Поначалу разглядим вопрос о
необходимости использования воды в качестве горючего. Понятно,
что воду можно использовать как горючее, если её разложить на водород и
кислород или хим методом, к примеру при содействии воды с натрием, или электролизом воды, когда вода
разлагается на водород и кислород, что в первый раз было показано в своё время М.
Фарадеем, или, нагревая воду до высочайшей температуры, когда вода также
разлагается на водород и кислород, что было показано в 50-х годах Генрихом Сент-Клером Девиллем. Чем выше температура, тем эффективнее разложение
воды.
Водород при высочайшей температуре не в состоянии задерживать кислород, но он же при снижении температуры до определённого значения опять с ним соединяется. (1). Это похоже на сжатие пружины. Стоит только отпустить сжатую пружину, как она сразу вернётся в начальное состояние.Если при электролизе воды, водород и кислород можно получать раздельно, к примеру, проводя электролиз воды в изогнутых под острым углом стеклянных трубках, в коленах которых помещались электроды, через которые проходил ток тогда и газы собирались каждый в своём колене трубки, то при разложении воды при высочайшей температуре, выделяющиеся водород и кислород всегда были в виде консистенции, именуемой гремучим газом при высочайшей температуре.
Сохранить гремучий газ с его высочайшей
температурой на долгое время (про припас), можно только при исключении его
остывания, но для этого нужно расходовать энергию на поддержание
соответственной температуры газа, чтоб при охлаждении газа до определённой
температуры водород не провзаимодействовал с кислородом с образованием воды и с
выделением тепла, тем паче, что процесс
сопровождается взрывом.
При воспламенении гремучего газа, по
воззрению Д. И. Менделеева происходит
последующее: когда газ приходит в прикосновение с накалённым телом, к примеру с
зажжённою лучиной, то газообразные вещества (водород и кислород) соединяются,
образуя воду, причём выделяется огромное количество тепла, от которого вода
преобразуется в пар, который стремительно
расширяется. Это происходит стремительно, и вследствие того совершается взрыв, т.е стремительная перемена давления, сотрясение воздуха и звук, как
при взрыве пороха. (1).
Водород и кислород, приобретенные при
разложении воды от высочайшей температуры, удавалось сохранить только в консистенции их с
азотом либо углекислым газом, которые не поддерживают горения; они не
соединяются ни с кислородом, ни с
водородом. (1). Можно сказать, что при
этом водород и кислород гремучего газа разбавляются инертным газом, что и
позволяет сохранять смесь в баллонах под давлением.
Как ни удивительно
метод использования воды в качестве горючего издавна известен и по нему в
индустрии уже не один десяток лет,
в генераторах Винклера (см. рис.1.), делается
красивое промышленное горючее – водяной газ, который представляет собой смесь
угарного газа СО с водородом, получаемый при содействии нагретого практически до
красноватого каления угля (около 600 градусов Цельсия) с водяным паром по реакции:
С
+ Н2О = СО + Н2 (1)
В продуктах реакции не считая углерода имеется кислород и водород, причём в тех количествах,
в каких они могут вести взаимодействие меж собой с образованием воды по
реакции:
½ О2
+ Н2 = Н2О (2)
Другими словами можно сказать, что
водяной газ представляет собой гремучий газ, в каком кислород связан
углеродом в соотношении, которое требуется для образования воды. Самое принципиальное в
том, что продукты реакции (1) не ведут взаимодействие меж собой, т.к оба газа являются восстановителями, т.е им для окисления
нужен кислород и определённая температура без которой они и при наличии
кислорода не будут с ним вести взаимодействие.
Потому смесь СО с Н2 не взрывоопасна. Водяной газ можно
закачать в баллоны и хранить под давлением. Чем ещё неплох водяной газ, не считая
способности использования воды в качестве горючего? На создание гремучего
газа электролизом расходуется электроэнергия в количестве около 68.3 ккал/моль
либо 285.49 кдж электронной работы, если можно так сказать. Столько же энергии
расходуется и на разложение воды при использовании высочайшей температуры.
Измерения, проведенные учёными
несколько десятилетий вспять, проявили,
что для реакции (1), на моль углерода (12 гр угля — количество
вещества в граммах, соответственное атомному номеру элемента в таблице Д. И.
