан талбайн боломжит энерги зарцуулагддаг. Энэ нь капилляр электроосмос дахь цахилгаан орон нь шингэн дэх фракц, нэгтгэх төлөвийг хувиргах явцад үүсэх, нэгэн зэрэг урсах үйл явцыг өдөөж, хадгалах ба шингэний молекулын бүтэц, молекулыг шатамхай хий болгон хувиргах олон ашигтай нөлөөг нэгэн зэрэг бий болгодог. . Тухайлбал: өндөр хүчдэлийн хялгасан судасны электроосмос нь нэгэн зэрэг усны молекулууд ба түүний бүтцийг хүчтэй туйлшруулж, цахилгаанжуулсан капилляр дахь усны молекул хоорондын холбоог хэсэгчлэн таслах, туйлширсан усны молекулууд болон кластеруудыг капилляр дахь цэнэгтэй радикалуудад хуваах замаар нэгэн зэрэг хангадаг. цахилгаан талбайн. Талбайн ижил боломжит энерги нь туйлширсан усны молекулуудын цахилгаанаар холбогдсон гинж ба тэдгээрийн формацууд (цахилгаан статик насос), ион насосны ажиллагааг "зэрэглэлд" байрлуулсан хялгасан судасны дагуу үүсэх, хөдөлгөөний механизмыг эрчимтэй өдөөдөг. капиллярын дагуу түргэвчилсэн хөдөлгөөн хийх шингэний багана ба бүрэн бус молекулуудын капилляраас эцсийн тарилга, өмнө нь талбарт хэсэгчлэн эвдэрсэн шингэн (ус) бөөгнөрөл (радикалуудад хуваагдана). Тиймээс хамгийн энгийн капилляр электроосмос төхөөрөмжийн гаралт нь аль хэдийн шатамхай хий (илүү нарийвчлалтай H2, O2, H2O хийн холимог) үүсгэдэг.

B) Хувьсах цахилгаан орны ашиглалт ба онцлог

Гэхдээ усны молекулуудыг түлшний хий болгон бүрэн задлахын тулд амьд үлдсэн усны молекулуудыг өөр хоорондоо мөргөлдөж, нэмэлт хөндлөн огтлолцох талбарт H2 ба O2 молекулууд болгон задлах шаардлагатай (Зураг 2). Тиймээс усыг (ямар ч органик шингэн) түлшний хий болгон ууршуулах, задлах үйл явцын эрчимжилтийг нэмэгдүүлэхийн тулд цахилгаан талбайн хоёр эх үүсвэрийг ашиглах нь зүйтэй (Зураг 2). Тэдгээрийн дотор усыг (шингэн) ууршуулж, түлшний хий үйлдвэрлэхийн тулд хүчтэй цахилгаан талбайн боломжит энергийг (хамгийн багадаа 1 кВ/см-ийн хүч чадалтай) тусад нь ашигладаг: нэгдүгээрт, эхний цахилгаан талбарыг дамжуулахад ашигладаг. Молекулууд нь шингэнийг суурин шингэн төлөвөөс капилляраар дамжуулан электроосмосоор дамжуулан усны молекулуудыг хэсэгчлэн хуваасан шингэнээс хийн төлөвт (хүйтэн хий гаргаж авдаг) үүсгэдэг ба дараа нь хоёр дахь шатанд хоёр дахь цахилгаан талбайн энергийг ашигладаг. , тодруулбал, хүчтэй цахилгаан статик хүч нь усны хийн хэлбэрээр цахилгаанжсан усны молекулуудын хооронд "мөргөлдөх-түлхэх" чичиргээний резонансын процессыг эрчимжүүлж, шингэний молекулуудыг бүрэн задалж, шатамхай хийн молекулуудыг үүсгэдэг.

D) Шинэ технологид шингэний диссоциацийн процессыг хянах чадвар

Усны манан үүсэх эрчмийг (хүйтэн ууршилтын эрчмийг) тохируулах нь капилляр ууршуулагчийн дагуу чиглэсэн цахилгаан талбайн параметрүүдийг өөрчлөх ба (эсвэл) капилляр материалын гаднах гадаргуу ба хурдасгагч электродын хоорондох зайг өөрчлөх замаар хийгддэг. , түүний тусламжтайгаар хялгасан судсанд цахилгаан орон үүсдэг. Уснаас устөрөгч гаргаж авах бүтээмжийг цахилгаан талбайн хэмжээ, хэлбэр, хялгасан судасны талбай, диаметрийг өөрчлөх (зохицуулах), усны найрлага, шинж чанарыг өөрчлөх замаар зохицуулдаг. Шингэний оновчтой диссоциацийн эдгээр нөхцөл нь шингэний төрөл, хялгасан судасны шинж чанар, талбайн параметрүүдээс хамаарч өөр өөр байдаг бөгөөд тодорхой шингэний диссоциацийн процессын шаардагдах бүтээмжээс хамаардаг. Туршилтаас үзэхэд уснаас H2-ийн хамгийн үр дүнтэй үйлдвэрлэл нь электроосмосоор олж авсан усан манангийн молекулуудыг хоёр дахь цахилгаан талбайн тусламжтайгаар хуваах замаар хийгддэг бөгөөд оновчтой параметрүүдийг үндсэндээ туршилтаар сонгосон. Ялангуяа усны манангийн молекулуудын эцсийн хуваагдлыг усны электроосмосод ашигласан эхний талбайн вектортой перпендикуляр талбайн вектор бүхий тогтмол тэмдэгтийн импульсийн цахилгаан орны тусламжтайгаар нарийн хуваах нь зүйтэй болох нь тодорхой болсон. Шингэнийг манан болгон хувиргах, цаашлаад шингэний молекулуудыг хуваах явцад цахилгаан талбайн нөлөөг нэгэн зэрэг эсвэл ээлжлэн хийж болно.

ХЭСГИЙН ХУРААНГУЙ

Эдгээр тайлбарласан механизмын ачаар хосолсон электроосмос ба капилляр дахь шингэн (ус) дээр хоёр цахилгаан талбайн нөлөөгөөр шатамхай хий үйлдвэрлэх явцад хамгийн их бүтээмжид хүрч, цахилгаан болон дулааны эрчим хүчний зардлыг барагдуулах боломжтой болно. энэ хий ямар ч ус-түлш шингэнээс уснаас . Энэ технологи нь зарчмын хувьд аливаа шингэн түлш эсвэл түүний усан эмульсээс түлшний хий авахад хэрэглэгддэг.

