монополярно-биполярный электролизер для получения смеси водорода и кислорода. Электролизер для получения водорода чертежи схема
Электролизер своими руками - советы по изготовлению
В свое время с помощью электролиза из расплавов солей удалось впервые выделить чистые калий, натрий и многие другие металлы.
Сегодня этот процесс применяют и в быту – для «добычи» водорода из воды. Технология более чем доступна, ведь прибор для электролиза воды представляет собой всего лишь контейнер с раствором соды, в который погружены электроды.
Далее мы посмотрим, как делается электролизер для получения водорода своими руками из доступных деталей дома и какие разновидности этого прибора научились делать домашние умельцы.
Модель с двумя фильтрами
Электродами служат небольшие квадратные листы, вырезанные из оцинкованной стали или, лучше, из нержавейки марки 03Х16Н15М3 (AISI 316L). Обычная сталь будет очень быстро «съедена» электрохимической коррозией.
Далее контейнер при помощи болтов фиксируют на металлическом основании, после чего к нему присоединяют обратный клапан.
Следом устанавливаются плата толщиной 2,3 мм и барботажная трубка.
Завершается создание электролизера установкой форсунки с затвором, расположенным со стороны платы.
Устройство с верхним расположением контейнера
Электроды выполняются из нержавеющего листа размером 50х50 см, который нужно разрезать болгаркой на 16 равных квадратов. Один угол каждой пластины подрезается, а в противоположном выполняется отверстие под болт М6.
Один за другим электроды одеваются на болт, а изоляторы для них нарезаются из резиновой или силиконовой трубки. Как вариант, можно воспользоваться трубкой от водяного уровня.
Контейнер фиксируется при помощи штуцеров и только после этого устанавливаются барботажная трубка и электроды с клеммами.
Модель с нижним расположением контейнера
В этом варианте сборку прибора начинают с нержавеющего основания, размеры которого должны соответствовать размерам контейнера. Далее устанавливают плату и трубку. Монтаж фильтров в данной модификации не требуется.
Затем к нижней плате нужно прикрепить 6-миллиметровыми винтами затвор.
Установка форсунки осуществляется посредством штуцера. Если все же принято решение установить фильтры, то для их крепления следует использовать пластиковые зажимы на резиновых прокладках.
Готовое устройство
Толщина изоляторов между пластинами-электродами должна составлять 1 мм. При таком зазоре сила тока будет достаточной для качественного электролиза, в то же время пузырьки газа смогут легко оторваться от электродов.
К полюсам источника питания пластины подключаются поочередно, например, первая пластина – к «плюсу», вторая – к «минусу» и т.д.
Устройство с двумя клапанами
Процесс изготовления 2-клапанной модели электролизера не отличается особой сложностью. Как и в предыдущем варианте, сборку следует начинать с подготовки основания. Выполняется оно из стальной листовой заготовки, которую нужно подрезать в соответствии с размерами контейнера.
К основанию прочно крепится плата (применяем винты М6), после чего можно устанавливать трубку для барботажа диаметром не менее 33 мм. Подобрав к устройству затвор, можно приступать к монтажу клапанов.
Пластиковый контейнер
Первый устанавливается на основании трубы, для чего в этом месте необходимо закрепить штуцер. Соединение уплотняется зажимным кольцом, после чего устанавливается еще одна пластина – она понадобится для фиксации затвора.
Второй клапан следует монтировать на трубе с отступом от края в 20 мм.
Модели на три клапана
Эта модификация отличается не только количеством клапанов, но также и тем, что основание для нее должно быть особенно прочным. Применяется все та же нержавеющая сталь, но большей толщины.
Место для установки клапана №1 нужно выбирать на входной трубе (она подсоединяется прямо к контейнеру). После этого следует закрепить верхнюю пластину и вторую трубку барботажного типа. Клапан №2 устанавливают на конце этой трубки.
Штуцер при установке второго клапана нужно крепить с достаточной жесткостью. Также потребуется зажимное кольцо.
Готовый вариант водородной горелки
Следующий этап – изготовление и установка затвора, после чего к трубе прикручивают клапан №3. При помощи шпилек он должен соединяться с форсункой, при этом посредством прокладок из резины должна быть обеспечена изоляция.
Вода в чистом виде (дистиллированная) является диэлектриком и чтобы электролизер работал с достаточной производительностью, ее следует превратить в раствор.
Наилучшие показатели демонстрируют не солевые, а щелочные растворы. Для их приготовления в воду можно добавить пищевую или каустическую соду. Также подойдут некоторые средства бытовой химии, например, «Мистер Мускул» или «Крот».
Устройство с оцинкованной платой
Очень распространенная версия электролизера, применяющаяся, главным образом, в системах отопления.
Подобрав основание и контейнер, соединяют винтами (их понадобится 4 шт.) платы. Затем сверху на приборе устанавливают изолирующую прокладку.
Стенки контейнера не должны обладать электропроводимостью, то есть быть изготовленными из металла. Если есть необходимость сделать емкость высокопрочной, нужно взять пластиковый контейнер, и поместить его в того же размера металлическую оболочку.
Остается прикрутить контейнер шпильками к основанию, и установить затвор с клеммами.
Модель с оргстеклом
Сборку электролизера с применением заготовок из органического стекла назвать простой задачей нельзя – данный материал достаточно сложен в обработке.
Трудности могут подстерегать и на этапе поиска контейнера подходящего размера.
В углах платы высверливают по одному отверстию, после чего приступают к монтажу пластин. Шаг между ними должен составлять 15 мм.
На следующем этапе переходят к установке затвора. Как и в других модификациях, следует применять прокладки из резины. Только нужно учесть, что в данной конструкции их толщина должна составлять не более 2-х мм.
Модель на электродах
Несмотря на слегка настораживающее название, эта модификация электролизера также вполне доступна для самостоятельного изготовления. В этот раз сборку прибора начинают снизу, укрепляя на прочном стальном основании затвор. Контейнер с электролитом, как и в одном из вышеописанных вариантов, расположим сверху.
После затвора приступают к монтажу трубки. Если размеры контейнера позволяют, ее можно оснастить двумя фильтрами.
Далее прикручивают форсунку и принимаются за установку верхнего стального листа. При этом должны соблюдаться два условия:
- лист не касается контейнера;
- расстояние между ним (листом) и зажимными винтами должно составлять 20 мм.
При таком исполнении генератора водорода электроды следует крепить к затвору, размещая по другую сторону от него клеммы.
