RU2128780C1 - Installation for decomposing water into hydrogen and oxygen used as fuel with production of high parameter (high temperature-high pressure) steam - Google Patents
Installation for decomposing water into hydrogen and oxygen used as fuel with production of high parameter (high temperature-high pressure) steam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128780C1 RU2128780C1 RU97100970A RU97100970A RU2128780C1 RU 2128780 C1 RU2128780 C1 RU 2128780C1 RU 97100970 A RU97100970 A RU 97100970A RU 97100970 A RU97100970 A RU 97100970A RU 2128780 C1 RU2128780 C1 RU 2128780C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- water
- combustion chamber
- oxygen
- steam
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Description
1. Область техники
Изобретенная установка относится к топливно-энергетической области техники, предназначенной для получения в установке неорганического топлива водорода и окислителя кислорода, нарабатываемых в установке, при разделении воды на водород и кислород, используемые в качестве неорганического топлива в физическом реакторе, с получением пара высоких параметров с температурой T = +600oC и давлением пара P = 250 атмосфер, который может направляться к потребителю, например, для вращения паровых электрических турбин, а также пар высоких параметров можно направлять в водный транссоник, где пар перемешивается с холодной водой, нагревает воду, направляемую на обогрев жилых домов и предприятий промышленности.1. The technical field
The invented installation relates to the fuel and energy field of technology designed to produce in the installation of inorganic fuel hydrogen and an oxygen oxidizer produced in the installation, by separating water into hydrogen and oxygen, used as inorganic fuel in a physical reactor, to produce high-temperature steam T = +600 o C and steam pressure P = 250 atmospheres, which can be directed to the consumer, for example, to rotate steam electric turbines, as well as steam of high parameters, о to send to a water transonic, where the steam is mixed with cold water, heats the water sent to heat residential buildings and industrial enterprises.
Изобретенная установка использует при запуске установки в работу вспомогательное органическое топливо: керосин и окислитель газ кислород, поступающий в камеру сгорания внутри физического реактора, где в камере сгорания реактора происходит их сжигание для разогрева запуска физического реактора, в который поступает вода из резервуара, разделяемая на водород в камере сгорания реактора. В результате физико-химической цепной реакции разделения молекул воды на атомы молекулярного водорода и кислорода выделяется энергия связи Eсвз. = +Q, эквивалентная приращению количеству теплоты: Δ Q, расходуемой на поддержание цепной физико-химической реакции разделения воды на водород и кислород, с непрерывным выделением энергии связи + теплоты + Q, позволяющей разделять воду на водород и кислород, используемые в качестве топлива в реакторе, где при разделении воды выделяется теплота + Q, позволяющая непрерывно перерабатывать в установке водород и кислород, сжигаемые в камере сгорания реактора с получением пара высоких параметров.The inventive installation uses auxiliary fossil fuel when starting up the installation: kerosene and oxidizing agent gas, oxygen entering the combustion chamber inside the physical reactor, where they are burned in the reactor’s combustion chamber to warm up the launch of the physical reactor, into which water from the tank is separated into hydrogen in the combustion chamber of the reactor. As a result of the physico-chemical chain reaction of the separation of water molecules into atoms of molecular hydrogen and oxygen, the binding energy E sbv is released. = + Q, equivalent to the increment in the amount of heat: Δ Q spent on maintaining the chain physicochemical reaction of separation of water into hydrogen and oxygen, with the continuous release of binding energy + heat + Q, which allows the separation of water into hydrogen and oxygen, used as fuel in a reactor, where heat + Q is released during the separation of water, which allows continuous processing of hydrogen and oxygen in the installation, burned in the combustion chamber of the reactor to produce high-quality steam.
2. Уровень техники
Предложенная установка для разделения воды на водород и кислород, используемые в качестве топлива с получением пара высоких параметров, имеет отдаленное техническое сходство с ранее известными изобретенными аналогами энергетических установок, используемых для получения пара высоких параметров.2. The level of technology
The proposed installation for the separation of water into hydrogen and oxygen, used as fuel to produce high-quality steam, has a distant technical similarity with previously known invented analogues of power plants used to produce high-quality steam.