Менделеева) и на моль воды (18 гр),
требуется затратить только около 31.4 ккал/моль (131.25 кдж), а не 68.3
ккал/моль, т.е в 2 с излишним раза меньше издержек на
разложение воды при высочайшей температуре. В продуктах реакции (1) воды нет, а
есть только СО (угарный газ) и водород.
Как было сказано, каким
бы методом не разлагали воду, на это расходуется около 68.3 ккал/моль либо
285.49 кдж. При сжигании приобретенного водорода в кислороде выделяется тоже 68.3
ккал/моль, т.е лицезреем, что нет никакой выгоды получать
водород и кислород из воды хоть при электролизе воды, хоть от высочайшей
температуры, для получения тепла при их сжигании, т.к сколько энергии затратим
на разложение воды столько же получим при сжигании приобретенного из воды водорода в кислороде. Но нужно учесть
последующее.
Потому что для
реакции (1)тепло расходуется, то реакцию (1) можно переписать, введя
тепло в левую часть уравнения:
H2O + C
+ 31.4 ккал —-> СО + Н2 (1а)
Процесс
горения водяного газа описывается 2-мя реакциями:
CO + 1/2 О2 —-> CO2 (2)
H2 + 1/2 О2 —-> Н2О (3)
При этих
реакциях тепло выделяется, потому укажем их количество в правой части реакций:
CO + 1/2 О2 —-> CO2 + 67,6 ккал
(282.56 кдж) (2а)
H2 +
1/2 О2 —-> Н2О + 57,8 ккал
(241.6 кдж) (3а)
И так,
лицезреем, что начальным сырьем для
получения водяного газа является уголь и водяной пар.
«Водяной газ» при использовании его в качестве горючего сгорает с
образованием двуокиси углерода и воды. В итоге сложения реакций (1),
(2) и (3) получим общее уравнение реакции:
H2О + C —-> CO + H2
(1)
CO + 1/2 О2 —-> CO2 (2)
H2 + 1/2 O2
—-> H2O (3)
——————————————-
Суммарное
уравнение C + O2 —-> CO2 (4)
Появляется
вопрос, о том, какое количество тепла
получим, если заместо угля спаливать водяной газ? В лаборатории было
определено, что при сгорании 1 моля
угля выделяется 94,0 ккал/моль (392.9 кдж). Означает реакцию
(4) следует писать:
C + O2 —-> CO2
+ 94,0 ккал (392.9 кдж)
Если такое же количество угля
перевоплотить в водяной газ, то при сжигании моля водяного
газа выделится 67,6 + 57,8 = 125,4 ккал либо 524.17 кдж (реакции
(2а) и (3а), т.е на 31.4 ккал (131.25
кдж) больше. Нужно ещё учитывать тепло выделяемое при образовании СО (26.4
ккал/моль либо 110.35 кдж), т.к в реакции (2а) учитывалось только тепло от
образования СО2 из состояния СО и не учитывалось тепло выделяющееся
при образовании СО. Тогда и получим 125.4 ккал + 26.4 ккал/моль = 151.8
ккал/моль (634.52 кдж), либо на 57.8 ккал/моль (241.6 кдж) больше. С учётом
этого реакцию (1а) нужно писать последующим образом:
С + Н2О
+ 31.4 ккал/моль = СО + Н2 + 26.4
ккал/моль
31 4 ккал/моль тепло расходуется, а
26. 4 ккал/моль тепло выделяется при образовании СО, ведь СО
– угарный газ имеет определённую температуру при своём образовании. Означает, излишний раз
убеждаемся, что водяной газ — более прибыльное горючее, чем уголь, а то,
что водяной газ прибыльнее гремучего газа наверное и обосновывать не нужно.
Все же, сплошь и рядом существует
мировоззрение о том, что водяной газ драгоценное горючее. Водяной газ вправду
драгоценное горючее, но только из-за малого КПД установок производящих водяной газ, т.к значительны утраты тепла. Таким макаром можно сказать, что
спаливать уголь в кислороде воздуха не
правильно, нужно спаливать уголь в водяном паре, при соответственных
критериях, т.е нужно производить сжигание угля конкретно
по реакции (1). В таблице 1 приведены термические эффекты, имеющие место при получении
и использовании водяного газа (термический баланс. ).