Шинэ технологийг хэрэгжүүлэх бусад ерөнхий талууд Санал болгож буй шинэ хувьсгалт ус задлах технологийг хэрэгжүүлэх зарим асуудлыг, шинэ технологийг хэрэгжүүлэх үндсэн схемийг боловсруулах бусад үр дүнтэй хувилбаруудыг авч үзье. Зарим нэмэлт тайлбар, технологийн зөвлөмж, технологийн "заль мэх" ба "НОО-ХУ" зэрэг нь түүнийг хэрэгжүүлэхэд тустай.

a) Усыг урьдчилан идэвхжүүлэх (шингэн)

Түлшний хийн үйлдвэрлэлийн эрчмийг нэмэгдүүлэхийн тулд эхлээд шингэнийг (ус) идэвхжүүлэхийг зөвлөж байна (урьдчилан халаах, хүчил ба шүлтлэг фракцуудад урьдчилан ялгах, цахилгаанжуулалт, туйлшрал гэх мэт). Усны (мөн аливаа усан эмульсийг) хүчил ба шүлтлэг хэсгүүдэд хуваах урьдчилсан цахилгаан идэвхжүүлэлтийг тусгай хагас нэвчилттэй диафрагмд байрлуулсан нэмэлт электродуудыг ашиглан хэсэгчилсэн электролизээр гүйцэтгэдэг (Зураг 3).

Анхны химийн хувьд төвийг сахисан усыг химийн идэвхтэй (хүчиллэг ба шүлтлэг) фракцуудад урьдчилан ялгах тохиолдолд уснаас шатамхай хий гаргах технологийг 0-ээс доош температурт (-30 хэм хүртэл) хэрэгжүүлэх боломжтой болно. тээврийн хэрэгсэлд өвлийн улиралд маш чухал бөгөөд ашигтай. Учир нь ийм "бутархай" цахилгаан идэвхжүүлсэн ус хүйтэн жавартай нөхцөлд огт хөлддөггүй. Идэвхжүүлсэн уснаас устөрөгч гарган авах байгууламж нь 0-ээс доош температурт, хүйтэн жавартай үед ч ажиллах боломжтой гэсэн үг.

b) Цахилгаан орны эх үүсвэрүүд

Энэ технологийг хэрэгжүүлэхийн тулд янз бүрийн төхөөрөмжийг цахилгаан талбайн эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Жишээлбэл, алдартай соронзон электрон өндөр хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн болон импульсийн хүчдэлийн хувиргагч, цахилгаан статик генераторууд, янз бүрийн хүчдэлийн үржүүлэгчид, урьдчилан цэнэглэгдсэн өндөр хүчдэлийн конденсаторууд, түүнчлэн ерөнхийдөө бүрэн гүйдлийн бус цахилгаан талбайн эх үүсвэрүүд - диэлектрик моноэлектретууд. .

в) Үүссэн хийнүүдийн шингээлт

Шатамхай хий үйлдвэрлэх явцад устөрөгч ба хүчилтөрөгчийг шатамхай хийн урсгалд тусгай шингээгчийг байрлуулснаар бие биенээсээ тусад нь хуримтлуулж болно. Ус-түлшний эмульсийг задлахад энэ аргыг ашиглах бүрэн боломжтой.

г) Органик шингэн хаягдлаас цахилгаан осмосоор түлшний хий гаргах

Энэхүү технологи нь аливаа шингэн органик уусмалыг (жишээлбэл, хүн, амьтны шингэн хаягдал) түлшний хий үйлдвэрлэх түүхий эд болгон үр дүнтэй ашиглах боломжийг олгодог. Энэ санаа нь хачирхалтай сонсогдож байгаа ч эрчим хүчний хэрэглээ, экологийн үүднээс түлшний хий, ялангуяа шингэн ялгадас үйлдвэрлэхэд органик уусмалыг ашиглах нь энгийн усыг задлахаас ч илүү ашигтай бөгөөд хялбар байдаг. Техникийн хувьд молекулуудад задрах нь илүү хэцүү байдаг.

Үүнээс гадна органик хог хаягдлаас гаргаж авсан ийм эрлийз түлшний хий нь тэсрэлт багатай байдаг. Тиймээс энэхүү шинэ технологи нь үндсэндээ аливаа органик шингэнийг (шингэн хаягдлыг оруулаад) ашигтай түлшний хий болгон үр дүнтэй хувиргах боломжийг олгодог. Иймээс энэ технологи нь шингэн органик хог хаягдлыг ашигтай боловсруулах, устгахад үр дүнтэй хэрэглэгдэх боломжтой.

БУСАД ТЕХНИКИЙН ШИЙДВЭРИЙН ТОДОРХОЙЛОЛТ, ТҮҮНИЙ АЖИЛЛАГААНЫ ЗАРЧИМ

Санал болгож буй технологийг янз бүрийн төхөөрөмж ашиглан хэрэгжүүлж болно. Шингэнээс электроосмотик түлшний хийн генераторын хамгийн энгийн төхөөрөмжийг текст болон 1-р зурагт аль хэдийн үзүүлж, тодруулсан болно. Зохиогчийн туршилтаар туршиж үзсэн эдгээр төхөөрөмжүүдийн бусад илүү дэвшилтэт хувилбаруудыг 2-3-р зурагт хялбаршуулсан хэлбэрээр үзүүлэв. Ус-түлшний хольц эсвэл уснаас шатамхай хий гаргах хосолсон аргын энгийн хувилбаруудын нэгийг төхөөрөмжид (Зураг 2) хэрэгжүүлж болох бөгөөд энэ нь үндсэндээ нэмэлт төхөөрөмжтэй (Зураг 1) хосолсон төхөөрөмжөөс бүрддэг. хүчтэй хувьсах цахилгаан орны эх үүсвэрт холбогдсон 8.8-1 хавтгай хөндлөн электродуудыг агуулсан төхөөрөмж 9.

Зураг 2-т мөн хоёр дахь (ээлж буй) цахилгаан орны 9-р эх үүсвэрийн функциональ бүтэц, найрлагыг илүү нарийвчлан харуулсан бөгөөд тухайлбал, энэ нь цахилгаан эрчим хүчний хоёр дахь оролтоор холбогдсон цахилгаан эрчим хүчний анхдагч эх үүсвэрээс 14 бүрдэхийг харуулж байна. 8 ба 8-1 хавтгай электродуудад гаралтын хэсэгт холбогдсон давтамж ба далайцын тохируулгатай хүчдэлийн хүчдэл хувиргагч 15 (блок 15-ыг Ройерын осциллятор гэх мэт индуктив-транзисторын хэлхээний хэлбэрээр хийж болно). Төхөөрөмж нь мөн дулааны халаагуураар тоноглогдсон 10, жишээлбэл, савны ёроолд 1. Тээврийн хэрэгсэл дээр энэ нь халуун яндангийн яндангийн олон талт, хөдөлгүүрийн орон сууцны хажуугийн хана байж болно.