В технической литературе (М.А. Жиделев, В.П. Беспалько. Машиноведение. - М. : Просвещение, 1964) на с. 120 - 123 содержится описание ранее известных энергетических установок для получения пара, на с. 122, рис. 89 содержится описание отдаленного аналога энергетической установки для получения пара высоких параметров, где в указанной установке, изображенной на рис. 89, используется в качестве топлива органическое горючее, а не водород и кислород как в предложенной установке. In the technical literature (M.A. Zhidelev, V.P. Bespalko. Machine science. - M.: Education, 1964) on p. 120 - 123 contains a description of previously known power plants for producing steam, on p. 122, fig. 89 contains a description of a remote analogue of a power plant for producing a pair of high parameters, where in the specified plant, shown in Fig. 89, organic fuel is used as fuel, and not hydrogen and oxygen as in the proposed installation.
Наиболее близким аналогом к предложению является установка для разделения воды на водород и кислород, которые могут быть использованы в качестве топлива с получением пара, включающая резервуар с водой, средство для подачи воды в цилиндрический полый реактор и паропровод, для вывода пара из реактора (FR, заявка N 2288548, кл. B 01 J 7/00, C 01 B 1/07/ F 02 B 43/00, 25.06.76). Известная установка содержит частичный набор конструктивных элементов предлагаемой установки и отличается тем, что корпус реактора выполнен в виде двойных металлических стенок из жаропрочного металла, рассчитанного на давление внутри него 250 кГ/см2, реактор снабжен электрической свечой зажигания, расположенной в верхней стенке камеры сгорания, средство для подачи воды в реактор выполнено в виде редуктора-насоса высокого давления, выдерживающего давление 250 кГ/см2 и пропускающего воду в одном направлении к реактору, нижнего бокового патрубка для введения воды в камеру сгорания реактора и форсунок, расположенных на его внутренней боковой стенке в верхней части камеры сгорания реактора, при этом установка дополнительно снабжена двумя отдельными резервуарами для органического топлива, керосина и окислителя газа кислорода, соединенными топливными трубопроводами через редукторы высокого давления, выдерживающие давление 250 кГ/см2, с верхними патрубками для ввода керосина и кислорода, размещенными в верхней части камеры сгорания реактора, а паропровод закреплен на днище реактора.The closest analogue to the proposal is the installation for the separation of water into hydrogen and oxygen, which can be used as fuel to produce steam, including a water tank, a means for supplying water to a cylindrical hollow reactor and a steam pipe, for withdrawing steam from the reactor (FR, application N 2288548, CL B 01 J 7/00, C 01 B 1/07 / F 02 B 43/00, 06.25.76). The known installation contains a partial set of structural elements of the proposed installation and is characterized in that the reactor vessel is made in the form of double metal walls of heat-resistant metal, designed for a pressure inside it of 250 kg / cm 2 , the reactor is equipped with an electric spark plug located in the upper wall of the combustion chamber, means for supplying water into the reactor is designed as a high-pressure gear pump withstanding pressure of 250 kg / cm 2 and the water-permeable in one direction to the reactor, the lower side n a tube for introducing water into the combustion chamber of the reactor and nozzles located on its inner side wall in the upper part of the combustion chamber of the reactor, while the installation is additionally equipped with two separate tanks for fossil fuels, kerosene and an oxidizer of oxygen gas, connected by fuel pipelines through high pressure reducers, withstanding pressure of 250 kg / cm 2 , with upper nozzles for introducing kerosene and oxygen, located in the upper part of the combustion chamber of the reactor, and the steam line is fixed on the bottom the reactor.
