Способ автоматического управления процессом получения водорода и кислорода при электролизе воды

О П И С А Н И Е (и)889747ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинеСоцнаанстннескнвРеспублик 61) Дополнительное к авт. свид 22)Заявлено 240180 (21) 2873003/23-2 б 51)М. К С 25 В 15/02 Гд 05 О 27/00 присоединением заявки Ьвудлретювй кемятет СССР(23) Приоритет ДК бб 012 -52 (088. 8) дв делам нэоеретен в открытий Опубликован 11281. Бюллетень М 4 5 опублйкования описания 15,1281(72) Авторы изобретения грйдев Л.Г,Миронов, Г.И.Челноков, В.И.Балакин и А.А.Рос 1) Заявител СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕВОДЫ ся е г енет и пламени сти вов конеч свари- ставляюсостава тсутстов сбора ных паров бретениюдостигаемо особ автооцессом орода при гулирования силы тока, проходящего че ролит; в зависимости от д газовой смеси 21.Недостаток данного спо чается в том, что происхо ктез э влек о а клю- етИзобретение относится к способам автоматического управления процессои получения водорода и кислорода при электролизе воды и может быть использовано.нри газопламенной пайке и сварке смесью газов в электронной, электротехнической, радиотехнической промышленности.Известен способ управления процессом электролиза, в котором изменяют ток, проходящий через электролитические ячейки электролизера, в зависимости от давления газовой смеси 1.1,Недостатком известного способа является то, что изменение температуры электролита за счет колебаний температуры окружающей среды приводит к качественному изменению состава Смеси, а именно с изменением температуры электролита и его концентрации меняется количество водяных паров Водяной пар является балластным газрм, на нагрев которого в газопла-, менных горелках до температуры газопламенной обработки расходуе энергии водородно-кислородно ни. В связи с этим происходи ние геометрических размеров его калорийности и стабильно времени, Все перечисленное, ном счете, ухудшает качество ваемого изделия. Выделить со щую водяных паров из общего газовой смеси трудно из-за о вия надежных и точных датчик .информации о количестве водя в газовом объеме.Наиболее близким к изо по технической сущности и му результату является сп матического управления пр получения водорода и кисл электролизе воды путем реное изменеьие калорийности и геометрических размеров пламени из-эа изменений температуры электролита и влажности газовой смеси, При этом стабильность газового пламени в процессе пайки и сварки относительно невелика, Это связано с тем, что управление процессом ведет"я только по изменению давления газов на выходе рабочей камеры (горелки), Известный способ не учитывает изменение температуры электролита в электролизере и соответственно насыщенность газов водяными парами и влагой перед горелкой.Целью изобреи ения является стабилизация качественных характеристик газовой смеси.Поставленная цель достигается тем, что дополнительно регулируют силу тока, проходящего через нагревательный элемент рабочей камеры, в зависимости от соотношения температур газовой смеси на выходе рабочей камеры и электролита в электролизереНа чертеже представлена функциональная схема системы автоматического управления, реализующей данный способ.Способ осуществляется следующим образом.При прохождении электрического тока через ячейки биполярного электролизера 1, заполненные электролитом, в процессе электролизера происходит изменение температуры электролита в сторону увеличения и соответственно увеличивается содержание водяных паров над электролитом. Полученная водородно-кислородная смесь, насыщенная водяными парами, подается при частичной ее конденсации в рабочую камеру 2 через нагревательный элемент 3. Температуру паров над электролитом измеряют датчиком 4, температуру нагрева газовой смеси - датчиком 5, Измеренные значения температур электролита и газовой смеси подают на регулятор 6 соотношения температур, имеющий в своем устройстве задатчик (на чертеже не показан), с помощью которого задают постоянное соотношение температур. При повышении температуры электро.лита Т в электролизере регулятор 6 формирует регулирующее воздействие на увеличение напряжения на нагревательном элементе 3. В результате 89747температура газовой смеси на выходерабочей камеры Т повышаетсяПри достижении соотношением рассматриваемых температур заданногозначения повышение напряжения на нагревательном элементе 3 прекращается.Однако температура Т может повыЬшаться из-за инерционности конструкции нагревательного элемента 3. Если 3 О при этом Т достигает предела зонынечувствительности регулятора 6, топоследний формирует регулирующее воздействие на уменьшение напряженияна нагревательном элементе 3. В 1% результате температура ТВ понижаетсяТаким образом, заданное соотношениеТ В . Т Э поддерживается автоматическис определенной точностью, зависящейв основном от инерционности объекта щ регулирования (конструкции нагревательного элемента 3).Постоянное соотношение температурвыбрано в пределах ТВ , Т = 4-5,где Т - температура газовой смесиЭ25 на выходе рабочей камеры,Т э - температура электролита.Нижнее значение соотношения температур выбирают из условий полученияперегретого нара, имеющего свойствагаза, обладающего минимальным влагосодержанием, а верхнее значение соотношения температур ограничиваетсяминимальной температурой самовоспламенения газовой смеси. Для водороднокислородной смеси стехиометрическогосостава минимальная температура самовоспламенения 400 о С. Поэтому пределыварьируемого соотношения температурвыбраны именно такими.40Датчиком давления 7 измеряетсядавление в рабочей камере 2, выходнойсигнал датчика давления 7 поступаетна вход регулятора давления 8, который воздействует на блок питания9 электролиэера. 1. Выходной сигнал 45регулятора 6 воздействует через блокпитания 10 на нагревательный элемент.3 рабочей камеры 2Применение данного способа автоматического управления позволяето стабилизировать температуру электролита и влажность газовой смеси и засчет этого повысить стабильностьгазового пламени в процессе пайки исварки.Формула изобретения Способ автоматического управленияпроцессом получения водорода и кисставитель Э,Склярскийхред И. Гайду Коррек едактор И.Митров аказ 10904 Тираж 707осударственногоам изобретений иЖ, Раушская Подписноеомитета СССРоткрытийнаб д, 4/5 по 13035, Мосилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лорода при электролизе воды путемрегулирования силы тока, проходящегочерез электролит, в зависимости отдавления газовой смеси, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюстабилизации качественных характеристик газовой смеси, дополнительнорегулируют силу тока, проходящегочерез нагревательный элемент рабочейкамеры, в зависимости от соотношения 889747 4температур газовой смеси на выходерабочей камеры и электролита в элект.ролизере. Э Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3966567,кл. 204-1058, 1976.2. Патент США В 4081656,й кл. 219-137.31, 1978.