Применение пластиковых прокладок
Вариант изготовления электролизера с прокладками из полимеров позволяет применить алюминиевый контейнер вместо пластикового. Благодаря прокладкам, он будет надежно изолирован.
Вырезая прокладки из пластика (понадобится 4 шт.), необходимо придать им форму прямоугольников. Они укладываются по углам основания, обеспечивая зазор в 2 мм.
Теперь можно приступать к установке контейнера. Для этого понадобится еще один лист, в котором просверливают 4 отверстия. Их диаметр должен соответствовать наружному диаметру резьбы М6 – именно такими винтами будет прикручиваться контейнер.
Стенки у алюминиевого контейнера жестче, чем у пластикового, поэтому для более надежного крепления под головки винтов следует подложить шайбы из резины.
Остается заключительный этап – установка затвора и клемм.
Модель на две контактные клеммы
К основанию, выполненному из стального или алюминиевого листа, прикрепите при помощи цилиндров или винтов пластиковый контейнер. После этого нужно установить затвор.
В этой модификации применяется игольчатая форсунка диаметром в 3 мм или чуть больше. Ее нужно установить на свое место, подсоединив к контейнеру.
Теперь при помощи проводников нужно присоединить клеммы прямо к нижней плате.
Последним элементом монтируется трубка, причем место, в котором она присоединяется к контейнеру, должно быть уплотнено зажимным кольцом.
Фильтры можно позаимствовать в поломанных стиральных машинах либо установить обычные «грязевики».
Еще на шпинделе нужно будет закрепить два клапана.
Схематическое представление
Схематичное описание реакции электролиза займет не более двух строк: положительно заряженные ионы водорода устремляются к отрицательно заряженному электроду, а отрицательно заряженные ионы кислорода – к положительному. Для чего вместо чистой воды приходится применять электролитический раствор? Дело в том, что для разрыва молекулы воды требуется достаточно мощное электрическое поле.
Соль или щелочь выполняет значительную часть этой работы химическим путем: атом металла, имеющий положительный заряд, притягивает к себе отрицательно заряженные гидроксогруппы ОН, а щелочной или кислотный остаток, имеющий отрицательный заряд – положительные ионы водорода Н. Таким образом, электрическому полю остается только растащить ионы к электродам.
Схема электролизера
Наилучшим материалом для электродов, как уже говорилось, является нержавеющая сталь, а вот для изготовления пластин лучше всего подходит золото. Чем большей будет их площадь и чем выше сила тока – тем в большем объеме будет выделяться газ.
Прокладки можно делать из различных токонепроводящих материалов, но лучше всего для этой роли подходит поливинилхлорид (ПВХ).
Заключение
Электролизер может эффективно применяться не только в промышленности, но и в обиходе.Вырабатываемый им водород можно превратить в топливо для приготовления пищи, или обогащать им бензо-воздушную смесь, повышая мощность автомобильных двигателей.
Несмотря на простоту принципиального устройства прибора, умельцы научились изготавливать целый ряд его разновидностей: любую из них читатель сможет изготовить собственноручно.
Видео на тему
аппараты для домашнего использования, вид, сборка и установка устройства
Электролизеры — это установки для получения чистых химических элементов методом пропускания электрического тока через жидкий электролит. В промышленности с их помощью получают металлы методом электрохимической осадки. В домашних условиях электролизеры используются для получения Брауновского газа, смеси водорода с кислородом путем расщепления воды. Для запуска процесса установка нуждается во внешнем источнике питания.
Принцип работы электролизной установки
Знакомство с устройством и принципом работы простейшей установки для электролиза многие прошли еще в школе на уроках физики. Помещая два электрода в соляной раствор и пропуская через него постоянный ток, на одном появляется чистый металл, а со второго начинается выделение газа.
Установкам, предназначенным для получения водорода, необходимо мощное электрическое поле для того, чтобы разорвать атомарные связи. Для облегчения процесса в воду добавляется щелочной катализатор. В основном используют NaOH — натрия гидроксид или NaHCO 3 — соду.
Натрия гидроксид содержится в чистящих средствах Крот и Мистер Мускул. И, кроме пищевой соды, можно использовать и каустическую соду.
Катализатор за счет химических реакций берет на себя значительную часть работы. Ионы гидрогсидной группы притягиваются к положительному электроду. Натрий к отрицательному потенциалу, а освободившиеся молекулы водорода свободно выходят из жидкости.
Применение электролизеров
Постоянный рост цен на энергоносители позволил по-новому подойти к электролитическим процессам. Разработаны различные типы установок для получения:
- алюминия;
- хлора;
- водорода для плазменных аппаратов резки и сварки.
Также устройства работают в составе агрегатов, производящих очистку, обеззараживание питьевой воды и воды для бассейнов, как добавка к топливу для авто, позволяющая полностью использовать потенциал углеводородов. Водород горит значительно раньше бензина. Бензин воспламеняется уже не от искры, а от пламени, что повышает усилие, давящее на поршень двигателя машины.
Некоторые умельцы используют электролиз воды в домашних условиях для обогрева помещений. Но здесь стоит отметить, что себестоимость полученного горючего водорода значительно превосходит по цене тот же природный газ. К тому же температура горения водорода довольно высокая и не всякий металл способен выдержать длительное воздействие без разрушения. А использование термостойких материалов экономически не оправдано.
Виды агрегатов
Различный подход к проблеме позволил создать множество типов электролизеров, среди которых:
- сухой;
- мокрый;
- проточный;
- мембранный;
- диафрагменный;
- щелочной.
В сухих моделях используется набор плоских электродов для подключения высоковольтного блока питания. А связано это с тем, что подаваемое питание на один анод и катод составляет не более 2 В. В автомастерской много аккумуляторов напряжением 12 В, поэтому самодельное устройство может иметь по 6 электродов. Собранная конструкция помещена в герметично закрытую емкость.
В отличие от сухого типа мокрая модель электролизера отличается открытой емкостью. Из-за чего возникает необходимость в постоянном контроле уровня электролита.
Проточный вариант отличается тем, что выделение водорода происходит в отдельной емкости. После чего раствор возвращается в основную емкость с установленными электродными парами.
Мембранный тип отличается тем, что роль электролита выполняет мембрана — твердый электролит. Мембрана выполняет два назначения. Первое — перенос ионов. Второе — отделение продуктов электрохимической реакции на физическом уровне.
Диафрагменный тип аппаратов применяется в том случае, когда не допускается диффузия элементов. Для изготовления пористой диафрагмы используют:
- керамику;
- асбест;
- стекло;
- полимерную ткань;
- стеклянную вату.