Блок диаграммд (Зураг 2) цахилгаан орны 6 ба 9-р эх үүсвэрийг илүү нарийвчлан тайлсан болно. Тиймээс, тухайлбал, тогтмол тэмдгийн эх үүсвэр 6, гэхдээ цахилгаан орны хүч чадлын хэмжээгээр тохируулж болох нь цахилгаан эрчим хүчний анхдагч эх үүсвэрээс 11, жишээлбэл, үндсэн тэжээлээр холбогдсон самбар дээрх батерейгаас бүрддэг болохыг харуулж байна. Өндөр хүчдэлийн тохируулгатай хүчдэлийн хувиргагч 12, жишээлбэл, Ройер генератор, суурилуулсан гаралтын өндөр хүчдэлийн Шулуутгагч (блок 12-ын хэсэг), гаралт дээр өндөр хүчдэлийн электродуудтай 5 холбогдсон ба цахилгаан хувиргагч 12 нь хяналтын оролтоор 13-р хяналтын системд холбогдсон бөгөөд энэ нь цахилгаан талбайн эх үүсвэрийн ажиллах горимыг хянах боломжийг олгодог., ялангуяа 3, 4, 5, 6-р блокуудын гүйцэтгэл нь хосолсон төхөөрөмжийг бүрдүүлдэг. цахилгаан осмотик насос ба цахилгаан статик шингэн ууршуулагчийн . 6-р блок нь цахилгаан орны хүчийг 1 кВ/см-ээс 30 кВ/см хүртэл тохируулах боломжийг олгодог. Төхөөрөмж (Зураг 2) нь мөн ууршуулагч 4-тэй харьцуулахад хавтангийн тор буюу сүвэрхэг электродын 5-ын зай, байрлал, түүнчлэн хавтгай электродууд 8 ба 8-1-ийн хоорондох зайг өөрчлөх техникийн боломжийг олгодог. Статик дахь эрлийз хосолсон төхөөрөмжийн тодорхойлолт (Зураг 3)

Энэхүү төхөөрөмж нь дээр дурдсанаас ялгаатай нь цахилгаан химийн шингэн идэвхжүүлэгч, хоёр хос 5.5-1 электродоор тоноглогдсон байдаг. Төхөөрөмж нь шингэн 2, жишээлбэл, ус, хоёр сүвэрхэг хялгасан зулын гол 3, ууршуулагч 4, хоёр хос электрод 5.5-1 агуулсан сав 1. Цахилгаан талбайн эх үүсвэр 6, цахилгаан потенциалууд нь электродуудтай холбогдсон 5.5-1. Энэ төхөөрөмж нь хийн цуглуулах хоолой 7, сав 1-ийг хоёр хуваах шүүлтүүрийн саад-диафрагм 19. Хувьсах тэмдэгт тогтмол хүчдэлийн нэмэлт блок 17, электродууд 18-ээр дамжуулан гаралт нь шингэн 2-т ордог. диафрагмын хоёр талд 1-р сав 19. Үүний онцлог шинж чанарууд нь дээд хоёр электрод 5 нь эсрэг талын цахилгаан химийн нөлөөгөөр өндөр хүчдэлийн эх үүсвэрээс 6 эсрэг тэмдэгтэй цахилгаан потенциалаар тэжээгддэг болохыг анхаарна уу. диафрагмаар тусгаарлагдсан шингэний шинж чанар 19. Төхөөрөмжийн ажиллагааны тодорхойлолт (Зураг 1-3)

ХОСОЛСОН ТҮЛШИЙН ХИЙ ГЕНЕРАТОРЫН АЖИЛЛАГАА

Санал болгож буй аргын хэрэгжилтийг энгийн төхөөрөмжүүдийн жишээн дээр илүү нарийвчлан авч үзье (Зураг 2-3).

Төхөөрөмж (Зураг 2) дараах байдлаар ажилладаг: 1-р савнаас 2-р шингэнийг ууршуулах нь голчлон 10-р блокоос шингэнийг дулаанаар халаах замаар, жишээлбэл, тээврийн хэрэгслийн хөдөлгүүрийн яндангийн олон талт дулааны энергийг ашиглан хийгддэг. Ууршсан шингэний молекулууд, жишээлбэл, ус, устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн молекулуудад задрах нь хоёр хавтгай электрод 8 ба 8-ын хоорондох зайд өндөр хүчдэлийн эх үүсвэр 9-ийн хувьсах цахилгаан талбайн тусламжтайгаар тэдгээрт үйлчлэх хүчээр явагддаг. 1. Капилляр зулын гол 3, ууршуулагч 4, электродууд 5.5-1 ба цахилгаан талбайн эх үүсвэр 6 нь дээр дурдсанчлан шингэнийг уур болгон хувиргадаг бөгөөд бусад элементүүд нь нийлээд ууршсан шингэний 2 молекулуудын цахилгаан диссоциацийг хангадаг. 9-ийн эх үүсвэрээс хувьсах цахилгаан орны нөлөөгөөр электродуудын хоорондох зай 8.8-1, мөн 8.8-1-ийн хоорондох зай дахь хэлбэлзлийн давтамж ба цахилгаан орны хүчийг өөрчилснөөр эдгээр молекулуудын мөргөлдөөн, хуваагдлын эрчмийг ( өөрөөр хэлбэл, молекулуудын диссоциацийн зэрэг). Хүчдэл хувиргагч төхөөрөмж 12-аас 5.5-1 электродуудын хоорондох уртааш цахилгаан талбайн хүчийг түүний удирдлагын систем 13-аар дамжуулан тохируулснаар шингэн 2-ыг өргөх, ууршуулах механизмын гүйцэтгэлд өөрчлөлт орно.

