Устройство для получения газов

(51)5 ПИСА АВТОРСКО ИЗОБ НИ СВИДЕТЕЛЬС ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(56) 1, Патент США 1 ч. 4241485, В 01 Л 7/00.1972.2, Патен США М 4200615, В 01 3 7/00,1980,3. Авторское свидетельство СССРМ 1755911, кл. В 01,3 7/00, 1990.4, Агеев В.Н. и др, Взаимодействие водорода с металлами, М.: Наука, 1987.-296 с,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОВ Изобретение относится к области машиностроения, а именно к созданию и исследованию гаэогенераторных устройств.Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства путем увеличения выхода чистого, свободного от примесей газа с молекулярной массой ниже 7 у.е.Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен вариант конкретного выполнения предложенного или заявленного устройства для получения газов. Составными элементами устройства являются два коаксиально расположенных цилиндра 1 и 2, проводящий электрический ток, газогенерирующий материал 3, радиальные каналы 4 с радиусом йо, пронизывающие г ерирующий материал 3 и выходящие утреннюю полость 5 цилиндра 2, и а(57) Сущность изобретения; устройство включает источник электрической энергии,.соединенного с газогенерирующим блоком (ГБ), выполненным из двух коаксиально расположенных цилиндров, между которыми находится газогенерирующий материал (ГМ). Газогенерирующий материал и цилиндр малого диаметра имеют радиальные каналы (РК). Число РК выбирается из соотношения й = 2 а В 1/йо , где (т =М 1/М 2 - пористость ГМ, М 1 - масса ГМ,имеющего.РК; М 2 - .масса цельного ГМ, в котором нет РК;1, В 1 - длина и радиус внеш- З него цилиндра ГБ, соответственно; Во - ра- у диус РК, 1 ил.ааайЮэлектрического тоха 6 и электрической цепи (")7. Устройство работает следующим образом. Для получения, нап 2 оимер, массы легкого газа порядка 10 кг водорода с эффективной молекулярной массой 2 у.е. замыкают электрическую цепь 7 с электрическим сопротивлением Во= 11 о Ом, индуктивностью 1 о = 11 о Гн, емкостью С -д=30 ф, напряжением Оо = 200 В, ток поступает в газогенерирующий блок 1 - 4 и нагревает гаэогенерирующий материал палладий.размером =0,25 м, В 1 = 0,014 м, йо = 0,0016 м до температуры порядка 1500 К. Повышение температуры, еевысокий уровень инициирует и обеспечивает процесс диффузии водорода к поверхности радиальных каналов, пронизывающих газогенерирующий материал и внутренний цилиндр. прототипе З, что способствует повышению эффективности газоотдачи.В итоге, предложенное устройство получения газов, основанное на вышеописан ных принципах, позволяет получатьсвободный от примесей, низкомолекулярный газ с высокой температурой, который необходим в практическом применении. Заметим, что представленное устройство по зволяет получать газы с эффективноймолекулярной массой менее 7 у.е.Представленное устройство относительно просто по изготовлению, надежно в эксплуатации, удобно при транспортиров ке. Благодаря конструктивным особенностям, предполагаемое устройство позволяет испольэовать газогенерирующий материал неоднократно. гй =.2 сг 1 В 1/Ва 20. Формула изобретенияУстройство для получения газов, состоящее из источника электрической энергии, соединенного с газогенерирующим блоком, выполненным из двух коаксиально располо- ..25 женных цилиндров, между которыми находится газогенерирующий материал,.причем газогенерирующий материал и цилиндр малого диаметра имеют радиальные. каналы, о т л и ч а ю щ е"е с я тем, что, с ЗО целью повышения эффективности работыустройства путем увеличения выхода чистого газа, газогенерирующий материал выполнен из металла, генерирующего.водород, например палладия, а число ради- .35 альных каналов равно гй " 2 о 1 В/Во,гМ = 2 о 1 В/Во. 40 Отметим, что отсутствие токонепроводящих полимерных прокладок позволяет достигать высокого уровня и равномерного 45 распределения температуры по газогенерирующему материалу с меньшей затратой энергии (4 - 6 Дж против 3-6 Дж в5 ь газогенерирующего блока, Получающийся газ, проходя черезуадиальные каналы 4 радиусом Яо - 2 ю - 51 о м собирается во внутренней цилиндрической полости 5. Число радиальных каналов равно:гдето = М 1/Мг - . пористость газогенерирующего материала; М 1 - масса газогенерирующего материала, имеющего радиальные каналы; Мг - масса цельного газогенерирующего материала, в котором нет радиальных каналов. Отметим, что пористость 0 может меняться в интервале от 0 до 1, причем, практически было определено оптимальное значение О = 0,55, при котором наблюдается максимальный выход газа. При пористости о =0,55 и радиусе радиаль -зных каналов Во = 1 о м, число каналов равно 4299 шт.Технико-экономические преимущества представленного устройства для получения газов по сравнению с устройством, выбранным в качестве прототипа 31 состоит в том, что в качестве газогенерирующего материала используется металл, в частности, палладий, который может быть предварительно сильно насыщен водородом и затем, при прохождении через металл электрического тока, может нагреваться до высоких температур порядка 1500 К, что приводит к интенсивной диффузии водорода из глубины металла к .поверхности радиальных каналов, число которых существенно влияет на процесс генерации газа и выбирается из соотношения: ф.где о = М 1/Мг - пористость гаэогенерирующего материала; М 1 - масса газогенерирующего материала, имеющего радиальные каналы; Мг - масса цельного газогенерирующего. материала, в котором нет радиальных каналов;1, В - длинаи радиус внешнего цилиндра газогенерирующего блока соответственно; Во - радиус радиального канала.1804902 Составитель А. БубенчикоТехред М,Моргентал Редактор ректор Л,Ливр Заказ 915 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 НТ СС водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101