Устройство для регулирования давления газов в сборных камерах при электролизе воды под давлением

фу 12 й, 1;1 Ю я 409 Ае ВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО 1 тА ИЗОБРЕ ИЕ ПИСАН И вания давлеиия электролизе во ием. азов устроиства для сборных камер Л нрод явл ьству В гола т,с тельство скому свилет 26 ноября 193 выдаче авторского сь ф) 7. Р. том 72, 1928 г,2 СО) Одним из затруднений коттструктивного оформления промышленного этектролиза воды под давлением являе:ся надежный контроль сбора газов, питание водой и защита диафрагм электролизеров от слу тайных резких колебаний давления в сборных камерах. Даже нез ачительное неравенство дттвченття в сборниках вызывает при давлениях в несколько сот атмосфер столь большие односторонние усилия в ди фрагмах, что последние разрушаются. Следствием этого может явиться пониженная чистота газов вплоть до образования грему. чей смеси.Большинство имеющихся патентов по электролизу воды под давлением совершенно не касается сборного устройства, Только в некоторых патентах описываются контролирующие и регулирующие приспособления, Предлагаемые в этих патен:ах устройства предста- вляются мало практичными, По журнальному описанию одной из опытных у тановок, удовлетворительно работающей в течение двух лет ф), нельзя получить ясного представления о применяемых В. Кишки 1 а, заявленномур. о перв.119194 т,тубангогано 31 января 1935 гола у тройствах и аппаратах, В этом описании дела;тся упоминание только о соединении электродных пространств трубопроводом большого сопротивления, о применении эластичных диафрагм и об обратных вентилях, препятствующих обратному току газов в электролизеры. Целью наст: ящего изобретения является так усовершенствовать методы регулирова .тт лаплени газов с приме- некием кл:т:тано т двойного или ординарного действия, отт:лю тающих э лектролизер от газового пространства, чтобы устранить погрежпия электродных камео вследствие резких колебаний давления,Согласно изобретению предлагается клапаны, отключающ;те электролизер от газового пространства сборной камеры, располагать между циркуляционным и главным пространством сборных камер и снабжать их приспособлениями дл приведения в действие при падении давления в газовом простран:тве. Далее, согласно изобретению, дается особая целесообразно устроенная форма выполнения устройства для выравнивания давления в газовых пространствах сборных камер с помощью промежуточныхрезервных камер, соединенных трубопроводами со сборными камерами,На фиг. 1 дана общая схема устройства, на фиг, 2 показано устройство сборной камеры, на фиг. 3 - вариант защитного клапана.Как видно из чертежа (фиг. 1), пузырьки газа из электролизеров 1, смеш:иные с электролитом, поступают в сборную камеру 2 по трубозро оду 3. (.братная циркуляция электролиза происходит по трубопроводу 4. Сначала газ (фиг,2) заполняет буферный резервуар 5, после чего приподнимает клапан 6 и собирается наверху сборной камеры (путь газа показан стрелками). Если по какой-либо причине давление в газовом пространстве сборной камеры резко понижается, газ в буферном резервуаре производит давление снизу вверх на соединенный с пим клапан, Последний приподнимается и запирает проход. После этого начинается уравнивание давления между камерами (водородной и кислородной) с помощью трубопровода 7 и промежуточных камер 8(фиг. 1), Разрежение пе.;едается в другую сборную камеру и приводит в действие ее клапан, которыми также отключает е: от электролизеров. После уравнивания давлений в сборных камерах начинается уравнивание давлений в ка ерах и соответствующих электродных простран. ствах с помощью трубопровода 9, сопротивление которого рассчитывается так, чтобы при колебаниях давление в га.овых пространствах сборных камер, уравнивание разностей давл.ния в них после отключения электролизеров произошло ранее, чем начнется уравнивание разности давления посредством этого трубопровода.В верхней части сборной камеры укрепляется цилиндр 10 с расширением внизу, и, едназначенный, с одной стороны, для получения спокойного уровняжидкости, свободного от пузырьков для удобства электрического контроля его (на чертеже электрическое контрольное приспособление 11 показано условно) и для запнрания трубопровода 12, соед;няющего сборную камеру е камерой 13 для питания водой (фиг, 1), а с другой стороны, для промывания газа, поступающего из электролизера. Это промывание осуществляется тсм, что питающая еода подводится по. трубопроводу 7 под цилинар, и вследствие этого в ограниченном им пространстве все время находится почти свободный от щелочи раствор.Таким образом, соорная камера одновременно выполняет функцию промывания газа.