Из таблицы
1 лицезреем, что 31,4 ккал, затраченные при реакции (1а) оказались
«сокрытыми» в водяном газе.
Количество
«сокрытой» энергии
всегда полностью точно и находится в зависимости от
природы реагирующих веществ и товаров реакции.
Реакция (1а) наращивает
«теплосодержание»
атомов реагирующих веществ
средством их перераспределения с образованием товаров реакции. 1 моль
каждого вещества обладает определенным теплосодержанием. (2).
Принятый
метод производства водяного газа на базе угля и воды заключается в
повторяющейся подаче в газогенератор (генератор Винклера)
воздуха и пара, устройство которого схематично показано на рис. 1.
Газогенератор Винклера
содержит загрузочное устройство и золоудаляющие
каналы со шнеками, патрубки для дутья и вывода сырого газа. В работе его
употребляются окускованное горючее и адсорбенты на
базе бурых углей. Он просит огромных серьезных издержек. Из реакции (1) также
видно, что в данной реакции углерод имеет большее сродство к кислороду, чем
водород, т.к он
отбирает кислород от водорода в составе воды.
Про реакцию (1) можно также сказать,
что в данной реакции углерод, находящийся в составе угля, пылает в кислороде
водяного пара при недочете кислорода, т.к любая
молекула воды при разложении даёт один атом кислорода на два атома водорода и
этот кислород здесь же захватывается углеродом, с образованием СО, хотя каждый
атом углерода способен присоединить два атома кислорода с образованием СО2.
Все теплоты реакций обозначенные в
данном изложении взяты из работы {2}.
При реакции (3) выделяется 57.8 ккал/моль, т.к водород
сгорает в кислороде с образованием пара с высочайшей температурой. Если б водород
сгорал до образования воды, то выделилось бы 68.3 ккал/моль. Почему при реакции
(1) при которой вода ведет взаимодействие с углём, расходуется 31.4 ккал/моль, а не
68.3 ккал/моль, как это требуется для разложения воды жаром либо электролизом?
Анализ
реакции (1) гласит о том, что энергозатраты в 31.4 ккал/моль, а не в 68.3
ккал/моль обуславливаются видимо тем, что любая молекула воды с одной стороны испытывают разрушающее
воздействие высочайшей температуры, а с другой стороны углерод пробует отнять от
водорода кислород.
Потому что для реакции (1) на разложение воды, расходуется только 31.4
ккал/моль, а не 68.3 ккал/моль, то лицезреем, что это уже даёт выгоду. Водяной газ
тем и неплох, что просит для его получения, издержек энергии всего только в 31.4
ккал/моль, а даёт тепла на 57.8
ккал/моль больше (31.4 ккал/моль ворачиваются, т.к они
входят в число 57.8 ккал/моль), за счёт сгорания водорода воды. Издержки в 31.4 ккал/моль оправданы.
Реакция (1) как издавна осуществляемая, гласит
также о том, что вопрос об использовании воды в качестве горючего издавна решён,
но конкретно при реакции (1), т.е при сжигании угля в
водяном паре. Так
как тепло в 31.4 ккал/моль составляют от
94.0 ккал/моль около 30%, то можно экономнее практически на 30% расходовать уголь при
получении такого же количества тепла.
На идея о способности получать
«водяной газ» с наименьшими энергозатратами (меньше даже чем издержки в 31.4
ккал/моль) наводит и тот фактор, на который в своё время указывал М. Фарадей,
изучавший взаимодействие углерода с кислородом при дыхании человека.
М. Фарадей отмечал всем узнаваемый
факт того, что в человеческом организме углерод ведет взаимодействие с кислородом
воздуха практически одномоментно за время вдоха и выдоха даже при низких температурах,
которые выдерживает человек, чтоб не замёрзнуть. Естественно, можно сказать, что
это осуществляется только в организме
человека, где могут иметь место ещё не познанные процессы.
То, что при образовании СО,
выделяется 26.4 ккал/моль, гласит о том, что углерод обладает одной
особенностью, а конкретно: углерод может вести взаимодействие с кислородом и при
недочете кислорода при температуре соответственной энергии в 26.4
ккал/моль. Это также гласит о том, что
углерод видимо всегда проходит две стадии сгорания.