3. Сущность изобретения
Установка для разделения воды на водород и кислород представляет собой техническую конструкцию, состоящую из взаимосвязанных между собой конструктивных элементов: металлического цилиндрического полого физического реактора, где происходит разделение воды на водород и кислород, сжигаемые в камере сгорания реактора в качестве топлива, с получением пара высоких параметров с давлением P = 250 атмосфер и температурой T = +600oC. Физический реактор взаимосвязан трубопроводом через редуктор высокого давления, выдерживающий давление 250 кг/см2 с резервуаром для воды, поступающей по трубопроводу из резервуара в реактор, где в камере сгорания происходит разделение воды на водород и кислород, при сжигании вспомогательного топлива керосина в окислителе газе кислороде, используемых из двух раздельных резервуаров, присоединенных топливными трубопроводами к физическому реактору. Цилиндрический металлический корпус физического реактора выполнен из металла жаропрочной нержавеющей стали, прочность корпуса физического реактора рассчитана на давление P = 256 кГ/см2 внутри него. Корпус ректора по высоте имеет двойные металлические стенки, между которыми циркулирует вода для нагрева и охлаждения, поступающая из резервуара для воды через редуктор-насос высокого давления, выдерживающего давление P = 250 кГ/см2 в обратном от реактора направлении. Редуктор-насос высокого давления пропускает воду в одном направлении: от резервуара с водой к реактору, но не пропускает нагретую между стенок реактора воду к резервуару с водой, это необходимо для сжатия воды до давления P = 250 кГ/см2 при нагревании воды, находящейся между двойными стенками реактора, с последующим вводом сжатой воды в камеру сгорания реактора, через форсунки для воды, расположенные на внутренней боковой стенке реактора в верхней части камеры сгорания реактора, куда поступает вода во внутреннюю полую камеру сгорания, где происходит разделение воды на водород и кислород, используемые в качестве топлива с получением пара высоких параметров.3. The invention
The installation for the separation of water into hydrogen and oxygen is a technical design consisting of interconnected structural elements: a metal cylindrical hollow physical reactor, where the separation of water into hydrogen and oxygen, which is burned in the combustion chamber of the reactor as fuel, produces high-quality steam with a pressure P = 250 atmospheres and a temperature T = +600 o C. Physical reactor conduit is interconnected via a high pressure reducer which can withstand the pressure of 250 kg / cm 2 with D ervuarom for water flowing through the pipeline from the tank to the reactor where the combustion chamber is split water into hydrogen and oxygen, with the auxiliary fuel combustion in the oxidizer kerosene oxygen gas used in two separate tanks, fuel pipes attached to the physical reactor. The cylindrical metal casing of the physical reactor is made of heat-resistant stainless steel metal, the strength of the physical reactor casing is designed for a pressure of P = 256 kg / cm 2 inside it. The rector’s casing has double metal walls in height, between which water circulates for heating and cooling, coming from the water tank through a high-pressure reducer-pump, withstanding pressure P = 250 kg / cm 2 in the opposite direction from the reactor. The high pressure reducer-pump passes water in one direction: from the water tank to the reactor, but does not pass the water heated between the walls of the reactor to the water tank, this is necessary to compress the water to a pressure of P = 250 kg / cm 2 when heating the water located between the double walls of the reactor, followed by the introduction of compressed water into the combustion chamber of the reactor, through water nozzles located on the inner side wall of the reactor in the upper part of the combustion chamber of the reactor, where water enters the internal hollow combustion chamber, where proceeds separation of water into hydrogen and oxygen is used as fuel to produce steam with high parameters.
4. Перечень фигур
На фиг. 1 показана конструктивная схема предлагаемой установки.4. List of figures
In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed installation.
