Генератор постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК H01M8/04 

1

Изобретение относится к химическим источникам тока и касается генератора постоянного тока с газодиффузионными гидрофильными электродами и жидким электролитом.

Для поддержания длительной работоспособности такого генератора необходимо периодически или непрерывно удалять накапливающие в процессе работы . в элементах инертные примеси.

Известен генератор постоянного тока, в котором удаление инертных примесей производится периодически путем открытия электромагнитных клапанов, установленных на продувочных ли-15 ниях, по команде программно-временного устройства 1.

Однако в этом генераторе система продувки включает запорную арматуру и блок управления, наличие которых 20 усложняет схему генератора и снижает удельные электрические характеристики за счет потребления энергии на соответственные нужды и увеличения массы.

Известен также генератор постоянного тока,. в котором продувка осуществляется через отверстия, расположенные на каждом элементе. Величина отверстия такова, что расход газа 30

лишь незначительно превышает количество инертных примесей в рабочем газе 2.

Однако в этом генераторе размер продувочных отверстий небольшой , и они в процессе работы могут перекрываться либо жи.дкой фазой, либо механическими частицами, выносимыми из генератора. Это приводит к чрезмерному накоплению инертных примесей в полостях элементов и снижению электрических характеристик генератора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор с гидрофильными электродами, контуром электролита и включающий камеры высокого и низкого давления, разделенные калиброванным дросселирущим элементом. Камера высокого давления трубопроводом соединена с батареей, камера низкого давления сообщается с атмосферой 3.

Однако проходное сечение дросселирующего устройства для стандартной чистоты реагентов незначительно (0,20,5 мм). Указанное сечение в процессе работы перекрывается электролитом или конденсатом, либо забивается механическими частицами, выносимыми из генератора потоком реагентов. Это

приводит к нарушению режима продувки, снижению электрических характеристик и, в конечном итоге, выходу генератора из строя.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности генератрра за.счет стабильной продувки.

Цель достигается тем, что дросселирующий элемент выполнен из гидрофильного материала при отношении диаметров пор электродов и материала дросселирующего элемента составляет 0,1 - 0,5, а камера низкого давления заполнена электролитом. Кроме того, с целью упрощения эксплуатации генератора камера низкого давления сообщена с электролитным контуром.

Применение пористого гидрофильного материала, смоченного электролитом, в качестве дросрелирующего элемента позволает обеспечить стабильную продувку с гарантированным расходом,так как жидкая фаза, попадающая в дроссельный элемент с потоком газа не препятствует продувке, а давление газа продавливается в электролит. Попадание механических частиц в дросельный элемент- также не нарушает режим продувки, поскольку материал дросселирующего элемента имеет высокую пористость и забивание отдельных пор практически не влияет на расход продуваемого газа . Выбранное соотношение диаметров пор электродов генератора и материала дросселирующего элемента предотвращает снижение пере пада газа на электродах, ниже допустимого. Для используемых газодиффузионных гидрофильных электродов этот перепад составляет 0,1 кгс/см , рабочий диапазон перепада давлений изменяется в пределах 0,2 - 1,0 кгс/см Для электродов, рассчитанных на перепад давления в 1 кгс/см, соотношени диаметров пор необходимо выбрать равным 0,1, для электродов, расчитан-. ных на перепад давления 0,2 кгс/см равным 0,$. При этом перепад давлени на электродах не ниже 0,1 кгс/см .

На чертеже схематически изображен предлагаемый генератор.

Устройство включает газодиффузионные электроды 1, образующие камеры 2 электролитный контур 3 с компенсатором 4 электролита, узел 5 непрерывной продувки, состоящий из камеры 6 высокого давления, камеры 7 низкого давления, дросселирующего элемента 8 между ними, выполненного из пористого никеля. Полость низкого давления соединена трубопроводом 9 с электролитным компенсатором,

.Генератор работает следующим, образом.

Газ с избыточным давлением поступает в газовые кг1меры 2 элементов, где газ потребляется на реакцию. Из камеры 2 газ вместе с инертными примесями поступает в камеру б высокого

:давления и за счет избыточного давления через поры дросселирующего элемента 8 попадает в камеру 7 низкого давления, заполненную электролитом. Далее газ из электролитного контура попадает в атмосферу из компенсатора 4. Попадающие в камеру высокого ; давления капли жидкости (электролит либо конденсат) выдавливаются избыточным давлением газа через пористый дросселирующий элемент в камеру 7 низкого давления и не мешают продувке. Механические частицы, попадающие в камеру высокого давления с потоком продувочного газа, также не оказывают .существенного влияния на расход продуваемого газа, так как дросселирующий элемент обладает высокой пористостью и закрытие нескольких пор указанными частицами практически не изменяет расхода газа. Камера низкого давления подпитывается электролитом через трубопровод 9, Соединяющий: ее с компенсатором электролита.

Предлагаемый генератор имеет повышенную эксплуатационную надежность и упрощенную эксплуатацию. Испытания показали высокую работоспособность генератора и стабильность продувки в течение длительного периода эксплуатации. При использовании известногоузла непрерывной продувки приходилось периодически (один раз в 100 ч ) проводить работы для обеспечения заданного расхода реагентов на продувку, а при применении предлагаемой схемы генератора не требовалось в течении AJ юООч эксплуатации.

Формула изобретения

1.Генератор постоянного тока,содер жащий газодиффузионные гидрофильны злектроды, контур электролита и узел непрерывной продувки газообразных реагентов, состоящий из камер высокого и низкого давлений, разделенных дросселирующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности за счет обеспечения стабильной продувки, дросселирующий элемент выполнен из пористого гидрофильного материала при отношении диаметров пор электродов и материала дросселирующего элемента 0,1 - 0,5, а камера

низкрго давления заполнена электролитом .

2.Генератор по п. 1,отличаю щ и и с я тем, что, с целью упрощения эксплуатации, -камера низкого давления соединена с контуром электролита.

Источники информации , принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции у 1486405, кл. Н 01 М, 1967.

2.Патент США 382303,8,136-86, 1974.

3.Патент QUA № 3664873,136-86, 1972.

М