Прибор, работающий на щелочном растворе предпочтительнее, так как из соляных растворов в процессе реакции происходит выделение хлора, который считается отравляющим веществом.
Щелочную добавку вводят из-за невозможности проведения процесса в дистиллированной воде. Разложения не происходит из-за отсутствия разно заряженных ионов.
Электролизер своими руками
Электролизер для получения водорода своими руками сделать вполне возможно. Перед началом изготовления прибора необходима схема электролизера. Их встречается на просторах интернета большое количество, и подобрать необходимую не составит труда. На основании выбранной схемы разрабатываются чертежи электролизера своими руками.
Затем необходимо подобрать материалы для изготовления элементов. Наилучшим вариантом для изготовления пластин является нержавеющая сталь марки 03Х16Н15М3. маркировка по иностранным стандартам AISI 316 L. Она устойчива к коррозии от воздействия воды и щелочей.
Необходимо изготовить детали в количестве 16 штук. Их можно разместить на стальном квадрате 500×500 мм. Разметив, их можно вырезать ножницами по металлу, если позволит толщина металла, или болгаркой.
На каждом элементе необходимо отрезать один угол, а с противоположной стороны просверлить отверстие, диаметр которого должен совпадать с диаметром соединительного болта.
Сборка пакета пластин производится в следующей последовательности: положительная — отрицательная — положительная — отрицательная и так далее. Эта последовательность обеспечивает высокую плотность тока.
Изолирование пластин между собой производится не проводящей электричество поливинилхлоридной или силиконовой трубкой. Она разрезается вдоль, а ее толщина составляет 1 мм. Затем из нее нарезаются квадратики и сверлятся отверстия. Зазора в один миллиметр вполне достаточно для интенсивного производства газа.
Собранную конструкцию помещают в пластиковый контейнер необходимого объема с герметично закрывающейся крышкой. Если длинные винты не дают ровно установиться их следует отпилить, а гайки надежно затянуть. В крышке сверлятся отверстия, в которых закрепляются штуцера. Для обеспечения герметичности используется силиконовый герметик.
Перед подключением источника питания требуется провести расчет подаваемого напряжения. Его значение пропорционально площади и количеству пластин. Во время пробного запуска при недостаточной мощности заметно движение жидкости. В дальнейшем для перехода в рабочие режимы следует постепенно повышать мощность.
При отсутствии источника постоянного тока можно самостоятельно сделать схему мощного выпрямителя. Для этого понадобятся:
- резисторы, кОм — 2,7, 3, 10, 15, 30;
- диоды — Д232, Д226Б, Д814Б;
- транзисторы — МП26Б, П308;
- конденсатор, мкФ — 0,5;
- тиристор — КУ202Н;
- резистор переменный, кОм — 3…22;
- амперметр.
В заключение стоит отметить, что электролиз в домашних условиях — это доступный способ получать для дома и автомобиля водородный топливный ингредиент. Подключение самодельной установки не вызывает трудностей. Работать она может от постоянного тока и от переменного, но через выпрямитель.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!elektro.guru
Электролизер для получения водорода – дешевое отопление дома
Обустройство загородного дома не может считаться полноценным, если вопрос с отоплением в нем остается нерешенным. В настоящее время устроить отопительную систему в частном доме несложно, главное – правильно подобрать вариант обогрева, который будет отвечать назначению сооружения, его функциональности и находиться в рамках бюджета. Так, к одному из самых современных вариантов обогрева можно отнести отопление дома водородом.
Заводской генератор водорода
И, невзирая на то, что этот способ создания комфортных температурных условий в помещения не так популярен, как более традиционные варианты, есть те, которые даже предпочитают делать водородный генератор своими руками. Что это такое и в чем особенности этого оригинального способа – в нашей статье.
Общая информация
Еще несколько веков тому назад Парацельс во время проведения экспериментов, заметил один очень интересный процесс: при взаимодействии металла и серной кислоты образуются пузырьки воздуха. Чуть позже было установлено, что это выделялся не воздух, а водород – бесцветный газ, не имеющий запаха.
Отопление на водороде – хотя и не новый, но относительно непопулярный способ отопления жилья именно по причине приверженности традиций. И если ранее отопление водородом считалось опасным для человека, поскольку слишком высокая температура требуется для сжигания водорода, то сегодня стали применять альтернативные методики. Усовершенствованная система водородного отопления дала возможность сжигать водород при более низкой температуре, что в принципе безопасно.
Как это работает
Для получения одной воды требуется окисление водорода кислородом (экскурс в школьную программу физики 6 класса). При такой химической реакции выделяется объем тепла, троекратно превышающий тот, который выделяется при сгорании газа. При этом водород, в отличие от газа – неисчерпаемый источник энергии. Если проводить аналогию с другим известным химическим элементом гелием, водород является главным и основным строительным материалом на Земле. Как отмечают специалисты, именно за водородным отоплением будущее, тем более, что сейчас не требуется колоссальной энергии для расщепления атомов воды на кислород и водород. На поиск такого простого способа ушло более двух столетий, в конечном итоге именно метод электролиза оказался самым выгодным и оправданным.
ВИДЕО: Водородный генератор – ячейка Стенли Мейера
Стенли Мейер предложил уникальное решение, которое было способно полностью избавить мир от нефтяной «иглы», за что, собственно и был убит, а труды его бесследно пропали. Были найдены лишь отдельные фрагменты, записки и очерки ученого, на основании которых частично была восстановлена технология, впоследствии названная ячейкой Мейера.
Метод электролиза
Для получения водорода были использованы металлические пластины на небольшом удалении друг от друга, находящиеся под высоким напряжением. При подаче энергии на пластины молекулы воды (Н2О) буквально разрываются на части, высвобождая 2 молекулы водорода и 1 одну молекулу кислорода. В этот момент происходит выделение тепла, равное 121 МДж на 1 кг. Этот газ носит название Брауна, что означает гремучий (Browns Gas), и главная его особенность заключается в том, что газ одноатомный, то есть на одну молекулу приходится один атом. Вместе с тем, газ не случайно назван гремучим, так как соединение водорода с кислородом требуется отдельных мер осторожности.
Схема установки для расщепления воды и получения газа Брауна
Применение водорода в системах отопления
В век технического прогресса существует огромное количество способов обустройства отопительной системы в частном доме. И, вне зависимости от того, что любой из нас имеет огромный выбор обогревательных блоков, некоторые все же умудряются собственноручно собирать тепловые установки, экономя тем самым на этом немало финансовых ресурсов. Так, отопление водородом своими руками может собрать сегодня практически каждый, кто хочет обустроить свое жилье экономно выгодным источником теплоэнергии.