На фиг. 2 - конструктивный элемент установки - реактор. Установка включает резервуар для воды 1, редуктор - насос высокого давления 2, боковой патрубок 3 для ввода воды в реактор, физический реактор 4 высокого давления, боковые форсунки 5 для керосина 6, редуктор 7 для керосина, дроссель-кран 8 для керосина, резервуар 9 для керосина, дроссель-кран 10 для сжатого воздуха, клапан 11 для сжатого воздуха, баллон 12 для сжатого воздуха, электрическая свеча 13 зажигания, форсунки 14 для газа кислорода, редуктор высокого давления 15 для газа кислорода, дроссель-кран 16 для газа кислорода, клапан 17 для газа кислорода, резервуар 18 для газа кислорода, паропровод 19 в днище реактора, верхний 20 патрубок для ввода керосина в камеру реактора, верхний патрубок 21 для ввода газа кислорода в камеру сгорания реактора. In FIG. 2 - structural element of the installation is the reactor. The installation includes a water tank 1, a reducer - a high pressure pump 2, a side pipe 3 for introducing water into the reactor, a high pressure
На фиг. 2 дан конструктивный элемент установки - реактор. Боковой патрубок 3 для ввода воды в физический реактор, физический реактор 4, выполненный из жаропрочного металла, форсунки боковые 5 для ввода воды в камеру сгорания реактора, верхний патрубок 20 для ввода керосина в камеру сгорания реактора, верхний патрубок 21 для ввода газа кислорода в камеру реактора. In FIG. 2 gives a structural element of the installation - the reactor. Side pipe 3 for introducing water into a physical reactor, a
5. Общие положения
Установка для разделения воды на водород и кислород, используемые в качестве топлива с получением пара высоких параметров, представляет собой изобретенную техническую конструкцию, состоящую из взаимосвязанных между собой конструктивных элементов: физического - металлического цилиндрического полого внутри реактора 4, рассчитанного на давление P = 250 кГ/см2 газов и воды внутри, а также взаимосвязанного с реактором через средство 2 для подачи воды в реактор резервуара 1 с водой. Последнее выполнено в виде редуктора-насоса высокого давления, выдерживающего давление 250 кГ/см2 и пропускающего воду в одном направлении к реактору, в виде металлических форсунок, расположенных на внутренней боковой стенке камеры сгорания реактора. Установка дополнительно снабжена двумя отдельными резервуарами, один - для органического углеродного топлива керосина и второй - для окислителя газа кислорода, резервуары соединены соответственно через редукторы высокого давления, с верхними патрубками 20 и 21, расположенными в верхней части корпуса реактора, в камере сгорания реактора, куда из резервуаров по трубопроводам поступают вспомогательное топливо керосин и окислитель газа кислорода, вводимые через форсунки в камеру сгорания реактора, где в химической реакции горения соединения углеродное топливо керосин сгорает в кислороде, в химической реакции: C + O2 = CO2 + Q с выделением теплоты, которая расходуется на разложение воды на водород и кислород, в химической реакции 2H2O = 2H2 + O2 - Q, с поглощением теплоты. Сжигание в камере сгорания водорода в кислороде в химической реакции 2H2 + O2 + Q = 2H2O + Q с выделением теплоты расходуется на нагрев воды, находящуюся между двойными стенками реактора 4, где при нагреве воды происходит сжатие воды до давления P = 250 кГ/см2 между двойными стенками реактора, и поступление сжатой воды через форсунки 5 в камеру сгорания реактора, где вода разделяется на водород и кислород, в физико-химической реакции 2H2O + Q = 2H2+ O2+ ΔQ с выделение теплоты, за счет выделения энергии связи Eсвз = +ΔQ, находящейся в электронных оболочках атомов водорода и кислорода. При разделении молекул воды на атомы водорода и кислорода высвобождается дополнительная энергия связи эквивалентная количеству приращения теплоты, где энергия связи Eсвз = +ΔQ. В камере сгорания реактора развивается цепная физико-химическая реакция разделения молекул воды на водород и кислород, с выделением теплоты +ΔQ, по схеме физико-химической реакции
Получаемые водород и кислород в качестве топлива в камере сгорания реактора расходуются на получение пара высоких параметров с температурой T = + 600oC и давлением пара P = 250 атмосфер, выводимого из реактора паропроводом, закрепленным в днище реактора.5. General Provisions
Installation for the separation of water into hydrogen and oxygen, used as fuel with high-quality steam, is an invented technical design consisting of interconnected structural elements: physical - metal cylindrical hollow inside the
The resulting hydrogen and oxygen as fuel in the combustion chamber of the reactor are consumed to produce high-temperature steam with a temperature T = + 600 o C and a vapor pressure P = 250 atmospheres, which is removed from the reactor by a steam pipe fixed in the bottom of the reactor.
