Устройство для получения газа Советский патент 1990 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к устройствам для дозированной выдачи газа в газогенераторе. В емкость (Е) 1 засыпают твердый реагент 10. При отключенной кольцевой электромагнитной катушке (ЭК) 12, охватывающей Е 1 снаружи, подпружиненный запорный элемент в виде стержня 5 с жестко закрепленным на нем ферромагнитным сердечником (С) 2, размещенным в Е 1 под отверстием 8 для выхода газа, перемещается вниз и открывает отверстие 7 для подачи жидкого реагента, который через коллектор 13, размещенный выше отверстия 8, и каналы 3 сердечника С 2 попадает в зону смешения с твердым реагентом 10. С 2 выполнен из ферромагнитного материала, температура точки Кюри которого не выше заданной температуры химической реакции. Одновременно с началом химической реакции включают ЭК 12, что приводит к прекращению поступления жидкого реагента в Е 1. В результате химической реакции выделяется высокотемпературный газ, который, проходя через каналы 3 к отверстию 8, нагревает материал С 2 и при достижении температуры точки Кюри данного материала С 2 выталкивается из ЭК 12 под действием пружины 4. Новая порция жидкого реагента охлаждает С 2, и он снова втягивается в ЭК 12. Далее цикл повторяется. Устройство предусматривает второй вариант выполнения. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для дозированной выдачи газа в газогенераторе.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет дозированной выдачи газа.

На фиг. 1 изображено устройство для получения газа по первому варианту выполнения, поперечное сечение, на фиг. 2 - то же, по Еггорому варианту выполнения,

Устройство по первому варианту состоит из емкости 1, внутри которой находится запорный элемент в виде ферромагнитного сердечника 2 со сквозными каналами 3 и пружиной „Сердечник 2 жестко закреплен на стержне 5, который своим запорным концом 6 имеет возможность перекрывать отверстие 7 для подачи жидкого реагента из резервуара, В емкости 1 в верхней ее части выполнено отверстие 8 для выхода газа, отверстие 9 для засыпания твердого реагента 10 и отверстие 11 для промывки. Емкость 1 снаружи охвачена кольцевой электромагнитной ка тушкой 12. Емкость 1 и стержень 5 выполнены из немагнитного материалаs а сердечник 2 выполнен из материала, температура точки Кюри которого не выше заданной температуры химической реакции реагентов. При этом сердечник 2 размещен под отверстием 8 для выхода газа, а над этим отверстием размещен коллектор в виде пластины 13 с отверстиями 14 для впрыскивания жидкого реагента в зону смешения реагентов емкости 1, При включении

0

5

0

5

0

5

0

5

электромагнитной катушки 12 сердечник 2 втягивается в нее, при этом запорный конец 6 перекрывает отвер- стие 7 Для подачи жидкого реагента. В дальнейшем засыпается в емкость 1 твердый реагент 10. После его засыпки электромагнитная катушка 12 выключается на одну или несколько секунд. При этом сжатая пружина 4 распрямляется и сдвигает сердечник 2 вместе со стержнем 5 вниз вдоль емкости 1, что приводит к открытию отверстия 7. Жидкий реагент проходит через отверстия 14 пластины 13 и каналы 3 сердечника 2 и вступает во взаимодействие с твердым реагентом 10. Происходит химическая реакция с выделением тепла и газа. Одновременно с началом химической реакции оператор включает электромагнитную катушку 12, что приводит к перекрытию поступления жидкого реагента через отверстие 7. Образующийся в результате химической реакции горячий газ проходит через каналы 3 сердечника 2 и уходит через отверстие 8. Как только сердечник 2 нагревается до температуры, выше температуры точки Кюри материала сердечника, происходит его автоматическое выталкивание из электромагнитной катушки 12 под действием пружины 4. Новая порция жидкого реагента, проходя через каналы 3 сердечника 2, охлаждает его до температуры, ниже температуры точки Кюри материала сердечника, и сердечник 2 снова приобретает способность втягиваться в электромагнитную катушку 12. Втягивание сердечника 2 прив 5дит к перекрытию поступления жидкого реагента из отверстия 7. В дальнейшем цикл повторяется, и совершается автоколебательный процесс за счет энергии химической реакции. После использования всего порошка зона 1 смешения емкости промывается от продуктов реакции через отверстие 11, и устройство снова готово к работе.