Схема работы электролизера – агрегата для расщепления атомов воды
Водородное отопление частного дома – это экологичный, и вместе с тем, достаточно мощный теплоисточник, позволяющий обогреть здание с большой площадью.
Что же касается покупных обогревательных блоков, то самый первый водородный котел отопления был разработан итальянской компанией. Тогда эти блоки, равно как и сейчас, работали практически бесшумно и не выделяли абсолютно никаких токсичных веществ. Именно по этой причине водородное отопление дома, цена которого во многом зависит от марки оборудования, признано экологически чистым, эффективным и бесшумным способом обогрева жилья.
В силу того, что ученые смогли разработать такой метод сжигания водорода, когда температура внутри котла достигает 300°С, появилась возможность изготавливать тепловое оборудование из привычных жаропрочных металлов.
Водородный генератор для отопления частного дома, купить который можно на заводах производителях, не нуждается в обустройстве специального механизма вывода отходов горения. Дело в том, что они попросту отсутствуют. А это в очередной раз подтверждает, что подобные установки являются экологически чистыми. Во время эксплуатации такие тепловые блоки выделяют только пар, которые никоим образом не может нанести вред, как человеческому организму, так и окружающей среде.
Чтобы получить водород своими руками, потребуется, как было казано выше, только вода и свет. И если в вашем доме проведена вода из колодца или любого другого источника, за который не нужно платить, то расходы только пойдут на оплату электроэнергии.
Генератор водорода (электролизер), изготовленный своими руками
Если воспользоваться для электролиза этого газа энергией, полученной из солнечных панелей, то по конечному итогу вы получите практически бесплатное отопление дома своими руками.
В большинстве случаев водородные котлы используются для обогрева напольных поверхностей. Сегодня таких систем очень много, остается только определиться с типом и мощностью, которая зависит от площади обогреваемого помещения.
Современные водородные отопительные установки комплектуются двумя функциональными элементами:
- нагревательный блок;
- трубопроводная система, диаметр которой может колебаться от 25 до 32 мм.
Трубопровода других диаметральных размеров крайне редко применяются в таких системах.
Выполнять разводку тепловых контуров можно собственноручно, главное – придерживаться одного важного условия: на каждое последующее разветвление берутся трубы меньшего диаметра.
Примерный порядок подбора диаметров – труба Ø32 мм, труба Ø25 мм. После того, как будет выполнено разветвление – труба Ø20 мм, завершающая труба Ø16 мм. И если следовать этой рекомендации, то водородная отопительная горелка будет функционировать на должном уровне.
С этой статьей читают: Как сделать геотермальное отопление дома своими руками
Преимущества водородных обогревательных систем
Несмотря на незначительную популярность этого оборудования в наших регионов, оно все-таки завоевало доверие тех, кто уже успел оборудовать свой загородный дом подобным отопительным блоком. А все потом, что водородные тепловые узлы имеют несколько очень важных преимуществ:
- Экологичная чистота системы. В этом случае при работе оборудования происходит выброс всего одного побочного продукта – воды в виде пара. Паровые массы не способны нанести вред ни человеческому организму, ни окружающей среде.
- Функционирование этого газа в системе осуществляется без участия огня. Тепловая энергия производится за счет каталитической реакции. При смешивании кислорода и водорода получается вода, во время чего происходит выделение огромного объем теплоэнергии. Дальше осуществляется переход теплового потока в теплообменник. Как правило, температура в системе колеблется в рамках 35-45°С, что вполне приемлемо для устройства систем «теплый пол».
В скором времени водородные обогревательные установки смогут стать отличной и, что немаловажно, экономически выгодной заменой твердотопливных, электрически и газовых котлов.
- Высокий коэффициент полезного действия – порядком 96%, что в сравнении с другими методами обогрева очень выгодно.
- Возможность собственноручного сбора и монтажа отопительного блока. При наличии всех необходимых комплектующих и подробной инструкции, любой человек, не имеющий специальных навыков и знаний, сможет без особого труда собрать и оборудовать свой дом водородным отопительным блоком.
- Минимальное количество исходного сырья для производства топлива. Понадобится электричество и вода. Если же у вас свой источник воды, то от вас потребуется только электроэнергия. А при обустройстве солнечных панелей на участке, можно и вовсе сократить потребление электричества.
Что же касается недостатков, то среди них можно выделить только один – необходимость специального оборудования для гидролиза этого газа. Кроме указанного, минусов у этого оборудования до сегодняшнего дня не обнаружено.
Вот, собственно, и все тонкости устройства водородных отопительных систем. При грамотном подходе затраты на обогрев помещения с помощью таких установок будут минимальными.
ВИДЕО: Отопление дома водородом
www.portaltepla.ru
Как сделать электролизер своими руками?
Современные электролизеры активно используются в промышленной сфере. Созданы данные устройства для участия в выработке активных металлов. В частности, можно отметить магний. Осуществляется это благодаря электролизу. Также указанное устройство способно участвовать в получении активных неметаллов. Из них можно выделить хлор и фтор.
Автомобилисты также используют электролизы для того, чтобы повысить стойкость металла. При этом на его поверхности образуется специальный защитный слой. От коррозии металла уберечь автомобиль он способен. Существуют модели различных видов, и, чтобы самостоятельно собрать электролизер водорода своими руками, необходимо ознакомиться с основными конфигурациями.
Модель с двумя фильтрами
Складывается данного типа электролизер для автомобиля своими руками довольно просто. В первую очередь необходимо заготовить четыре листа металла. В данном случае можно использовать оцинкованную сталь. При этом нержавейка для электролизеров также подойдет. После этого устанавливается непосредственно контейнер с водой. Отверстия в нем можно сделать при помощи ножа. Далее, чтобы сделать электролизер своими руками, важно закрепить фильтры. Использовать можно обычный сетчатый тип.
В магазине приобрести его не составит труда. Следующим шагом фиксируется обратный клапан. Для этого контейнер необходимо закрепить на основе. Чтобы сделать это, многие специалисты советуют использовать болты. Далее останется поставить плату толщиной не более 2,3 мм. Следующим шагом фиксируется трубка барботажного типа. При этом важно следить за уровнем воды в контейнере. В последнюю очередь устанавливается форсунка. Затвор в данном случае должен располагаться со стороны платы. Клеммы крепятся только после наклейки прокладки.