6. Описание работы установки
Запуск установки в работу для разделения воды на водород и кислород, используемые в качестве топлива в реакторе с получением пара высоких параметров, осуществляется в строго последовательном порядке: резервуар для воды 1 емкостью 1 000 кубических метров заполняется пресной водой, очищенной от примесей минеральных солей, далее включается насос-редуктор 2, подающий воду из резервуара по трубопроводу редуктора-насоса 2 в нижний патрубок 3 реактора 4, где вода заполняет пространство между двойными стенками реактора 4, где между двойными стенками реактора происходит накопление воды. Затем включается электрическая свеча 13 зажигания от высоковольтного источника тока, дающего электрические разряды, электрическое зажигание остается включенным до момента времени поступления в камеру реактора вспомогательного топлива керосина и окислителя газа кислорода.6. Description of the installation
The installation is put into operation to separate water into hydrogen and oxygen, which are used as fuel in the reactor to produce high-quality steam, in a strictly sequential order: water tank 1 with a capacity of 1,000 cubic meters is filled with fresh water purified from impurities of mineral salts, then the gear pump 2 is turned on, supplying water from the tank through the pipeline of the gear pump 2 to the lower pipe 3 of the
Так, система электрического зажигания опережает во времени поступление в полую камеру сгорания топлива керосина и окислителя газа кислорода, используемых при выпуске установки в работу для разогрева реактора и находящихся в двух раздельных резервуарах 9 и 18, где в резервуаре 9 для керосина находится 300 литров керосина вспомогательного топлива, а газ кислород - в резервуаре 18 в соотношении с керосином в объеме, необходимом для окисления вспомогательного топлива керосина, по формуле химической реакции окисления органического топлива. Thus, the electric ignition system is ahead of time in the flow of kerosene and oxygen gas oxidizer into the hollow combustion chamber, which are used when the unit is put into operation for heating the reactor and located in two separate tanks 9 and 18, where 300 liters of auxiliary kerosene are in the kerosene tank 9 fuel, and oxygen gas in the tank 18 in relation to kerosene in the amount necessary for the oxidation of auxiliary fuel kerosene, according to the formula for the chemical reaction of oxidation of organic fuel.