Төхөөрөмж (Зураг 3) дараах байдлаар ажиллана: эхлээд 1-р саванд байгаа шингэн (ус) 2 нь сүвэрхэг диафрагм 19-ээр 19-р сүвэрхэг диафрагмаар дамжин "амьд" болж хуваагддаг. - шүлтлэг ба "үхсэн" - шингэний (ус) хүчиллэг фракцууд нь дараа нь электроосмосоор уурын төлөвт хувирдаг ба түүний хөдөлгөөнт молекулууд нь 8.8-1 хавтгай электродуудын хоорондох зайд 9-р блокоос хувьсах цахилгаан орны нөлөөгөөр бутлагдана. шатамхай хий үүсдэг. Хэрэв электродууд 5,8 нь тусгай шингээгчээр сүвэрхэг бол тэдгээрт устөрөгч, хүчилтөрөгчийн нөөц хуримтлагдах боломжтой болно. Дараа нь эдгээр хийг тэднээс салгах урвуу процессыг, жишээлбэл, халаах замаар хийх боломжтой бөгөөд энэ горимд эдгээр электродыг шууд түлшний саванд, жишээлбэл, түлштэй холбосон түлшний саванд байрлуулахыг зөвлөж байна. тээврийн хэрэгслийн утас. Мөн 5,8 электродууд нь шатамхай хийн бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүд, жишээлбэл, устөрөгчийн шингээгч болж чадна гэдгийг анхаарна уу. Ийм сүвэрхэг хатуу устөрөгчийн шингээгчийн материалыг шинжлэх ухаан, техникийн ном зохиолд аль хэдийн тодорхойлсон байдаг.

АРГЫН ҮР ДҮН, ХЭРЭГЖҮҮЛСЭН ЭЕРЭГ НӨЛӨӨ

Аргын үр ашиг нь олон тооны туршилтын туршилтаар батлагдсан. Мөн нийтлэлд үзүүлсэн төхөөрөмжийн загварууд (Зураг 1-3) нь туршилт хийсэн ажлын загварууд юм. Шатамхай хий үүсэх үр нөлөөг батлахын тулд бид хийн коллекторын (7) гаралтын хэсэгт асааж, түүний шаталтын процессын дулааны болон хүрээлэн буй орчны шинж чанарыг хэмжсэн. Аргын гүйцэтгэл, үүссэн хийн түлш, түүний шаталтын хаягдал хийн бүтээгдэхүүний байгаль орчны өндөр шинж чанарыг баталгаажуулсан туршилтын тайлангууд байдаг. Шингэнийг задлах шинэ цахилгаан-осмотик арга нь маш өөр шингэн (ус-түлшний хольц, ус, усан ионжуулсан уусмал, ус-тосны эмульс, тэр ч байтугай усан уусмал) -ын цахилгаан талбарт хүйтэн ууршилт, диссоциацийг хийхэд үр дүнтэй бөгөөд тохиромжтой болохыг туршилтаар харуулсан. Энэ аргыг ашиглан молекулын задралын дараа тэдгээр нь байгаль орчинд ээлтэй, бараг үнэргүй, өнгөгүй үр дүнтэй шатамхай хий үүсгэдэг.

Шинэ бүтээлийн гол эерэг нөлөө нь бүх мэдэгдэж буй аналог аргуудтай харьцуулахад шингэний ууршилт, молекулын диссоциацийн механизмыг хэрэгжүүлэхэд эрчим хүчний зардлыг (дулааны, цахилгаан) хэд хэдэн удаа бууруулах явдал юм.

Шингэнээс шатамхай хий, тухайлбал, цахилгаан талбайн ууршилт, түүний молекулуудыг хийн молекул болгон хуваах замаар ус-түлшний эмульсийг үйлдвэрлэхэд эрчим хүчний зарцуулалтыг огцом бууруулж, молекулууд дээрх цахилгаан талбайн хүчтэй цахилгаан хүчний ачаар хүрч байна. шингэнд өөрөө болон ууршсан молекулууд дээр. Үүний үр дүнд шингэний ууршилт, түүний молекулуудын уурын төлөвт хуваагдах үйл явц нь цахилгаан талбайн эх үүсвэрийн бараг хамгийн бага хүчээр огцом эрчимждэг. Мэдээжийн хэрэг, шингэний молекулуудын ууршилт, диссоциацийн ажлын бүсэд эдгээр талбайн эрчмийг цахилгаанаар эсвэл 5, 8, 8-1 электродуудыг хөдөлгөх замаар зохицуулах замаар талбайн шингэний молекулуудтай хүчний харилцан үйлчлэл өөрчлөгддөг. шингэний ууршилтын бүтээмж ба ууршсан молекулын диссоциацийн түвшинг зохицуулах. 9-р эх үүсвэрээс 8, 8-1-ийн электродуудын хоорондох зай дахь хөндлөн хувьсах цахилгаан орны ууршсан уурыг диссоциацийн ажиллагаа, өндөр үр ашигтай байдлыг туршилтаар харуулсан (Зураг 2, 3, 4). Ууршсан төлөвт байгаа шингэн бүрийн хувьд өгөгдсөн талбайн цахилгаан хэлбэлзлийн тодорхой давтамж, түүний хүч чадал байдаг бөгөөд энэ үед шингэний молекулуудыг хуваах үйл явц хамгийн эрчимтэй явагддаг нь тогтоогдсон. Шингэнийг цахилгаан химийн нэмэлт идэвхжүүлэлт, жишээлбэл, энгийн ус, түүний хэсэгчилсэн электролиз нь төхөөрөмжид хийгдсэн (Зураг 3) нь ионы насосны бүтээмжийг нэмэгдүүлдэг болохыг туршилтаар тогтоосон. электрод 5) ба шингэний электроосмотик ууршилтын эрчмийг нэмэгдүүлнэ. Шингэний дулааны халаалт, жишээлбэл, тээврийн хөдөлгүүрийн халуун яндангийн хийн халаалт (Зураг 2) нь түүний ууршилтыг дэмждэг бөгөөд энэ нь устөрөгчөөс устөрөгч, шатамхай түлшний хий авах бүтээмжийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. ус-түлшний эмульс.

ТЕХНОЛОГИ ХЭРЭГЖҮҮЛЭХ АРИЛЖААНЫ АСУУДАЛ

МЕЙЕРИЙН ЦАХИЛГААН ТЕХНОЛОГИТЭЙ ХАЙРЦУУЛСАН ЭЛЕКТРООСМОТИЙН ТЕХНОЛОГИЙН ДАВУУ ТАЛ

Гүйцэтгэлийн хувьд Стэнли Майерын уснаас (болон Майерын эсээс) түлшний хий гарган авах хамгийн сайн мэддэг, хамгийн бага өртөгтэй дэвшилтэт цахилгаан технологитой /6/ харьцуулахад манай технологи илүү дэвшилтэт, бүтээмжтэй байдаг. Бидний ашигладаг шингэнийг электростатик механизм ба ионы насостой хослуулан салгах нь шингэний эрчимтэй ууршилт, диссоциацийг хамгийн бага эрчим хүч зарцуулдаг бөгөөд аналогитай адил төдийгүй диссоциацийн бүсээс хийн молекулуудыг үр дүнтэй салгах боломжийг олгодог. мөн хялгасан судасны дээд ирмэгээс хурдатгалтай. Тиймээс манай тохиолдолд молекулуудын цахилгаан диссоциацийн ажлын бүсийг скрининг хийх нөлөө огт байхгүй. Түлшний хий үүсгэх үйл явц нь Майерынх шиг цаг хугацааны явцад удааширдаггүй. Иймээс манай аргын ижил эрчим хүчний зарцуулалт дахь хийн бүтээмж нь энэхүү дэвшилтэт аналогиас хэд дахин өндөр байна /6/.