Выпуск газа для заполнения сборных баллонов производится по трубопроводу, снабженному обратным вентилем. Внутри сборной камеры выпускной трубопровод оканчивается поплавковым клапаном 16 (на чертеже он показан условно), который запирает выпуск при слишком высоком подъеме уровня жидкости.Объемы газовых .пространств и количество жидкости в верхних частях сборных камер до соединительного трубопровода 7 рассчитываются таким образом, чтобы газовое пространство одн й из камер могло наполняться целиком жидкостью из другой камеры. Этим путем предупреждается образование гремучей смеси под давлением.Чтобы при уравнивании давления в сборных камерах избегнуть загрязнеиия газов вследствие перетекания жидкости, насыщенной одним из газов; в сборную камеру для другого газа, питающая вода подводится по трубопроводу (фиг. 1) через камеры 8. Раствор щелочи, применяемый при электролизе с большим удельным весом, будет находиться в нижних частях камер, и уравнивание будет совершаться путем перетекания чистой воды.Для устранения попадания пузырьков газа из сборных камер в трубопровод 7 последний внутри сборных камер оканчивается расширением 20 (фиг. 2).При случайном попадании газа в соединительный трубопровод он собирается наверху камеры 8 и обнаруживается посредством контрольного вентиля 21.Питание водой производится при помощи камер 13, которые одновременно служат сборными баллонами для некоторой части получаемых газов (при 200 атм около 10% общего количества водорода и кислорода), Находящаяся в них вода перетекает в сборные камеры при понижении уровня жидкости ниже конца трубки 12 (фиг. 2). На место водыпоступает такой же объем газа. Сопротивление трубопровода рассчитывается достатояно. большим для избежания участия его в уравнввании давления в сборных камерах.В зависимости от производительности и условий работы всей установки питательные камеры 13 могут менять хадактер своей работы, не меняя указанного выше способа питания, Так, они могут быть сменными и служить одновременно в качестве сборных баллонов для газа, т. е. эти баллоны, наполненные питательной водой, сменяются периодически по мере израсходования содержащегося в них запаса воды. Далее, питающие камеры могут быть постоянными и наполняться водой под давлением. посредствсм насоса по трубопроводу 18. Накопленный в ннх газ при этом перегоняется по трубопроводам 24 и 19 в выпускной трубопровод 14. Кроме того, питающие камеры могут наполняться водой без насоса, путем потери давления накопленного в них газа. В этом случае наполнение водой производится из накодящевося над ними резервуара 23 при атмосферном давлении после предварительного впуска накопленного газа в газгольдер.На.схеме (фиг. 1) камеры для питания водой 13 и промежуточные камеры 8 на соединительном трубопроводе для ясности расчленены, Без изменения принципа нх работы они могут быть конструктивно объединены в общих сосудах с соответствующим изменением системы трубопроводов.Для сохранения достаточной электропроводности жидкости в пространствах сборных камер, где находятся электроды для контролирования уровня это пространство может периодически присоединйться посредством трубопровода 22 (фиг. 1) к трубопроводу 4 для осуществления циркуляции в нем жидкости.Чтобы предохранить воду в нитающих камерах от насыщения газами, поверхность ее защищается посредствомпоплавкового приспособления или иногоустройства,Предмет изобретения.1. Устройство для регулирования давления газов в сборных каме"ах прн электролизе воды под давлением с применением клапанов двойного или ординарного действия, отключающих электролизер от газового пространства сборной камеры при колебаниях давления, отличающееся тем, что клапаны расположены между циркуляционным и главным пространством сборных камер и снабжены резервуарами о в виде колпака, наполняемого выделяющимся газом и играющего роль буфера, служащего для приведения в действие кл;пана при падении давления в газовом пространстве сборной камеры.2. Форма выполнения устройства по и, 1, отличающаяся тем, что для выравнивания давления в газовых про транствах сбопных камер применено их соединение трубопроводами 7 через промежуточные камеры 8, служ: щие в качестве резервных объемон для питания электролизера в"дой из резервуара 13, с которыми камеры 8 соединены трубопроводами достаточно большого сопротивления для избежания их участия в выравнивании давления в соорных камерах.Э. В устройстве по пп. 1 и 2 для выравнивания давлений в разомкнутых клапанами частях сборных камер применение соединительного труГопровода 9 достаточно большого сопротивления или аналогичного внутреннего соединения.4, В устройстве по пп. 1 - 3 применения для промывания поступающего в сборный р;зервуар газа цилиндра 10, установленного над расширенным концом 20 трубопровода 7.