Устройство с верхним расположением контейнера
Чтобы собрать данного типа электролизер для автомобиля своими руками, необходимо в первую очередь заготовить платы. Чаще всего их используют из нержавеющей стали. Однако оцинкованные виды также попадаются. В данном случае толщина плат не должна превышать 2,2 мм. После их скручивания винтами необходимо заняться установкой изолирующей накладки. Все это делается для того, чтобы защитить нижний затвор.
Далее, чтобы сделать электролизер своими руками, устанавливается верхняя плата. Толщина ее не должна превышать 1,2 мм. Обратный клапан в данном случае важно устанавливать на защитное кольцо. Таким образом, утечки воды будут происходить довольно редко. Следующим шагом закрепляется непосредственно контейнер. Для этого многие специалисты рекомендуют использовать штуцеры. Барботажная труба в устройстве крепится в последнюю очередь. Затем устанавливают электроды с клеммами.
Модель с нижним расположением контейнера
Чтобы сделать данного типа электролизер для авто своими руками, контейнер целесообразнее подбирать пластиковый. Однако на сегодняшний день можно встретить и алюминиевые модификации. Весить в данном случае устройство будет довольно много. Начинать сборку необходимо с установки основы. Для этого потребуется только один лист из нержавеющей стали. Размеры его должны соответствовать габаритам контейнера. После его установки есть возможность закрепить верхнюю плату.
По габаритам она должна соответствовать размерам нижнего листа металла. После этого устанавливается непосредственно трубка. Фильтры в данном случае использовать необязательно. Следующим шагом важно зафиксировать затвор. Крепиться он должен непосредственно к нижней плате на винтах. Подбирать их целесообразнее с маркировкой М6. На сегодняшний день найти их в магазине довольно просто. После этого фиксируется непосредственно форсунка. С этой целью многие специалисты рекомендуют устанавливать штуцеры. В свою очередь, фильтры лучше крепить при помощи пластиковых зажимов. Однако следует не забывать про использование резиновой прокладки. В противном случае изоляция устройства буде нарушена.
Устройство с двумя клапанами
Сделать электролизер своими руками (чертежи показаны ниже) на два клапана довольно просто. В
первую очередь следует заняться подготовкой основы. Для этой цели лучше всего подобрать прочный лист металла. По ширине он должен сходиться с пластиковым контейнером. После этого фиксируется непосредственно плата. На данном этапе важно прочно скрепить все листы. Для этого можно использовать винты с маркировкой М6. Однако многое в данном случае зависит от габаритов контейнера.
Следующим шагом устанавливается труба барботажното типа. Диаметр ее обязан составлять минимум 3,3 см. После этого для устройства подбирается затвор. Первый клапан необходимо устанавливать у основания трубы. Для его фиксации на внутренней поверхности используют штуцеры. После этого применяется зажимное кольцо. Далее для закрепления затвора устанавливается еще одна металлическая платина. Затем останется зафиксировать второй клапан на трубу. Отступ от края должен составлять минимум 2 см.
Модели на три клапана
Чтобы сделать электролизер своими руками в машину на три клапана, необходимо заготовить прочную пластину. Нержавеющая сталь в данном случае подходит идеально. Первый клапан устанавливать можно сразу на входную трубу, которая соединяется напрямую с контейнером. После этого фиксируется верхняя пластина. Далее устанавливается вторая барботажная трубка. На конце должен располагаться еще один клапан.
Для его фиксации многие специалисты рекомендуют пользоваться зажимным кольцом. При этом штуцер необходимо фиксировать довольно жестко. Следующим шагом заготавливается затвор для устройства. Только после этого крепится третий клапан в трубу и соединяется с форсункой. На этом этапе необходимо использовать шпильки. Также многие специалисты рекомендуют применять специальные прорезиненные прокладки для изоляции.
Устройство с оцинкованной платой
Электролизер для отопления своими руками довольно часто собирают с оцинкованными платами. На сегодняшний день он является очень востребованным. Для того чтобы начать работу, заготавливается малого размера пластина. После этого выбирается под нее контейнер. Соединять платы между собой можно при помощи винтов. Всего потребуется их четыре единицы.
После этого можно приступать к фиксации верхней изолирующей прокладки. Для быстрого осуществления процесса электролиза многие специалисты рекомендуют использовать только пластиковые контейнеры. Зафиксировать их на основе можно при помощи шпилек. После этого останется только установить затвор с клеммами для подсоединения.
Модель с оргстеклом
Сложить электролизер своими руками из оргстекла в наше время довольно сложно. В первую очередь проблема заключается в том, что в обработке оно очень непростое. Также следует учитывать, что для него необходимо подбирать контейнер нужного размера. Всего на плате надо сделать четыре отверстия по углам. После этого с интервалом 1,5 см накладываются металлические пластины. Далее можно зафиксировать непосредственно затвор. Для изоляции многие специалисты рекомендуют использовать прорезиненные прокладки, однако следует учитывать, что их толщина не должна превышать 2 мм.
Модель на электродах
Электролизер воды своими руками на электродах складывается довольно просто. В данном случае работу целесообразнее начинать со сборки нижней части устройства. Для этого заготавливается небольшого размера металлическая пластина. После этого можно закрепить затвор. В данном случае контейнер будет располагаться в верней части. Следующим шагом фиксируется непосредственно трубка. Фильтров в ней можно расположить два. В этой ситуации многое зависит от размеров контейнера. После этого есть возможность зафиксировать форсунку.
Следующим шагом устанавливается верхний лист металла. На данном этапе важно следить, чтобы пластина не соприкасалась с контейнером. При этом зажимные винты от нее обязаны располагаться на расстоянии около 2 см. Электроды в данном случае должны крепиться на затворе. При этом клеммы лучше всего расположить с другой стороны.
Применение пластиковых прокладок
Сделать электролизер своими руками с пластиковыми прокладками можно, если подобрать хороший алюминиевый контейнер. В данном случае изоляция его будет достигнута высокая. Начинать сборку устройства нужно сразу с установки основы. После этого должны располагаться прокладки. На данном этапе их необходимо вырезать прямоугольной формы.
Всего понадобится для сборки четыре прокладки. Устанавливаться они должны по углам, и зазор обязан составлять около 2 мм. После этого появится возможность зафиксировать контейнер. С этой целью следует взять второй лист и проделать в нем четыре отверстия. Необходимы они для того, чтобы зафиксировать контейнер при помощи винтов. Используются они чаще всего с маркировкой М6. В данном случае для хорошей фиксации лучше использовать резиновые кольца. После этого останется установить затвор, а также клеммы для подсоединения устройства.
