ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА

Энергетическая установка для получения водорода и кислорода.
Полезная модель относится к физико-химическим технологиям к технике получения водорода и кислорода, а также к области ядерной энергетики и может быть использовано для получения энергии, выделяющейся при реакциях синтеза, протекающих в реакторе.
Известно техническое рещение (см. Яковлев С. В, Краснобородько И.Г, Рогов В.М. Технология электрохимической очистки воды. Стройиздат, 1987, с. 227-231), содержащее корпус с патрубками для подвода и отвода обрабатываемого раствора, элекгроразрядную камеру с размещеЕОЕГыми в ней плоским и игольчатым электродом.
Также известно техническое рещение (см. Патент США № 3969214, кл. С 25 В 1 / 02, 1976), содержащее корпус с осевым отверстием, патрубок ввода рабочего раствора, расположенный в нижней части межэлектрононой полости, межэлектронную камеру, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания, и катод, соединенный с отрицательным источником питания, устройство создания переменного магнитного поля.
Недостатком известных устройств является то, что анод и катод находятся в одной полости межэлектрониой камеры. В результате кислород, выделяющийся у анода, смеишвается с водородом, который выделяется у катода. Процесс смепшвания указанных газов сопровождается эндотермическимим реакциями образования перекиси водорода Н2О2 и озоназ, которые, поглощая энергию, снижают общее количество энергии, генерируемой электролитическим процессом, и таким образом снижают энергетические показатели устройства.
2002128236
- liiiiiitiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
,,JOI)2V28236
С 25 В 1 / 02
Известны ядерные реакции в дейтерий содержащих средах (Липсон .Г., Клюев В.А., Дерягин Б.В. и др. «Наблюдение нейтронов при кавитационном воздействии на дейтерийсодержащие, журнал Техническая физика, Т. 16, вып. 19, 1990г., с. 89-93; Липсон А.Г., Дерягин Б.В., Клюев В.А. и др. «Инициирование ядерных реакций синтеза при кавитационном взаимодействии на дейтерийсодержащие среды, журнал Технртческая физика, Т. 62, вып. 12,1992г., с. 122-130).
Ядерные реакторы известного типа не позволяют организовать непрерывный цикл реакций, так как тепловые потери в них быстро возрастают с увеличением температуры плазмы ( Т) и источники энергии гаснут. Ядерные реакции в них скоротечны и не дают возможности получить избыточную энергию для преодоления Кулоновского барьера и обеспечения ядерного взаимодействия.
Близким техническим рещением является установка, содержащая корпус со вставкой кз дрюлектрического материала с вьшолненными в ней одним или несколькими отверстиями (Авторское свидетельство № 334405, опубл. 30.03.72г.).
При регулировании частоты пульсации потока диэлектрической жидкости изменением числа оборотов шестеренчатого насоса в системе формируются мощные резонансные звуковые колебания на частоте около одного килогерца. На входной кромке отверстия, выполненного во вставке, возникает положительный электрический заряд больщой плотности. Величина заряда зависит от интенсивности кавитации, диэлектрических свойств вставки и жидкости. В диэлектрической жидкости перед входным отверстием, выполненным во вставке, формируется квазистационарное плазменное образование, запас энергии которого не превышает 1 Дж/см, что не покрывает затрат на его образование и поддержание.
диэлектрической q)e№i, содержащем диэлектрический, стойкий к кавитационной эмиссии корпус для приема этой среды, в полости которого установлена вставка, выполненная из диэлектрического материала, склонного к кавитационной эмиссии, и снабженная одним или несколькими отверстиями, в истекающую диэлектрическую среду, например «легкую воду, с удельным сопротивлением около 10 Ом-м вводится химически чистая «тяжелая вода с такими же диэлектрическими характеристиками и соотношением приблизительно 100:1, при этом в отверстиях вставки формируется электрический заряд большой плотности, потенциал которого способен ионизщзовать атомы изотопов водорода и сообщать ядрам этих атомов энергетический импульс для преодоления Кулоновского барьера и обеспечения ядерного взаимодействия. (Патент Российской Федерации № 2152083, МПК: G 21 С 1 / 00, опубл. 2000 г., прототип).
Однако в данном устройстве низок выход водорода, используется только тепловая часть выделяемой энергии.
Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом полезной модели является расширение функциональных возможностей, увеличение плазменного образования до такой величины, чтобы она превышала затраты на получение и поддержание плазменного образования и ядерных реакций, а также эффективное выделение водорода и кислорода.
Технический результат достигается тем, что в энергетической установке для получения водорода и кислорода, работающей на смеси, включающей водород и его изотопы, в виде истекающей диэлектрической среды, содержащее диэлектрический стойкий к кавитационной эмиссии корпус для приема этой среды, в полости которого установлена вставка, выполненная из диэлектрического материала, склонного к кавитационной эмиссии, и снабженная одним
ИЛИ несколькими oтвq)cтиями, в истекающую диэлектрическую среду, например «легкую воду, с удельным сопротивлением около 10 Ом-м введена химически чистая «тяжелая вода с такими же диэлектрическими характеристиками и соотношением , необходимым для управления реакций, на корпусе устройства установлено не менее двух магнитов, за которыми расположено не менее двух патрубков, электрически изолированных друг от друга и соединенных с сосудами для сбора водорода и кислорода.
