Газогенератор источника сейсмических сигналов

О 11 И С А Н И Е щУ 44401ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикцо делам изобретений и открытий, В, Лихтм Волжское отделение Института геологии и разработгорючих ископаемых СТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИНАЛОВ ГЕНЕРАТО 54) Изобретение относится к технике возбуждения акустических импульсов и может быть использовано, например, в источниках излучения моноимпульсных, равномерно-импульсных и фазоманипулированных сигналов при изучении около- и межскважинного пространства, в морской сейсморазведке полезных ископаемых, а также в промышленных технологических процессах.Известен газогенератор-электролизер для 10 выработки газовой смеси в виде герметичного контейнера, расположенного в корпусе источника сейсмических сигналов 11. Взрывчатая смесь получается из воды, которая путем электролиза разлагается на 1 водород и кислород. Эта смесь поджигается искрой, либо каким-нибудь другим способом; выделяемая энергия в виде упругой волны распространяется в окружающей среде. После сгорания газовой смеси обра зуется исходный продукт - вода. Таким образом, при работе устройства длительное время не требуется перезарядки рабочего тела.Существенным недостатком известной конструкции газогенератора-электролизера является образование устойчивой газовой оболочки вокруг электродов, что нейтрализует процесс электролиза. Как известно, при прохождении через электролит необхо димого напряжения и плотности тока между катодом и анодом, на поверхности катода, в результате элеКтролиза интенсивно выделяется водород. В начальной стадии процесса пузырьки водорода закрывают поверхность катода на значительном его участке, что резко замедляет процесс электролиза с одной стороны, а с другой стороны, через оставшиеся незакрытыми места, начинает проходить ток недопустимо большой силы, что приводит к их разогреву и испарению электролита. Паровая оболочка, в свою очередь, оттесняет электролит и от остальной поверхности катода. В результате сила проходящего тока резко снижается, тепловыделение уменьшается, охлаждающиеся водяные пары конденсируются, электролит дегазируется, электроды охлаждаются, и процесс повторяется в той же последовательности, т. е. приобретает прерывистый характер, что существенно снижает производительность работы электролизера и устройства в целом. К тому же разность концентраций анолита и католита в анодном и катодном пространствах приводит к нарушению стабильности электролиза с течением времени.Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является газогенератор источника сейсмических сигналов, содержащий корпус с электролитом и размещенными в нем электродами 21.Газогенератор содержит устройство принудительной циркуляции электролита в виде насоса.При прохождении через электролит необходимого напряжения и плотности тока между катодом и анодом на поверхностях электродов в результате электролиза интенсивно выделяются пузырьки газов. За счет принудительной циркуляции жидкости при помощи насоса активируется эвакуация пузырьков газа из электролита и уменьшается разность концентраций като- лита и анолита в катодном и анодном пространствах.Существенными недостатками известной конструкции газогенератора источника сейсмических сигналов являются снижение производительности процесса электролиза в связи с отложением осадка на рабочих поверхностях электродов электролизера; усложнение конструкции электролизера в связи с необходимостью применения отдельного насоса для принудительной циркуляции электролита в межэлектродном пространстве; затраты энергии на привод насоса.Целью настоящего изобретения является увеличение скорости получения газовой смеси. Поставленная цель достигается тем, что электроды выполнены из электропроводного магнитнотвердого материала и установлены встречно одноименными полюсами.Изложенная сущность изобретения пояс. няется чертежом, на котором схематично показана конструкция газогенератора источника сейсмических сигналов,Газогенератор источника сейсмических сигналов содержит стальные магниты-электроды: катод 1 и анод 2, погруженные в электролит 3, и резервуар 4, в который помещены перечисленные элементы,В качестве электролита 3 используютсяводные растворы щелочей, кислот и солей.В качестве материалов для электродов применяются магнитножесткие электропроводные материалы, в частности обычные углеродистые стали, которые хорошо обрабатываются, обладают коррозионной стой.костью при катодной поляризации, достаточно низким перенапряжением выделения водорода и остаточной намагниченностью.Для повышения износоустойчивости и понижения перенапряжения производится активация катода 1 осаждением на его поверхности слоя никеля, а также металламп платиновой группы. На анод 2 наносится матовое никелевое покрытие толщиной 80 в 1 мк, в которое вводятся серосодержащие добавки для снижения анодного потенциала, Перед установкой в электролизер электроды 1, 2 намагничиваются и устанавливаются встречно одноименными по люсами. 7444014Устройство работает следующим обра.зом.При прохождении электрического токачерез раствор электролита 3 на электро 5 дах 1, 2 происходит разряд ионов и протекают связанные с этим химические реакции. Протекание процесса электролиза определяется переносом электрического тока в жидкости и условиями разряда присутст 1 О вующих в растворах ионов электролита 3.В щелочных электролитах перенос тока осуществляется почти исключительно ионами К+ или Ха+ и гидроокислами ОН - , При проведении электролиза в течение длитель 15 ного времени концентрация ионов К+ илиХа+ в катодном пространстве возрастает, а в анодном понижается вследствие переноса этих катионов из анодного в катодное пространство.Для уменьшения разности концентрацийанолита и католита в анодном и катодном пространствах, а также для очистки рабочих поверхностей электродов 1, 2 от пузырьков газа и активной их эвакуации из электролита, в конструкции предусмотрена принудительная циркуляция жидкости, ко.торая осуществляется за счет взаимодействия магнитного поля намагниченных электродов 1, 2 с жидким проводником то 30ка - электролитом 3.Магнитное поле постоянно стремится вытолкнуть из межполюсного пространства жидкость, проводящую электрический ток с силой Р=ВП., тем самым придавая ей движение снизу вверх между электродами и сверху вниз - в пространстве за электродами, При площади пластин электродов равной 1 м, зазоре между ними, равном 0,02 м, проходящем токе 10000 А и магнит 4 О ной индукции поля 0,1 Т, действует выталкивающая сила порядка 20 Н. Таким образом, поток жидкости увлекает за собой пузырьки газа с поверхности электродов п одновременно в достаточной степени обеспечивает перемешивание анолита и католита, причем различие содержания КНО в анолите и католите не превышает 10 г/л при общей концентрации едкого кали 250+400 г/л.При протекании жидкости в межэлектродном пространстве между магнитными полюсами электродов 1, 2 электролит 3 проходит магнитную обработку, предотвращая тем самым загрязнение рабочих поверхностей электродов от различного рода осадков, находящихся в электролите в растворенном и во взвешенном состояниях.Интенсификация процесса электролиза,упрощение конструкции электролизера и 60 повышение экономичности предложенногоустройства расширяет сферу его применения при проведении геологоразведочных работ и в других областях науки и техники, а также устраняет необходимость веде ния пазпаботки новых четпойетд туг д744401 Формула изобретения Составитель Л. СолодиловТехред А. Камышникова Редактор В, Левятов Корректоры; Р. Берковичи Т. Трушкина Заказ 1021/10 Изд.335 Тираж 649НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное открытий Типография, пр. Сапунова, 2 назначения и позволяет простыми средствами усовершенствовать действующие системы газогенераторов-электролизеров. Газогенератор источника сейсмических сигналов, содержащий корпус с электролитом и размещенными в нем электродами, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости получения газовой смеси,электроды выполнены из электропроводного магнитнотвердого материала и установлены встречно одноименными полюсами.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3587775, кл. 181-5,опублик. 1971.2. Патент США3229246, кл. 340-12,10 опублик. 19 бб (прототип),