Устройство по второму варианту отличается от первого варианта тем,что сердечник 2 выполнен в виде насадки из двух втулок 15 и 16 и решеток 17 и 18, пространство между которыми заполнено ферромагнитными частицами 19. Стержень 5 выполнен полым, и на запорном его конце выполнено боковое отверстие 20 для сообщения с отверстием 7 для подачи жидкого реагента. Другой конец стержня 5 пропущен через сердечник и снабжен распылителем 21.

1

Устройство по второму варианту ра- 25 содержащее частично заполненную тверботает следующим образом.

Первоначально отверстия 20 и 7 разобщены, пружина k деформируется лишь под действием веса запорного элемента.

Затем подают напряжение на электромагнитную катушку 12, и сердечник втягивается внутрь катушки 12. Отверстия 20 и 7 при этом совпадают и жидкий реагент поступает через полый стержень 5 и распылитель 21 на поверхность твердого реагента 10. Полученный высокотемпературный газ через зазоры между ферромагнитными частицами 19 насадки и отверстие 8 поступает к потребителю. Одновременно происходит разогрев ферромагнитных частиц 19 до температуры, выше температуры Кюри материала частиц 19, вследствие чего они теряют ферромагнитные свойства и втягивание прекращается.

Запорный элемент под действием пружины 4 занимает прежнее положение, что приводит к прекращению подачи жидкого реагента в зону смешения. Далее происходит остывание насадки до температуры, ниже температуры Кюри материала частиц насадки, после чего цикл подачи жидкого реагента и генерации газа повторяется. В данном варианте подача следующей порции жидкого реагента возможна только после того, предшествующая порция жид30

35

40

45

50

55

дым реагентом емкость отверстием в верхней части для выхода газа, о т- личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет дозированной выдачи газа, в емкости выполнено отверстие для подачи жидкого реагента, устройство снабжено кольцевой электромагнитной катушкой, охватывающей емкость снаружи, и подпружиненным запорным элементом, выполненным в виде стержня с жестко закрепленным на нем ферромагнитным сердечником, размещенным в емкости под отверстием для выхода газа, причем сердечник выполнен газопроницаемым из материала, температура точки Кюри которого не выше заданной температуры химической реакции жидкого и твердого реагентов.

Зо Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в емкости над отверстием для выхода газа размещен коллектор, а в сердечнике выполнены сквозные каналы .

ь1538051

5

0

кого реагента полностью вступит в реакцию, что обеспечивает смешение исходных реагентов в небольших количествах и исключает возникновение аварийной ситуации.

Устройство обеспечивает автоколебательный процесс дозированной подачи жидкого реагента и выдачи газа за счет энергии химической реакции. Кроме того, поскольку при автоколебаниях обратная связь осуществляется по температуре в зоне реакции, то имеется возможность управлять как средней температурой в зоне реакции, так и средней температурой получаемого газа, что позволяет выбором ферромагнитного материала с определенной точкой Кюри получать такую температуру в зоне смешения, при котооой химическая реакция осуществляется оптимальным образом, .формула изобретения

0

5

0

5

0

5

дым реагентом емкость отверстием в верхней части для выхода газа, о т- личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет дозированной выдачи газа, в емкости выполнено отверстие для подачи жидкого реагента, устройство снабжено кольцевой электромагнитной катушкой, охватывающей емкость снаружи, и подпружиненным запорным элементом, выполненным в виде стержня с жестко закрепленным на нем ферромагнитным сердечником, размещенным в емкости под отверстием для выхода газа, причем сердечник выполнен газопроницаемым из материала, температура точки Кюри которого не выше заданной температуры химической реакции жидкого и твердого реагентов.

Зо Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в емкости над отверстием для выхода газа размещен коллектор, а в сердечнике выполнены сквозные каналы .

Фиг. I

4