Сущность полезной модели поясняется на чертеже, на котором схематично представлена щ)инцшшальная схема энергетической установки для получения водорода и кислорода. Корпус 1 выполнен из диэлектрического материала, стойкого к тепловым воздействиями и кавитационной эмиссии (керамика, сапфир, и т.п.)- В корпусе 1 установлена вставка 2, изготовленная из диэлектрического материала, склонного к кавитащюнной эмиссии (асбоцемент, фторопласт и т.п.). Во вставке 2 выполнено не менее одного отверстия 3, представляющие собой цилиндрические каналы длиной 25- 30мм и диаметром 1-2мм. На корпусе 1 установлена отклоняюврй узел 4. После вставки 2 в корпусе 1 выполнено сужение в виде сопла Лаваля, а по ходу потока рабочей жидкости в области действия отклоняющего узла 4 расположены патрубки 5 (не менее двух), соединенные с сосудами для сбора водорода и кислорода. Отклоняющий узел 4 может быть выполнен в виде двух магнитов. Магниты поддерживают на выходе вставки 2 и сопла Лаваля однородное магншгное поле.
При истечении диэлектрической жидкости через отверстия 3, выполненные в диэлектрической вставке 2 корпуса 1, с частотой пульсации потока, примерно равной собственной частоте пульсаций отверстия 3, возникают резонансные колебания потока истекаемой жидкости. Возникает кавитация на входе в отверстие 3 и сопровождающая её кавитационная эмиссия. Материал, из которого
выполнена вставка 2, в зоне интенсивной кавитации испускает
электроны, которые уносятся потоком, а на входной кромке отверстия 3 образуется положительный заряд большой плотности, потенциал которого относительно земли может достигать миллиона вольт.
При истечении диэлектрической жидкости в зоне влияния этого заряда атомы изотопов водорода теряют электроны со своих орбит. Ядра изотопов водорода заряжены положительно и при взаимодействии с положительным зарядом, расположенным на входной кромке отверстия 3 вставки 2, отталкиваются в центр отверстия 3, где увеличивается их концентрация, т.е. плотность плазмы, а время удержания ядер очень высоко по сравнению с временем протекания ядерных реакций. Импульс, полученный ядром от положительного заряда вставки 2, может превышать 10 кэВ, таким образом, создаются условия для возникновения ядерных реакций синтеза. Ядра преодолевают Кулоновский барьер и взаимодействуют. Число взаимодействия регулируется соотношением «легкой и «тяжелой воды.
Устройство было изготовлено и опробовано. Устройство работает следуюпщм образом.
Рабочая жидкость, смесь «легкой и «тяжелой воды в пропорции приблизительно 100:1 с помощью насоса под давлением 5-7 МПа подается в корпус 1 реактора, где установлена вставка 2 из диэлектрического материала, например фторопласта, в которой выполнены отверстия 3 длиной 25-30 мм и диаметром 1-2 мм. Импульсатор возбуждает пульсацию потока частотой около одного килогерца. Резонансная частота пульсации зависит от длины и диаметра отверстия 3 вставки 2 и физических параметров жидкости, которые достигаются путем плавного изменения пульсации потока с помопц,ю импульсатора. Начало ядерных реакций фиксируются визуально, если корпус 1 выполнен из прозрачного материала.
например, органического стекла по ионизирующим излучениям, вызывающим свечение окружающего воздуха, нейтронному потоку, тепловыделениям в рабочую жидкость, изменешмм её химического состава и другим параметрам.
Общее энерговыделение в 10-20 раз превышает энергозатраты на поддержание ядерных реакщш.
Импульсатор и насос на чертеже не показаны. Сужение основного канала на выходе вставки 2 тфедставляет собой сопло Ловаля, которое способствует ускорению потока ионизованной жидкости. После отклоняющего узла 4 происходит сепарация заряженных частиц.
Увеличение концентращш тяжелой воды в лёгкой воде (например, 100: З-ьЗ) приводит к изменению электризации потока рабочей среды и увеличению выхода водорода и кислорода. Ионизированный таким образом и ускоренный в сопле Ловаля поток проходит через магнитное поле, вследствие чего возникают силы Лоренца. Положительные ионы движутся к одномупатрубку, а отрицательные к другому, таким образом, идут разделительные потоки с отрицательными ионами и положительными, а так как потоки электрически изолированы, релаксация их затруднена. Потоки несут различные по знаку ионы в специальные сосуды, где ионы рекомбишфуют, отдав свой заряд, и становятся свободными в одном случае водородом, в другом кислородом.