Техник, эдийн засгийн зарим асуудал, арилжааны ашиг тус, шинэ технологийг хэрэгжүүлэх хэтийн төлөв Санал болгож буй шинэ технологийг богино хугацаанд бараг бүх шингэнээс, тэр дундаа цоргоны уснаас ийм өндөр үр ашигтай электроосмотик түлшний хийн үүсгүүрийг цувралаар үйлдвэрлэхэд хүргэх боломжтой. Технологийн хөгжлийн эхний үе шатанд ус-түлшний эмульсийг түлшний хий болгон хувиргах суурилуулах хувилбарыг хэрэгжүүлэх нь ялангуяа энгийн бөгөөд эдийн засгийн хувьд боломжтой юм. 1000 м³/цаг орчим бүтээмжтэй уснаас түлшний хий үйлдвэрлэх цуваа угсралтын өртөг ойролцоогоор 1 мянган доллар болно. Ийм түлшний хийн цахилгаан үүсгүүрийн зарцуулсан цахилгаан эрчим хүч 50-100 ваттаас ихгүй байна. Тиймээс ийм авсаархан, үр ашигтай түлшний электролизерийг бараг ямар ч машинд амжилттай суулгаж болно. Үүний үр дүнд дулааны хөдөлгүүрүүд бараг бүх нүүрсустөрөгчийн шингэнээс, тэр ч байтугай энгийн уснаас ч ажиллах боломжтой болно. Эдгээр төхөөрөмжийг тээврийн хэрэгсэлд өргөнөөр нэвтрүүлснээр тээврийн хэрэгслийн эрчим хүч, байгаль орчныг эрс сайжруулах болно. Мөн байгаль орчинд ээлтэй, хэмнэлттэй дулааны хөдөлгүүрийг хурдан бий болгоход хүргэнэ. Уснаас секундэд 100 м³-ийн бүтээмжтэй түлшний хий үйлдвэрлэх анхны туршилтын үйлдвэрийг боловсруулах, бий болгох, судлахад шаардагдах санхүүгийн зардал нь 450-500 мянган ам.доллар болно. Эдгээр зардалд зураг төсөл, судалгааны зардал, туршилтын суурилуулалтын өөрийн өртөг, түүнийг турших, нарийн тааруулах тавцан зэрэг багтана.

ДҮГНЭЛТ:

ОХУ-д шингэний капилляр электроосмосын шинэ электрофизик эффект буюу аливаа шингэний молекулыг ууршуулах, задлах "хүйтэн" эрчим хүч бага өртөгтэй механизмыг олж, туршилтаар судалжээ.

Энэ нөлөө нь байгальд бие даасан байдаг бөгөөд бүх ургамлын үндэснээс навч руу шим тэжээлийн уусмал (шүүс) шахах цахилгаан статик ба ионы шахуургын үндсэн механизм бөгөөд дараа нь электростатик хийжүүлэх арга юм.

Өндөр хүчдэлийн хялгасан судасны электроосмосоор аливаа шингэнийг молекул хоорондын болон молекулын холбоог сулруулж, таслах замаар задлах шинэ үр дүнтэй аргыг туршилтаар нээж, судалжээ.

Шинэ эффект дээр үндэслэн аливаа шингэнээс түлшний хий гаргах өндөр үр ашигтай шинэ технологийг бүтээж, туршсан.

Ус болон түүний нэгдлүүдээс түлшний хий үйлдвэрлэх эрчим хүчний хэмнэлттэй тусгай төхөөрөмжүүдийг санал болгосон

Энэхүү технологи нь аливаа шингэн түлш, ус-түлш эмульс, тэр дундаа шингэн хог хаягдлаас түлшний хий үр ашигтай үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг.

Энэ технологи нь ялангуяа тээвэр, эрчим хүч гэх мэт салбарт ашиглахад ирээдүйтэй юм. Мөн нүүрсустөрөгчийн хаягдлыг дахин боловсруулж, ашигтай ашиглах зорилгоор хотуудад.

Зохиогч нь энэхүү ирээдүйтэй технологийг практикт нэвтрүүлэх, үйлдвэрлэлийн туршилтын дээжийг нэвтрүүлэхэд шаардлагатай нөхцлийг бүрдүүлэхэд бэлэн, боломжтой компаниудтай бизнес, бүтээлч хамтын ажиллагааг сонирхож байна.

ИШ АВСАН Уран зохиол:

1. Дудышев В.Д. “Ургамал бол байгалийн ионы шахуурга” - “Залуу техникч” сэтгүүлийн 1/88 дугаарт.
2. Дудышев В.Д. "Цахилгаан шаталтын шинэ технологи нь эрчим хүч, байгаль орчны асуудлыг шийдвэрлэх үр дүнтэй арга юм" - "Оросын экологи ба аж үйлдвэр" сэтгүүлийн №3/97.
3. Устөрөгчийн дулааны үйлдвэрлэл "Химийн нэвтэрхий толь", 1-р боть, М., 1988, хуудас 401).
4. Цахилгаан устөрөгчийн генератор (PCT системийн дагуу олон улсын хэрэглээ - 10/07/97-ны өдрийн RU98/00190)
5. Өндөр үр ашигтай электролитийн процесст усны задралаар чөлөөт энерги үүсгэх нь "Байгалийн шинжлэх ухааны шинэ санаанууд", 1996 он, Санкт-Петербург, 319-325 хуудас, хэвлэл. "Оргил".
6. АНУ-ын патент 4,936,961 Түлшний хий үйлдвэрлэх арга.
7. АНУ-ын патент 4,370,297 Цөмийн термохимийн усыг хуваах арга ба төхөөрөмж.
8. АНУ-ын патент 4,364,897 Хий үйлдвэрлэх олон үе шаттай химийн болон цацрагийн процесс.
9. Пат. АНУ 4,362,690 Ус задлах пирохимийн төхөөрөмж.
10. Пат. АНУ 4,039,651 Уснаас устөрөгч, хүчилтөрөгч ялгаруулдаг битүү хэлхээтэй термохимийн процесс.
11. Пат. US 4,013,781 Төмөр, хлор ашиглан устөрөгч, хүчилтөрөгчийг уснаас гаргаж авах процесс.
12. Пат. АНУ 3,963,830 Цеолитийн масстай харьцах усны термолиз.
13. Г.Лущейкин “Полимер электретс”, М., “Хими”, 1986 он.
14. "Химийн нэвтэрхий толь", 1-р боть, М., 1988, "ус" хэсэг (усан уусмал ба тэдгээрийн шинж чанар)