Модель на две контактные клеммы
Модели данного типа необходимо складывать с основы. Для этого пластину можно взять алюминиевую либо стальную. После этого важно закрепить пластиковый контейнер на цилиндрах. Также можно воспользоваться винтами. Далее останется установить затвор. Форсунку в данном случае можно использовать игольчатого типа. Диаметр ее должен составлять не менее 3 мм.
Клеммы в устройстве крепятся непосредственно к нижней плате. Для этого используются обычные проводники. Трубку следует устанавливать в последнюю очередь. На данном этапе важно не забыть про зажимное кольцо. Фильтры для электролизера лучше всего подбирать сетчатого типа. Клапанов в системе должно быть предусмотрено два. Крепятся они на шпиндели.
fb.ru
монополярно-биполярный электролизер для получения смеси водорода и кислорода - патент РФ 2475343
Изобретение относится к газопламенной обработке материалов водородно-кислородной смесью, в частности к электролизерам для получения смеси водорода и кислорода. В электролизере Электролизер может быть фильтр-прессным или ящичным, при этом часть его электродов - монополярные, а часть - биполярные. Электролизер состоит из плоских или фигурных параллельных электродов с отверстиями или пазами для прохода газа и электролита. Пространство между электродами заполнено электролитом, и к крайним электродам подведен электрический ток. Электроды соединены между собой токоведущими шинами в блоки, два крайних из которых содержат по n+1, а остальные - по 2n+1 электродов, где n - натуральное число. При этом средние электроды каждого блока с 2n+1 электродами размещены в зазоре между двумя смежными блоками, а остальные 2n электродов этого блока - в середине зазоров между электродами смежных блоков, не контактируя с их токоведущими шинами. Технический результат заключается в многократном уменьшении площади (диаметра) каждого отдельного электрода в электролизерах, рассчитанных на токи порядка 100 А и более. 1 ил. 
Рисунки к патенту РФ 2475343
Изобретение относится к газопламенной обработке материалов водородно-кислородным пламенем с получением водородно-кислородной смеси электролизом воды непосредственно на месте сварки.
Современные электролизеры подразделяют на монополярные и биполярные по схеме подключения электродов к источнику питания (Якименко Л.М., Модылевская И.А., Ткачек З.А. Электролиз воды. М.: Химия, 1970 г., 263 с.). В монополярных электролизерах все электроды-аноды присоединены к одной общей токоведущей шине, а все электроды-катоды - к другой. Поэтому такой электролизер представляет собой, в сущности, одну электролизную ячейку, каждый из электродов которой состоит из нескольких элементов, включенных параллельно в цепь тока. Биполярные электролизеры состоят из большого количества ячеек, включенных последовательно в цепь тока, причем одна сторона каждого электрода, за исключением двух крайних, к которым подключен источник питания, является катодом одной ячейки, другая - анодом соседней ячейки.
Электролизеры, предназначенные для общепромышленного применения, должны давать не менее 1,5 куб. м смеси в час. Монополярный электролизер потребляет около 1600 А на каждый кубометр водородно-кислородной смеси в час. Следовательно, монополярный электролизер, предназначенный для общепромышленного применения, потребляет не менее 2400 А. При таком токе электролизеру необходимы массивные токоподводы и тяжелый источник питания, что делает его неприемлемо громоздким для использования в составе электролизно-водного генератора (термин «электролизно-водный генератор» - по ГОСТ 2601-84, термин № 160). Биполярные электролизеры потребляют сравнительно небольшой ток, но высокого напряжения. Отсюда повышенные требования к изоляции электродов и утечка тока в обход электродов (через отверстия в них и неплотности между электродом и корпусом электролизера). Энергия тока утечки расходуется только на нагрев электролита, а не на образование водороднокислородной смеси.
В крупных электрохимических цехах, например, в производстве меди, где имеется много электролизеров, используют параллельно-последовательное включение монополярных электродов, когда несколько монополярных электролизеров (электролизных ванн) соединяют последовательно (Прикладная электрохимия / Учебник для вузов под ред. А.П.Томилова. М.: Химия, 1984. Стр.38-39). При этом каждый электролизер установлен в отдельном корпусе или отделен от другого электролизера общей для них диэлектрической стенкой. Применительно к электролизно-водным генераторам реализация и этой схемы подключения делает электролизер неприемлемо громоздким.
Предлагается электролизер для получения водородно-кислородной смеси, в котором большинство электродов - монополярные, а остальные - биполярные. Электролизер может быть фильтр-прессным или ящичным и содержит плоские или рельефные параллельные электроды с отверстиями или пазами для прохода газа и электролита. Зазоры между электродами одинаковы и заполнены электролитом, а к крайним электродам подведен электрический ток. Электроды соединены между собой токоведущими шинами в блоки, два крайних из которых содержат по n+1, остальные - по 2n+1 электродов, где n - натуральное число. При этом средний электрод каждого блока с 2n+1 электродами размещен между двумя смежными блоками электродов, а остальные 2n этого блока - в середине зазоров между электродами смежных блоков, не соприкасаясь с их токоведущими шинами.
В результате средние электроды блоков с 2n+1 электродами являются биполярными, все остальные - монополярными, а электролизер в целом представляет собой последовательно соединенные монополярные электролизеры, в каждом из которых 2n+1 электролизных ячеек. Перегородками, отделяющими каждый такой монополярный электролизер от смежных, являются биполярные электроды.
Число блоков электродов выбирают сообразно напряжению источника питания электролизера, а число электродов в блоке - по току, на который рассчитывают электролизер.
Схематическое изображение описываемого электролизера для n=2 и семи блоков с 2n+1 электродами изображено на чертеже.
Как видно из чертежа, электролизер содержит пакет электродов 1 с электролитом 2 между ними. К крайним электродам подключены токоподводы 3 и 4. Электролизер может быть фильтр-прессным или ящичным. В электродах имеются отверстия или пазы для прохода газа и электролита (на чертеже не показаны). Электроды в пакете могут быть плоскими или рельефными в них. Электроды соединены токоведущими шинами 5 в блоки I-IX. Два крайних блока (I и IX) содержат по 3 электрода, остальные - по 5 электродов. Средние электроды блоков II-VIII являются биполярными и делят пакет электродов на восемь последовательно соединенных монополярных электролизеров по 5 ячеек в каждом (границы монополярных электролизеров показаны на чертеже пунктиром).
