Электролизер высокого давления для получения гремучего газа Советский патент 1983 года по МПК C25B1/12 

Изобретение относится к электролитическд;иу получению гремучего газа с целью использования его в качестве взрывчатого энергоносителя в газодинамических устройствах. Известен электролизер для получения водорода и кислорода, содержа щий цилиндрический корпус со штуцер Ми для ввода (отвода) электролита и образующихся газов в газонакопитель П. Однако подобная конструкция элек ролизера с разнесенными камерой для газонакрпителя и камерой для электролита с электродной группой при получении смеси водорода с кислородомпод высоким давлением характери зуется большой массой и габаритами, так как все эти камеры должны быть рассчитаны на давление взрыва сжато го гремучего газа. Известен также электролизер высо кого давления для получения гремучего, газа, включающий корпус, в котором расположены электродная камера с электролитом и камера газона копления, отделенные друг от друга перегородкой, в теле которой выполнены циркуляционные каналы 2. . Недостатком подобной конструкции является необходимость выполнения камеры газонакопления и электродной камеры равнопрочными и рассчитанным на давление взрыва гремучего газа, хотя инициирование взрыва возможно лишь в камере газонакопления. Цель изобретения - увеличение произ водительности электролизера при его неизменных габаритах Поставленная цель достигается тем что электролизер высокого давления для получения гремучего.газа, включа ющий корпус, в котором расположены электродная камера с электролитом и камера газонакопления, отделенные од на от другой перегородкой, в теле ко торой выполнены циркуляционные каналы, снабжен обратным клапаном с отверстиями, размещенными в перегородк в которой со стороны электродной камеры выполнена кольцевая проточка, объем которой находится в отношении с объемом электролита, вытесняемым ратным клапаном при его срабатывании, 1,25-15. На чертеже представлен электроли- зер высокого давления. Электролизер включает цилиндричес кий Kopriyc 1, с торцовыми, крышками нижней 2 и верхней 3. В нижней крышк размещен токоввод 4, а в верхней штуцер газоотвода 5. Корпус 1 состои из камеры газонакопления б и камеры с электродной группой 8. Эти камеры 6 и 7 разделены, например, тарельчатым, обратным клапаном 9, который снабжен каналами г кольцевой перфора ции 10, кольцевым ограничителем рабочего хода вниз 11 и ограничителем хода вверх 12. В камере 7 с электродной группой 8 выше уровня электродов, коаксиально обратному клапану 9, выполнена кольцевая проточка 13, име.ющая нижнюю кромку 14. Газовый энергоноситель из камеры газонакопления 6по штуцеру 5 через пламепреградитель 15, поступает в газодинамический исполнительный орган 16. Представленный электролизер работает следующим образом. При приложении напряжения к электродной группе 8 газы, отрываясь от электродов, поднимаются вверх частично в газонакопитель 6 через перфорацию 10 обратного клапана 9, а частично заполняют кольцевую-проточку 13, вытесняя из нее электролит. После полного вытеснения электролита из проточки 13 по ее нижнюю кромку 14 все газы поступают в камеру газонакопления 6 через обратный клапан 9. В случае отказа пламепреградителя 15 в цепи газового питания газодина-.: мического устройства 16 возможен обратный ход пламени в камеру газонакопления 6, что приводит к взрыву в нем гремучГего. газа. При этом обратный клапан 9 под действием давления взрыва совершает рабочий ход вниз и ложится насвой ограничитель 11, отсекая при этом давление взрыва в камере газонакопителя 6 от камеры . 7с электродами 8. Кольцевая тупиковая проточка 13 обеспечивает срабатывание обратного клапана 9 за счет сжатия гремучего газа в кольцевой прб- . точке 13 до давления РС, которое должно быть ниже давления самовоспламенения при адиабатическом сжатии. РВОСПЛ б Р, (РИСХ - исходное давление гремучего газа). Следовательно, для надежного срабатывания клапана 9, необходимо выполнить неравенство: С боспл - б исх PpoiB раБ рабочее давление в электролизере). С учетом коэффициента запаса,равного 0,8 РСЖ 0,8 РВОСПЛ . 0,8-6 РраЪ 4,8 Ppab- S основании закона Бойля Мариотта установим соотношение между объемами тупиковой кольцевой проточки 13 V(c и объемом жидкости, вытесняемой обратным клапаном 9 - У«;. Рр«6 ) р -р сзкТаким образом, искомое отношение объемов принимает вид: ,V.,, 1.25V Ж К -- 7t Верхний предел отношения объема кольцевой проточки VK к объему электролита, вытесняемого обратным клала310117304

ном при его срабатывании V опреде-ки камеры 7. с электродной группой

ляется исходя из конструктивных сбоб-8, исходя из величины рабочего давражений/ т.е. минимизации габари-ления электролиза, а не из давтов.и массы электролизера, и приления взрыва гремучего , взр S-J

увеличении этого соотношения свыще ,Ppoi6. . известных конртрук15 приводит к неоправданному расхо- циях. ...

ду материала и увеличения габаритов. Таким образом, высвобожденный объэлектролизера.ем в электролизере -йспо льзуется для

При соблюдении этого отношенияразмещения дополнительных электрообъемов давление в камере 7 с элект-дов, что обеспечивает рост производиродной группой 8 остается в процессе 10тельности электролизера по .газу. рс

взрыва в газонакопителе близким ктигаемое cниkeниe толщины стенок

рабочему давлению Ррвб электроли-электродной камеры обеспечивает такзере, что позволяет изготовить стен-же снижение массй электролизера.

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