Одна стадия – это когда углерод сгорает до
образования СО с выделением
26.4 ккал/моль. Другая стадия — это
сгорание СО до образования СО2 с выделением
67.6 ккал/моль. Суммируя 26.4 ккал и 67.6 ккал мы и получим 94.0 ккал
выделяющиеся при сгорании углерода до СО2.
Напомним, что водород сгорает до образования воды с выделением 68.3 ккал/моль.
Водород, если его подогреть ведёт себя как уголь, который для взаимодействия с
кислородом подогревается, но конечно, не до таковой высочайшей температуры как уголь.
Методов отделения СО от водорода понятно много. Известен и метод отделения
СО от водорода в их консистенции, состоящий в использовании возможности СО при высочайшей
температуре давать уголь и углекислый газ по реакции: (2СО —àС
+ СО2). Это показал в своё время
Г. Сент-Клер Девилль, в
своём опыте, когда он использовал метод «холодной и жаркой трубки».
Снутри трубки, накаливаемой в печи,
вмещается другая трубка, узкая железная (медная, посеребрённая), через
которую течёт неизменная струя прохладной воды. Окись углерода, приходя в
соприкосновение с накалённою внутренней поверхностью внешней трубки, даёт
уголь, и его частички садятся (снизу) в виде копоти на прохладной трубке, и
потому охлаждённые уже не
реагируют более с образовавшимся кислородом
либо с СО2. Если СО2,
просачивается через уголь, то он подогревает
его. (1).
Про углекислоту также понятно, что
она может быть преобразована в уголь и СО (угарный
газ) при пропускании её через уголь. Это разъясняется тем, что атомы углерода, при нагреве угля жарким
газом СО2 получают сродство к кислороду
и они могут вести взаимодействие с СО2: СО2 + С = 2СО. Кислород вроде бы
перераспределяется меж всеми атомами углерода имеющимися в составе СО2 и в составе угля. Сказывается воздействие сродства
атомов углерода не присоединивших кислород, соответственное 26.4 ккал/моль.
Как это ни удивительно, но СО2
также может употребляться как горючее, т.к моль СО2 и моль С дают два
моля СО, который является топливом ибо он может пылать в кислороде с выделением
тепла. Об этом гласил в своё время Д. И.Менделеев. (1). На базе изложенного
при заинтригованности можно предложить
к рассмотрению генератор СО на базе СО2 и
угля.
При получении СО2
в любом виде – в виде газа либо воды, мы можно сказать «консервируем» в СО2
определённую энергию, которую в принципе можем получить назад. Фактически
говоря, взаимодействие СО2 с углём, есть
итог нехватки кислорода для неких атомов углерода, которые ещё не
присоединили к для себя ни 1-го атома кислорода, но имеют соответственное
сродство к кислороду. При каждой определённой температуре имеется и своя
определённая степень диссоциации СО2
(степень разложения).
За последнее
время многими Русскими и забугорными изобретателями предложены определённые
типы газогенераторов производящих водяной газ на базе угля и воды, в каких
имеются разные усовершенствования отдельных узлов газогенераторов,
дозволяющие создавать водяной газ с более высочайшим КПД, в сопоставлении с КПД
генератора Винклера. Известны разные конструкции газогенераторов отдельных
изобретателей, в каких предлагается получать водяной газ на базе угля и
воды:
По
авторскому свидетельству № 834110 (создатели Д.Ю. Гамбург, В.П.
Семёнов и Э.А. Гудымов) предлагается метод
получения синтез-газа (водяной газ) оковём газификации
твёрдого пылевидного горючего в слое шлака при 1200 – 1600 градусов Цельсия на
базе угля, кислородсодержащего газа и
воды.
По
патенту Р.Ф № 2095397 (создатели Яворский И.А, Яворский А.И)
предлагается метод переработки твёрдого горючего с получением высококалорийного
газа либо синтез-газа, на базе угля, кислорода и
воды.
По
патенту Австрии №961564
(компания «Фоест-Альпине АГ») предлагается метод
получения горючих газов (бедный СН4 либо
обеспеченный газ СН4) из угля и устройство для его воплощения на
базе угля и газифицирующих агентов (кислородсодержащий газ либо кислород либо
пар).