Технический эффект предложенного изобретения - многократное уменьшение площади (диаметра) каждого отдельного электрода в электролизерах, рассчитанных на токи порядка 100 А и более, что, в свою очередь,
1) облегчает обеспечение безопасности электролизеров для получения водородно-кислородной смеси, как сосудов, работающих под давлением,
2) позволяет сделать электролизеры производительностью 1500 литров/час и более водородно-кислородной смеси столь компактными, что «Правила проектирования и эксплуатации сосудов, работающих под давлением» не распространяются на них,
3) значительно сокращает выделение тепла по сравнению с биполярными электролизерами с таким же числом ячеек, так как потери тока на утечку в обход электродов при прочих равных сокращаются в 2n+1 раз,
4) позволяет облегчить циркуляцию электролита через электролизер, так как в монополярных электродах увеличение площади отверстий для протекания электролита не приводит к росту потерь тока и тепловыделения за счет утечки тока в обход электродов.
В соответствии с предложенным, были изготовлены электролизеры для получения водородно-кислородной смеси мощностью 3,0, 7,5 и 15,0 кВА. Испытания этих электролизеров подтвердили работоспособность питания электродов по предложенной схеме и все изложенные выше преимущества такого питания. В частности, тепловыделение сократилось в несколько раз по сравнению с тепловыделением биполярных электролизеров такой же производительности по водородно-кислородной смеси.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Электролизер для получения водородно-кислородной смеси фильтр-прессного или ящичного типа, содержащий пакет параллельных электродов, выполненных плоскими или рельефными с отверстиями или пазами для прохода газа и электролита, электролит в межэлектродном пространстве и токоподводы к крайним электродам, отличающийся тем, что электроды соединены между собой токоведущими шинами в блоки, два крайних из которых содержат по n+1 электродов, а остальные - по 2n+1 электродов, где n - натуральное число, при этом средние электроды каждого блока с 2n+1 электродами размещены в зазоре между смежными блоками, а остальные 2n электродов этого блока - в середине зазоров между электродами двух смежных блоков, без контакта с их токоведущими шинами, причем средние электроды блоков c 2n+1 электродами являются биполярными, а остальные электроды - монополярными.
www.freepatent.ru
Разработан новый простой метод получения водорода из воды путем электролиза
Читать все новости ➔
Простое и надежное устройство, разработанное исследователями из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL), позволит реализовать производство водородного топлива из воды по более низкой стоимости, нежели это было возможно до последнего времени. В разработанной швейцарскими исследователями технологии электролиза не используется помещаемых между электродами дорогостоящих ионных мембран, кроме этого, она обладает некоторыми другими преимуществами по сравнению с обычными технологиями электролиза.
Новая электролизная ячейка
В течение достаточно долго времени ученые бьются над задачей замены ископаемых видов топлива водородом. Поскольку водород при сгорании не выделяет ничего, кроме чистой воды, он является идеальным топливом для экологически чистого транспорта и идеальным средством для промежуточного хранения энергии, получаемой от возобновляемых источников, таких, как Солнце и ветер. Однако, производство водорода, заключающееся в расщеплении молекул воды на водород и кислород под воздействием электрической энергии, остается по-прежнему крайне дорогостоящим и не способным конкурировать с обычным топливом и другими источниками энергии.
Группа из EPFL, возглавляемая профессором Деметри Псальтисом (Demetri Psaltis), разработала технологию универсального и упрощенного процесса электролиза воды. Играя с балансом между механическими силами, электрическими силами и силами поверхностного натяжения, исследователи избавились от необходимости использования ионных мембран, которые разделяют электроды в обычных электролизных системах.
Электрический ток в электролизной ячейке течет от катода к аноду. Этот ток и воздействие катализаторов заставляют молекулы воды расщепляться на кислород и водород. Для того, чтобы воспрепятствовать смешению этих газов и образованию взрывоопасной гремучей смеси, между электродами устанавливают полимерные мембраны, проводящие ионный электрический ток и изготовленные из материала под названием нафион (Nafion). Такие мембраны сами по себе достаточно дорогостоящие, имеют ограниченный срок службы и работают в растворах с высокой кислотностью, что сужает круг используемых катализаторов.
Чтобы избавиться от ограничений, связанных с необходимостью использования ионных мембран, ученые разместили электроды на расстоянии нескольких сотен микрометров друг от друга, превратив электролизную ячейку в микропотоковое устройство. Когда жидкость в таком устройстве перемещается со скоростью, превышающей некий предел, газы, водород и кислород, выделяются в противоположных направлениях за счет эффекта Серже-Сильберберга (Segre-Silberberg effect), разделяясь безо всякой мембраны.
Такая конструкция электролизной ячейки позволит создать устройства-электролизеры, способные работать с любыми типами жидких электролитов и с любыми катализаторами, которые более не будут подвергаться риску их повреждения при работе в чрезвычайно кислой среде. Такая универсальность невозможна в обычных системах, в которых нормально работают только катализаторы на основе благородных металлов, таких как платина.
"Наше устройство обладает потенциалом для резкого увеличения эффективности по отношению к другим методам расщепления воды, в которых используются ионные мембраны" - рассказывает Мохаммад Хашеми (Mohammad Hashemi), один из исследователей, - "Кроме этого, общая эффективность расщепления воды увеличивается за счет отсутствия ионной мембраны, которая ограничивает ионную проводимость электролита и выступает в роли паразитного электрического сопротивления".
В настоящее время исследовательская группа работает, разрабатывая такую конструкции новых электролизных ячеек, которая одновременно обеспечит еще большую эффективность процесса расщепления и будет подходящей для условий массового производства.
Возможно, Вам это будет интересно:
meandr.org
Монополярно-биполярный электролизер для получения смеси водорода и кислорода
Изобретение относится к газопламенной обработке материалов водородно-кислородной смесью, в частности к электролизерам для получения смеси водорода и кислорода. В электролизере Электролизер может быть фильтр-прессным или ящичным, при этом часть его электродов - монополярные, а часть - биполярные. Электролизер состоит из плоских или фигурных параллельных электродов с отверстиями или пазами для прохода газа и электролита. Пространство между электродами заполнено электролитом, и к крайним электродам подведен электрический ток. Электроды соединены между собой токоведущими шинами в блоки, два крайних из которых содержат по n+1, а остальные - по 2n+1 электродов, где n - натуральное число. При этом средние электроды каждого блока с 2n+1 электродами размещены в зазоре между двумя смежными блоками, а остальные 2n электродов этого блока - в середине зазоров между электродами смежных блоков, не контактируя с их токоведущими шинами. Технический результат заключается в многократном уменьшении площади (диаметра) каждого отдельного электрода в электролизерах, рассчитанных на токи порядка 100 А и более. 1 ил.
Изобретение относится к газопламенной обработке материалов водородно-кислородным пламенем с получением водородно-кислородной смеси электролизом воды непосредственно на месте сварки.