Дудышев Валерий Дмитриевич Самарагийн техникийн их сургуулийн профессор, техникийн шинжлэх ухааны доктор, Оросын экологийн академийн академич

Зохион бүтээгчийн нэр: Ермаков Виктор Григорьевич
Патент эзэмшигчийн нэр: Ермаков Виктор Григорьевич
Захидал харилцааны Хаяг: 614037, Пермь, Мозырская гудамж, 5, 70 тоот Ермаков Виктор Григорьевич
Патент эхлэх огноо: 1998.04.27

Энэхүү шинэ бүтээл нь эрчим хүчний салбарт зориулагдсан бөгөөд хямд, хэмнэлттэй эрчим хүчний эх үүсвэрийг олж авахад ашиглах боломжтой юм. температуртай хэт халсан усны уур 500-550 ° C. Хэт халсан усны уурыг тогтмол өндөр хүчдэлийн цахилгаан талбараар дамжуулдаг ( 6000 В) устөрөгч ба хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх. Энэ арга нь техник хангамжийн дизайны хувьд энгийн, хэмнэлттэй, гал, дэлбэрэлтээс хамгаалагдсан, өндөр бүтээмжтэй.

БҮТЭЭЛИЙН ТОДОРХОЙЛОЛТ

Устөрөгч нь исэлдүүлэх замаар хүчилтөрөгчтэй нийлснээр цахилгаан, дулаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг бүх шатамхай бодисуудаас 1 кг түлш тутамд илчлэгийн агууламжаараа нэгдүгээрт ордог. Гэхдээ устөрөгчийн өндөр илчлэгийг цахилгаан, дулаан үйлдвэрлэхэд хараахан ашиглаагүй байгаа бөгөөд нүүрсустөрөгчийн түлштэй өрсөлдөх боломжгүй юм.

Устөрөгчийг эрчим хүчний салбарт ашиглахад саад болж байгаа зүйл бол түүнийг үйлдвэрлэх өндөр өртөгтэй арга бөгөөд энэ нь эдийн засгийн хувьд үндэслэлгүй юм. Устөрөгчийг үйлдвэрлэхийн тулд электролизийн үйлдвэрүүдийг голчлон ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь бүтээмж багатай бөгөөд устөрөгчийг үйлдвэрлэхэд зарцуулсан энерги нь энэ устөрөгчийг шатаахаас гаргаж авсан энергитэй тэнцүү юм.

1800-2500 ° C температуртай хэт халсан усны уураас устөрөгч, хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх алдартай арга байдаг.Их Британийн өргөдөлд тодорхойлсон N 1489054 (cl. C 01 B 1/03, 1977). Энэ арга нь нарийн төвөгтэй, эрчим хүч их шаарддаг, хэрэгжүүлэхэд хэцүү байдаг.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Санал болгож буй аргад хамгийн ойр байгаа нь усны уураас устөрөгч, хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх арга юмЭнэ уурыг цахилгаан оронгоор дамжуулж катализатор дээр Их Британийн өргөдөлд тайлбарласан N 1585527 (cl. C 01 B 3/04, 1981).

Энэ аргын сул талууд нь:

устөрөгчийг их хэмжээгээр авах боломжгүй;

эрчим хүчний эрчимжилт;

төхөөрөмжийн нарийн төвөгтэй байдал, үнэтэй материал ашиглах;

технологийн усыг ашиглахдаа энэ аргыг хэрэгжүүлэх боломжгүй, учир нь ханасан уурын температурт төхөөрөмжийн хана, катализатор дээр хуримтлал, царцдас үүсэх бөгөөд энэ нь хурдан эвдрэлд хүргэдэг;

Үүссэн устөрөгч, хүчилтөрөгчийг цуглуулахын тулд тусгай цуглуулах савыг ашигладаг бөгөөд энэ нь аргыг гал түймэр, тэсрэх аюултай болгодог.

Шинэ бүтээлийг чиглүүлж буй даалгавар болдээрх сул талуудыг арилгах, түүнчлэн эрчим хүч, дулааны хямд эх үүсвэрийг олж авах.

Үүнд хүрч байнаУсан уураас устөрөгч ба хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх аргад, үүнд энэ уурыг цахилгаан талбараар нэвтрүүлэхэд шинэ бүтээлийн дагуу температур нь хэт халсан уурыг ашигладаг. 500-550 ° Cөндөр хүчдэлийн шууд гүйдлийн цахилгаан талбараар дамжуулж, улмаар уурыг задалж атом болгон хуваахад хүргэдэг. устөрөгч ба хүчилтөрөгч.

САНАЛ БОЛГОЖ БАЙГАА АРГААР ДАРААХ ҮНДЭСЛЭН БАЙНА

Атомуудын хоорондох электрон холболт устөрөгч ба хүчилтөрөгчусны температурын өсөлттэй харьцуулахад сулардаг. Энэ нь хуурай нүүрс шатаах үед практик дээр батлагдсан. Хуурай нүүрсийг шатаахаас өмнө усалдаг. Нойтон нүүрс нь илүү их дулаан ялгаруулж, илүү сайн шатдаг. Энэ нь нүүрс шатаах өндөр температурт ус нь устөрөгч, хүчилтөрөгч болж задардагтай холбоотой юм. Устөрөгч нь нүүрсийг шатааж, нэмэлт илчлэг өгдөг бөгөөд хүчилтөрөгч нь галын хайрцаг дахь агаар дахь хүчилтөрөгчийн хэмжээг ихэсгэдэг бөгөөд энэ нь нүүрсийг илүү сайн, бүрэн шатаахад тусалдаг.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

-аас устөрөгчийн гал асаах температур 580 өмнө 590 хэм, усны задрал нь устөрөгчийн гал асаах босго хэмжээнээс доогуур байх ёстой.

Температур дахь устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомуудын электрон холбоо 550 хэмЭнэ нь усны молекул үүсэхэд хангалттай хэвээр байгаа боловч электрон тойрог замууд аль хэдийн гажсан, устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомуудтай холбоо суларсан байна. Электронууд тойрог замаасаа гарч, тэдгээрийн хоорондын атомын холбоо задрахын тулд электронууд илүү их энерги нэмэх боловч дулааныг биш харин өндөр хүчдэлийн цахилгаан орны энергийг нэмэх шаардлагатай. Дараа нь цахилгаан талбайн боломжит энерги нь электроны кинетик энерги болж хувирдаг. Тогтмол гүйдлийн цахилгаан талбар дахь электронуудын хурд нь электродуудад хэрэглэсэн хүчдэлийн квадрат язгууртай пропорциональ хэмжээгээр нэмэгддэг.