Вспомогательное топливо керосин поступает в камеру сгорания реактора при открытом клапане 11 для сжатого воздуха, находящегося в баллоне 12, где сжатый воздух через клапан 11 и открытый дроссель-кран 10 поджимает керосин, находящийся в резервуаре 9, и поступление керосина через открытый дроссель - кран 8, редуктор 7 и форсунки 6, в камеру сгорания реактора. Для поступления в камеру сгорания окислителя газа кислорода открываются клапан 17 и дроссель-кран 16, через которые газ кислород из резервуара для кислорода 18 начинает поступать через редуктор 15 и форсунки 14 в камеру сгорания реактора, где газ кислород смешивается с вспомогательным топливом керосином и воспламеняется от предварительно включенной системы электрического зажигания, в результате чего образуется плазма с температурой T = 3000oC. При температуре T = 3000oC в камере реактора происходит разделение воды на водород и кислород, используемые в качестве топлива и сжигаемые в камере сгорания реактора с получением пара высоких параметров выводимого из реактора паропроводом, закрепленном в днище реактораоThe auxiliary fuel kerosene enters the combustion chamber of the reactor with the open valve 11 for compressed air located in the cylinder 12, where compressed air through the valve 11 and the open throttle valve 10 presses the kerosene in the tank 9, and the kerosene flows through the open throttle valve 8 , gear 7 and nozzle 6, into the combustion chamber of the reactor. To enter the oxygen gas oxidizer into the combustion chamber, a valve 17 and a throttle valve 16 are opened, through which oxygen gas from the oxygen tank 18 begins to flow through the reducer 15 and nozzles 14 into the reactor combustion chamber, where the oxygen gas is mixed with auxiliary fuel with kerosene and ignited by pre-activated electric ignition system, resulting in the formation of a plasma with a temperature of T = 3000 o C. At a temperature of T = 3000 o C in the reactor chamber, water is separated into hydrogen and oxygen, using which are used as fuel and burned in the combustion chamber of the reactor to produce high-quality steam that is removed from the reactor by a steam pipe fixed in the bottom of the reactor
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97100970A RU2128780C1 (en) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | Installation for decomposing water into hydrogen and oxygen used as fuel with production of high parameter (high temperature-high pressure) steam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97100970A RU2128780C1 (en) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | Installation for decomposing water into hydrogen and oxygen used as fuel with production of high parameter (high temperature-high pressure) steam |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97100970A RU97100970A (en) | 1999-02-10 |
RU2128780C1 true RU2128780C1 (en) | 1999-04-10 |
Family
ID=20189254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97100970A RU2128780C1 (en) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | Installation for decomposing water into hydrogen and oxygen used as fuel with production of high parameter (high temperature-high pressure) steam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2128780C1 (en) |
-
1997
- 1997-01-15 RU RU97100970A patent/RU2128780C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3779212A (en) | Non-polluting steam generator system | |
US6073445A (en) | Methods for producing hydro-electric power | |
US7337612B2 (en) | Method for the utilization of energy from cyclic thermochemical processes to produce mechanical energy and plant for this purpose | |
US4499946A (en) | Enhanced oil recovery process and apparatus | |
RU2427048C2 (en) | Hydrogen combustion system for steam-hydrogen live steam superheating in cycle of nuclear power plant | |
US5713202A (en) | Methods for producing hydro-electric power | |
HUT69861A (en) | Dviring device for using hydrogen and/or other gas or gasified fuel | |
CN109810728A (en) | A kind of supercritical gasification device and method | |
RU2624690C1 (en) | Gaz turbine installation and method of functioning of gas turbine installation | |
JP2018031067A (en) | Generator of "mixture gas containing pressurized water vapor and hho gas" and utilization method thereof | |
RU2128780C1 (en) | Installation for decomposing water into hydrogen and oxygen used as fuel with production of high parameter (high temperature-high pressure) steam | |
CN106698342A (en) | Equipment for producing hydrogen by alcohol and water | |
CN210001829U (en) | supercritical gasification device | |
CN206738026U (en) | A kind of hydrogen formation apparatus and hydrogen-fuel engine | |
WO2015041555A1 (en) | Process and installation for production of synthesis gas | |
US4344847A (en) | Process for obtaining energy, soft water and by-products from aqueous substances | |
EP2784145A1 (en) | Gasification reactor | |
CN210635722U (en) | Small-size methyl alcohol hydrogen plant | |
WO2018134720A1 (en) | Supercritical water generator and reactor | |
RU2686138C1 (en) | Method for obtaining highly overheated steam and detonation steam generator device (options) | |
KR101422398B1 (en) | Pyrolysis Combustion Furnace | |
CN206831555U (en) | The generating equipment and coking system to be generated electricity using low-pressure saturated steam | |
RU2538979C1 (en) | Power system | |
US11719135B2 (en) | System and method for obtaining power by the use of low-quality hydrocarbons and hydrogen produced from the water in the generation of combustion energy | |
US751972A (en) | Process of generating motor fluids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070116 |