Современные электролизеры подразделяют на монополярные и биполярные по схеме подключения электродов к источнику питания (Якименко Л.М., Модылевская И.А., Ткачек З.А. Электролиз воды. М.: Химия, 1970 г., 263 с.). В монополярных электролизерах все электроды-аноды присоединены к одной общей токоведущей шине, а все электроды-катоды - к другой. Поэтому такой электролизер представляет собой, в сущности, одну электролизную ячейку, каждый из электродов которой состоит из нескольких элементов, включенных параллельно в цепь тока. Биполярные электролизеры состоят из большого количества ячеек, включенных последовательно в цепь тока, причем одна сторона каждого электрода, за исключением двух крайних, к которым подключен источник питания, является катодом одной ячейки, другая - анодом соседней ячейки.
Электролизеры, предназначенные для общепромышленного применения, должны давать не менее 1,5 куб. м смеси в час. Монополярный электролизер потребляет около 1600 А на каждый кубометр водородно-кислородной смеси в час. Следовательно, монополярный электролизер, предназначенный для общепромышленного применения, потребляет не менее 2400 А. При таком токе электролизеру необходимы массивные токоподводы и тяжелый источник питания, что делает его неприемлемо громоздким для использования в составе электролизно-водного генератора (термин «электролизно-водный генератор» - по ГОСТ 2601-84, термин №160). Биполярные электролизеры потребляют сравнительно небольшой ток, но высокого напряжения. Отсюда повышенные требования к изоляции электродов и утечка тока в обход электродов (через отверстия в них и неплотности между электродом и корпусом электролизера). Энергия тока утечки расходуется только на нагрев электролита, а не на образование водороднокислородной смеси.
В крупных электрохимических цехах, например, в производстве меди, где имеется много электролизеров, используют параллельно-последовательное включение монополярных электродов, когда несколько монополярных электролизеров (электролизных ванн) соединяют последовательно (Прикладная электрохимия / Учебник для вузов под ред. А.П.Томилова. М.: Химия, 1984. Стр.38-39). При этом каждый электролизер установлен в отдельном корпусе или отделен от другого электролизера общей для них диэлектрической стенкой. Применительно к электролизно-водным генераторам реализация и этой схемы подключения делает электролизер неприемлемо громоздким.
Предлагается электролизер для получения водородно-кислородной смеси, в котором большинство электродов - монополярные, а остальные - биполярные. Электролизер может быть фильтр-прессным или ящичным и содержит плоские или рельефные параллельные электроды с отверстиями или пазами для прохода газа и электролита. Зазоры между электродами одинаковы и заполнены электролитом, а к крайним электродам подведен электрический ток. Электроды соединены между собой токоведущими шинами в блоки, два крайних из которых содержат по n+1, остальные - по 2n+1 электродов, где n - натуральное число. При этом средний электрод каждого блока с 2n+1 электродами размещен между двумя смежными блоками электродов, а остальные 2n этого блока - в середине зазоров между электродами смежных блоков, не соприкасаясь с их токоведущими шинами.
В результате средние электроды блоков с 2n+1 электродами являются биполярными, все остальные - монополярными, а электролизер в целом представляет собой последовательно соединенные монополярные электролизеры, в каждом из которых 2n+1 электролизных ячеек. Перегородками, отделяющими каждый такой монополярный электролизер от смежных, являются биполярные электроды.
Число блоков электродов выбирают сообразно напряжению источника питания электролизера, а число электродов в блоке - по току, на который рассчитывают электролизер.
Схематическое изображение описываемого электролизера для n=2 и семи блоков с 2n+1 электродами изображено на чертеже.
Как видно из чертежа, электролизер содержит пакет электродов 1 с электролитом 2 между ними. К крайним электродам подключены токоподводы 3 и 4. Электролизер может быть фильтр-прессным или ящичным. В электродах имеются отверстия или пазы для прохода газа и электролита (на чертеже не показаны). Электроды в пакете могут быть плоскими или рельефными в них. Электроды соединены токоведущими шинами 5 в блоки I-IX. Два крайних блока (I и IX) содержат по 3 электрода, остальные - по 5 электродов. Средние электроды блоков II-VIII являются биполярными и делят пакет электродов на восемь последовательно соединенных монополярных электролизеров по 5 ячеек в каждом (границы монополярных электролизеров показаны на чертеже пунктиром).
Технический эффект предложенного изобретения - многократное уменьшение площади (диаметра) каждого отдельного электрода в электролизерах, рассчитанных на токи порядка 100 А и более, что, в свою очередь,
1) облегчает обеспечение безопасности электролизеров для получения водородно-кислородной смеси, как сосудов, работающих под давлением,
2) позволяет сделать электролизеры производительностью 1500 литров/час и более водородно-кислородной смеси столь компактными, что «Правила проектирования и эксплуатации сосудов, работающих под давлением» не распространяются на них,
3) значительно сокращает выделение тепла по сравнению с биполярными электролизерами с таким же числом ячеек, так как потери тока на утечку в обход электродов при прочих равных сокращаются в 2n+1 раз,
4) позволяет облегчить циркуляцию электролита через электролизер, так как в монополярных электродах увеличение площади отверстий для протекания электролита не приводит к росту потерь тока и тепловыделения за счет утечки тока в обход электродов.
В соответствии с предложенным, были изготовлены электролизеры для получения водородно-кислородной смеси мощностью 3,0, 7,5 и 15,0 кВА. Испытания этих электролизеров подтвердили работоспособность питания электродов по предложенной схеме и все изложенные выше преимущества такого питания. В частности, тепловыделение сократилось в несколько раз по сравнению с тепловыделением биполярных электролизеров такой же производительности по водородно-кислородной смеси.
Электролизер для получения водородно-кислородной смеси фильтр-прессного или ящичного типа, содержащий пакет параллельных электродов, выполненных плоскими или рельефными с отверстиями или пазами для прохода газа и электролита, электролит в межэлектродном пространстве и токоподводы к крайним электродам, отличающийся тем, что электроды соединены между собой токоведущими шинами в блоки, два крайних из которых содержат по n+1 электродов, а остальные - по 2n+1 электродов, где n - натуральное число, при этом средние электроды каждого блока с 2n+1 электродами размещены в зазоре между смежными блоками, а остальные 2n электродов этого блока - в середине зазоров между электродами двух смежных блоков, без контакта с их токоведущими шинами, причем средние электроды блоков c 2n+1 электродами являются биполярными, а остальные электроды - монополярными.
www.findpatent.ru