Цахилгаан орон дахь хэт халсан уурын задрал нь бага уурын хурдтай, температурт ийм уурын хурдтай байж болно. 550 хэмзөвхөн задгай газар авах боломжтой.

Устөрөгч, хүчилтөрөгчийг их хэмжээгээр авахын тулд та бодисыг хадгалах хуулийг ашиглах хэрэгтэй. Энэ хуулиас үзэхэд устөрөгч, хүчилтөрөгч болон задралын хэмжээ ямар ч байсан, бид эдгээр хийн исэлдэлтээс ижил хэмжээгээр ус авдаг.

Шинэ бүтээлийг хэрэгжүүлэх боломжийг хийсэн жишээнүүдээр нотолж байна суулгах гурван сонголттой.

Суурилуулалтын бүх гурван хувилбарыг ган хоолойгоор хийсэн ижил, стандартчилагдсан цилиндр бүтээгдэхүүнээр хийсэн.

Эхний сонголт
Эхний хувилбарын ажиллагаа ба суурилуулах төхөөрөмж ( схем 1).

Бүх гурван хувилбарт суурилуулалтын ажиллагаа нь 550 o C уурын температуртай задгай талбайд хэт халсан уурыг бэлтгэхээс эхэлдэг. Нээлттэй зай нь уурын задралын хэлхээний дагуух хурдыг баталгаажуулдаг. 2 м/с.

Хэт халсан уурыг бэлтгэх нь халуунд тэсвэртэй гангаар хийсэн ган хоолойд тохиолддог / стартер / диаметр ба урт нь угсралтын хүчнээс хамаарна. Суурилуулалтын хүч нь задарсан усны хэмжээ, литр / с-ийг тодорхойлно.

Нэг литр ус агуулдаг 124 л устөрөгчТэгээд 622 л хүчилтөрөгч, илчлэгийн хувьд 329 ккал.

Суулгацыг эхлүүлэхийн өмнө стартер нь халаана 800-аас 1000 хэм хүртэл/халаалтыг ямар ч хэлбэрээр хийдэг/.

Стартерын нэг төгсгөл нь фланцаар залгагддаг бөгөөд түүгээр тоолууртай ус нь тооцоолсон хүч хүртэл задрахаар ордог. Стартер дахь ус хүртэл халдаг 550 хэм, стартерын нөгөө төгсгөлөөс чөлөөтэй гарч, задралын камерт ордог бөгөөд стартер нь фланцаар холбогддог.

Задрах камерт хэт халсан уур нь хүчдэлтэй шууд гүйдлээр тэжээгддэг эерэг ба сөрөг электродуудын үүсгэсэн цахилгаан орны нөлөөгөөр устөрөгч, хүчилтөрөгч болж задардаг. 6000 В. Эерэг электрод нь тасалгааны их бие /хоолой/, сөрөг электрод нь биеийн голд суурилуулсан нимгэн ханатай ган хоолой бөгөөд бүх гадаргуугийн дагуу диаметртэй нүхтэй байдаг. 20 мм.

Электродын хоолой нь электрод руу устөрөгч ороход эсэргүүцэл үүсгэхгүй байх ёстой тор юм. Электродыг хоолойн биед бут ашиглан холбож, өндөр хүчдэлийг ижил бэхэлгээгээр хангадаг. Сөрөг электродын хоолойн төгсгөл нь устөрөгчийг тасалгааны фланцаар гадагшлуулахын тулд цахилгаан тусгаарлагч, халуунд тэсвэртэй хоолойгоор төгсдөг. Хүчилтөрөгч нь задралын камерын биеэс ган хоолойгоор дамжин гардаг. Эерэг электрод /камерын их бие/ газардуулгатай, тогтмол гүйдлийн тэжээлийн эерэг туйлыг газардуулсан байх ёстой.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

гарах устөрөгччиглэсэн хүчилтөрөгч 1:5.

Хоёр дахь сонголт
Хоёрдахь хувилбарын дагуу ажиллах ба суурилуулах төхөөрөмж ( схем 2).

Хоёрдахь хувилбарын суурилуулалт нь их хэмжээний ус зэрэгцүүлэн задрах, уурын зууханд хий исэлдүүлэх зэргээс шалтгаалан их хэмжээний устөрөгч, хүчилтөрөгч үйлдвэрлэхэд зориулагдсан бөгөөд устөрөгчөөр ажилладаг цахилгаан станцуудад өндөр даралтын ажлын уур гаргах болно. WPP/.

Суурилуулалтын ажиллагаа нь эхний хувилбарын нэгэн адил асаагуурт хэт халсан уурыг бэлтгэхээс эхэлдэг. Гэхдээ энэ стартер нь 1-р хувилбарын гараанаас өөр юм. Үүний ялгаа нь стартерын төгсгөлд уурын унтраалга суурилуулсан гагнасан цорго байдаг бөгөөд энэ нь "эхлэх" ба "ажиллуулах" гэсэн хоёр байрлалтай байдаг.

Стартерт үүссэн уур нь уурын зууханд исэлдэсний дараа үүссэн усны температурыг тохируулах зориулалттай дулаан солилцуур руу ордог. K1/ өмнө 550 хэм. Дулаан солилцогч / Тэр/ - ижил диаметртэй бүх бүтээгдэхүүнтэй адил хоолой. Хоолойн фланцуудын хооронд халуунд тэсвэртэй ган хоолойг суурилуулсан бөгөөд тэдгээрээр хэт халсан уур дамждаг. Хоолойнууд нь хаалттай хөргөлтийн системээс усаар урсдаг.

Дулаан солилцуураас хэт халсан уур нь эхний суулгах хувилбартай яг адилхан задралын камерт ордог.

Задрах камераас устөрөгч ба хүчилтөрөгч нь 1-р бойлерийн шатаагч руу орж, устөрөгчийг асаагуураар асаадаг - бамбар үүсдэг. 1-р зуухны эргэн тойронд урсах бамбар нь өндөр даралтын уурыг үүсгэдэг. 1-р зуухнаас гарсан бамбарын сүүл нь 2-р зууханд орж, 2-р зууханд байгаа дулаанаараа 1-р зууханд уур бэлтгэдэг. Хийн тасралтгүй исэлдэлт нь уурын зуухны бүх хэлхээний дагуу сайн мэддэг томъёоны дагуу эхэлдэг.

