Электролизер высокого давления для получения кислорода и водорода Советский патент 1975 года по МПК C25B1/12 C25B9/04 C25B11/02 

Изобретемте относится к об.частл э:1с тролитического получения кислорода и водорода иод давлением, в частности к конструкциям электролизеров высокого давления.

Известен электролизер высокого давления для электролитического иолучения кислорода и водорода, состоящий из электроироводяще -о корпуса, в котором размси.ены два коиических жалюзиобразных электрода, электрически связанных через тороидальный трансформатор и выпрямительные элементы, установленные иа крышке корпуса, и через электролит, а также насос, рабочее колесо которого охвачено фартуком и размещеио горизонтально под электродами. Жалюзиобразные, конические электроды и рабочее колесо иасоса расположены на одном валу. Недостатком известной конструкции является нарушение герметизации в сальниковом уплотнении вращающегося вала при высоких давлениях. Необходимость сжатия сальникового уплотнения до удельных давлений 800 кг/смв известной конструкции нрактически затрудняет получение больших скоростей вращения вала и приводит к быстрому износу вала в местах уплотнения, т. е. к потере герметизации в аппарате.

С целью повыщения надеж юсти работы аппарата предлагаемый электролизер снабжен герметичной емкостью, занолнен юй жидкой

срсдол и рпзмс1цон;и;|| на дне: э.К ггралн., MaiUHTOM и элекгродвнгате.чем, сл.о:: i л мнаиными в емкости, причем магнит закреплен ил валу электродвигателя, и диском, жестко скрепленным с торцом рабочего колеса. Кроме того герметичная е.мкос1ь снабжена гибкой мембраной.

На чертеже изображен обнип вид нреллагаемого электролизера.

Корпус 1, выполненный в виде прочного цилиндрического сосуда, герметично закрыт сверх} крышкой 2 с вентилем 3 для пы.хода одиого из получаемых газов.

Внешний конусообразный электрод 4 устроен по типу «жалюзи, т. е. меет на своей поверхности прорези 5, расположенные н шахматном норядке, и образует с цилиндрическим кожухом 6, соединенным с корпусом крепежиы.ми деталями, полости 7 и 8. Внутренний центральный электрод 9, также имеющий жалюзиобразиые прорези в рабочей конусообразной части, наверху имеет цилиидричеекую форму и заканчивается фланцем 10. Внутри этого электрода на жеетких спицах 11 смонтирована неподвижная ось 12, консоль которой несет на себе закрепленное на подшипниковом узле рабочее колесо 13 насоса. К торцу колеса жестко крепится диск 14, ИЗГОТОБле1П ЫЙ, нанриме:. из .тектротехшческой стали весом не менее 10 кг. Труба 15 СЛУЖИТ

для отвода электролита из верхней части аппарата к рабочему колесу.

Внутренний электрод, жестко скрепленный с выводным стержнем 16, образует герметичную полость 17. Выводной стержень в свою очередь герметично и электрически изолировано пропущен через крышку электролизера, а также имеет сквозной канал 18 для отвода одного из газов и тороидальный трансформатор 19 с выпрямительными элементами.

Электролизер снабжен герметичной емкостью 20, расположенной на дне электролизера, полость 21, заполнена жидкой средой, например маслом, и снабжена погружным электродвигателем 22. На валу электродвигателя жестко закреплен постоянный магнит 23. Емкость имеет крышку 24, расположенную под диском рабочего колеса и выполненную, например, из немагнитного тонкого стального листа. Через дно 25 электролизера герметично пропущен электрический кабель 26 для питания электродвигателя. В оболочку емкости встроена гибкая мембрана 27 для уравнивания давления в полости емкости с давлением в ванне электролизера. Зазор между магнитом на валу электродвигателя и крьппкой емкости выбирается минимальным. Подача свежего электролита в аппарат производится с помощью вспомогательного насоса через клапан 28. Поверхность деталей, размещенных в верхней части электролизера покрыта электроизоляционным лаком.

Электролизер работает следуюпдим образом.

При включенном в сеть тороидальном трансформаторе 19, в электролизере происходит процесс разложения воды с выделением кис.лорода и водорода на поверхности электродов 4 и 9. Пузырьки газа, появляющиеся в процессе разложения воды на поверхностях электродов, смываются потоком электролита в жалюзийные прорези на электродах. Циркуляция электролита достигается вращепием

рабочего колеса насоса 13. В свою очередь, рабочее колесо 13 насоса приводится во вра(цение следующим образом. При включенном в сеть двигателе 22 его

ротор вращается вместе с жестко закрепленным на его валу постоянным магнитом 23. Вращение постоянного магнита увлекает за собой диск 14 и жестко связанное с ним рабочее колесо насоса посредством взаимодействия магнитного поля постоянного магнита 23 с током, наведенным в диске 14. Размещение электродвигателя 22 в е.мкости 20, заполнеппой маслом, исключает воздействие на него щелочной среды - электролита. Давление

продуцируемых газов в электролизере .и в полости 21 уравновешивается через гибкую мембрану 27.

Ф о р .1 л а изобретен и я

1.Электролизер высокого давления для получения кислорода и водорода, состоящий из электропроводящего корпуса, в котором размещены два конических жалюзиобразных

электрода, электрически связанных через тороидальный трансформатор и выпрямительные элементы, установленные на крышке корпуса, и через электролит, а также насос, рабочее колесо которого охвачено фартуком иразмещено горизонтально под электродами и расположено на одном валу с электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы аппарата, электролизер снабжен герметичной емкостью, заполненной жидкой средой и размещенной на дне электролизера, магнитом и электродвигателем, смонтированными в емкости, причем магнит закреплен на валу электродвигателя, и диском, жестко скрепленным с торцом рабочего

колеса.

2.Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что герметичная емкость снабжена гибкой мембраной.

J

25