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + дулаан

Хийн исэлдэлтийн үр дүнд ус багасч, дулаан ялгардаг. Суурилуулалтын энэ дулааныг 1, 2-р бойлерууд цуглуулж, энэ дулааныг өндөр даралтын ажлын уур болгон хувиргадаг. Өндөр температурт сэргээгдсэн ус нь дараагийн дулаан солилцуур руу орж, тэндээс дараагийн задралын камерт ордог. Усны нэг төлөвөөс нөгөөд шилжих энэ дараалал нь тооцооны хүчийг хангахын тулд энэ цуглуулсан дулаанаас ажлын уур хэлбэрээр эрчим хүчийг олж авахад шаардагдах хэмжээгээр үргэлжилдэг. WPP.

Хэт халсан уурын эхний хэсэг нь бүх бүтээгдэхүүнийг тойрч, хэлхээнд тооцоолсон энергийг өгч, сүүлчийнх нь уурын зуухны 2-р хэлхээнд орсны дараа хэт халсан уурыг хоолойгоор дамжуулагч дээр суурилуулсан уурын унтраалга руу чиглүүлнэ. Уурын унтраалга нь "эхлэх" байрлалаас "гүйх" байрлал руу шилжиж, дараа нь асаагуур руу шилждэг. Стартер унтардаг /ус, дулаарч/. Стартераас хэт халсан уур нь эхний дулаан солилцогч руу орж, улмаар задралын камерт ордог. Хэлхээний дагуу хэт халсан уурын шинэ эргэлт эхэлдэг. Энэ мөчөөс эхлэн задрал ба плазмын хэлхээ өөрөө хаалттай байна.

Суурилуулалт нь зөвхөн өндөр даралтын ажлын уурыг бий болгохын тулд усыг ашигладаг бөгөөд энэ нь турбины дараа яндангийн уурын хэлхээний буцаалтаас авдаг.

Цахилгаан станц дутмаг WPP- энэ бол тэдний том байдал. Жишээ нь, төлөө WPPдээр 250 МВтнэгэн зэрэг задлах шаардлагатай 455 лнэг секундын дотор ус, энэ нь шаардлагатай болно 227 задлах камер, 227 дулаан солилцуур, 227 бойлер / K1/, 227 бойлер / К2/. Гэхдээ ийм ээдрээтэй байдал нь зөвхөн түлшээр л зуу дахин зөвтгөгдөх болно WPPбайгаль орчны цэвэр байдал битгий хэл ус л байх болно WPP, хямд цахилгаан эрчим хүч, дулаан .

Гурав дахь сонголт
цахилгаан станцын 3-р хувилбар ( схем 3).

Энэ бол хоёр дахь станцтай яг адилхан цахилгаан станц юм.

Тэдний хоорондох ялгаа нь энэ суурилуулалт нь асаагуураас байнга ажилладаг бөгөөд уурыг задлах, хүчилтөрөгч дэх устөрөгчийг шатаах хэлхээ өөрөө хаагддаггүй. Суурилуулалтын эцсийн бүтээгдэхүүн нь задралын камертай дулаан солилцогч байх болно. Бүтээгдэхүүний ийм зохицуулалт нь цахилгаан эрчим хүч, дулаанаас гадна устөрөгч ба хүчилтөрөгч эсвэл устөрөгч ба озон үйлдвэрлэх боломжтой болно. Цахилгаан станц асаалттай 250 МВтстартераас ажиллах үед стартер, усыг халаахад эрчим хүч зарцуулна 7.2 м 3 / цагболон ажлын уур үүсгэх ус 1620 м 3 /цаг/усяндангийн уурын буцах хэлхээнээс ашигласан/. зориулалтын цахилгаан станцад WPPусны температур 550 хэм. Уурын даралт 250 цагт. Нэг задралын камерт цахилгаан талбар үүсгэх эрчим хүчний зарцуулалт ойролцоогоор байх болно 3600 кВт/ц.

Цахилгаан станц асаалттай 250 МВтдөрвөн давхарт бүтээгдэхүүн байрлуулахдаа зай эзэлнэ 114 х 20 мба өндөр 10 м. Турбин, генератор, трансформаторыг ажиллуулах талбайг тооцохгүй 250 кВА - 380 х 6000 В.

Шинэ бүтээл нь дараах давуу талуудтай

Хийн исэлдэлтээс гаргаж авсан дулааныг газар дээр нь шууд ашиглах боломжтой бөгөөд устөрөгч, хүчилтөрөгчийг хаягдал уур, технологийн усыг дахин боловсруулах замаар гаргаж авдаг.

Цахилгаан дулаан үйлдвэрлэхэд усны зарцуулалт бага.

Аргын энгийн байдал.

Учир нь эрчим хүчний ихээхэн хэмнэлт Энэ нь зөвхөн стартерыг тогтоосон дулааны горимд халаахад зарцуулагдана.

Өндөр процессын бүтээмж, учир нь Усны молекулуудын диссоциаци нь секундын аравны нэг хүртэл үргэлжилдэг.

Аргын тэсрэлт, галын аюулгүй байдал, учир нь Үүнийг хэрэгжүүлэхэд устөрөгч, хүчилтөрөгч цуглуулах сав шаардлагагүй болно.

Суурилуулалтын явцад усыг олон удаа цэвэршүүлж, нэрмэл ус болгон хувиргадаг. Энэ нь тунадас, масштабыг арилгадаг бөгөөд энэ нь суурилуулалтын ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлдэг.

Суурилуулалт нь энгийн гангаар хийгдсэн; халуунд тэсвэртэй гангаар хийсэн уурын зуухнаас бусад нь доторлогоо, ханыг нь халхавчлах. Өөрөөр хэлбэл, тусгай үнэтэй материал шаардагдахгүй.

Шинэ бүтээл нь хэрэглээгээ олж болноцахилгаан станцуудын нүүрсустөрөгч болон цөмийн түлшийг хямд, элбэг, байгаль орчинд ээлтэй усаар орлуулах замаар эдгээр станцуудын эрчим хүчийг хадгалах замаар аж үйлдвэр.

Нэхэмжлэх

Усны уураас устөрөгч ба хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх арга, үүнд энэ уурыг цахилгаан талбараар дамжуулах нь температурт хэт халсан усны уурыг ашигладаг гэдгээрээ онцлог юм. 500 - 550 хэм, өндөр хүчдэлийн шууд гүйдлийн цахилгаан талбараар дамжин уурыг задалж, устөрөгч болон хүчилтөрөгчийн атом болгон тусгаарлана.