По
патенту Р.ф (создатели Самусенко
В.А, Рогалев Х.Н, Самусенко
В.В) предложена бытовая газогенераторная установка для получения газа из
твёрдых топлив.
По
патенту Р.Ф №2097405 (создатели Игошин В.А., Егоров Е.Н,, Виноградов А.В., Иванова Т.Н
предложен газогенератор для получения газа на базе бурых углей.
По
авторскому свидетельству №517623 (создатели Н.В. Антонишин, В.С. Никитин,
В.Д. Михайлик и Н.Н. Жуков) предложен газогенератор
для получения водяного газа на базе угля и воды.
По
авторскому свидетельству № 586193 (создатели В.Д. Михайлик и В.С. Никитин)
предложен газогенератор водяного газа на базе угля, кислорода и водяного пара.
По авторскому свидетельству №630283 (создатели Г.С. Кабалдин,
И.П. Шпорта, В.К. Самсонюк,
Б.В. Яковле и В.С. Никитин предложен газогенератор на
базе угля и воды.
Все изобретения отличаются друг от друга некординально, они все употребляют
уголь, кислородсодержащие газы и водяной
пар. Более действенным из разных
конструкций газогенераторов является газогенератор
показанный на рис.2. Он
содержит корпус 1, огнеупорную насадку
2, электроды 3, слой 4 углеродсодержащего материала, парогенератор в виде
термических трубок 5, расположенных в
водяном баке 6, паровой патрубок 7 с перфорированным нижним концом, выходной
патрубок водяного газа 8, бак 9 с
трубой 10, патрубки 11 и 12 ввода горючего
и воздуха соответственно.
Газогенератор работает последующим
образом. В корпус 1 через огнеупорную насадку 2 подают сначало воздух через патрубок 12 и приводят в псевдоожиженное состояние слой углеродсодержащего материала. Огнеупорная насадка 2,
к примеру магнезитовая крупнозернистая крошка
фракции 5— 20 мм, нужна для
равномерного распределения
сначало воздуха, а потом пара по сечению
аппарата. С помощью электродов 3
пропускают электрический ток через псевдоожиженный слой 4, который стремительно разогревается, потому что при прохождении через него
электронного тока электронная
энергия преобразуется в тепловую.
Данная температура процесса достигается регулированием
величины тока через псевдоожиженный слой 4. Отходящие высокотемпературные газы с помощью термических трубок 5
испаряют воду в баке 6. Потому что действенная теплопроводность термических трубок в сотки раз выше, чем теплопроводимость металлов, то в
баке 6 происходит насыщенное образование водяного пара, который через патрубок 7 просачивается в насадку 2. После чего подачу воздуха превращают,
а слой углеродсодержащего материала 4
приводят в псевдоожиженное состояние методом воздействия на него только водяного пара через патрубок 7.
Непрерывную
подачу воды и угля в газогенератор
производят через трубу 10 и патрубок
ввода горючего 11. Приобретенный
водяной газ через патрубок 8 поступает на
чистку, после этого направляется к месту
употребления.
Применение в газогенераторе
высокоэффективных
средств термообмена (термические трубки) для производства пара на собственные
нужды позволяет существенно понизить теплопотери и габаритные размеры
аппарата. Попутно сообщим о том, как устроены и как работают
термические трубки. Ниже дан набросок термический трубы. Длиннющий изогнутый стержень
засунули одним концом в пламя электронной дуги, другим — в большой бак с
прохладной водой. Стержень одномоментно сделался малиново-красным, а вода закипела.
Так работает термическая труба, и
действие ее изумляет. Но с какой целью ее сделали и
как она устроена? Деталь под резцом токарного станка разогревается от интенсивного
трения. Как лучше отвести тепло от детали и резца? Строители должны проложить
туннель под землей, но грунт очень мокр и зыбок. Единственный выход — заморозить
грунт, отняв от него тепло. И там, и тут все та же неувязка теплоотвода.
Известны три метода передачи
теплоты: теплопроводность, конвекция, излучение. При конвекции вещество движется,
обеспечивая более эффективную теплопередачу. Она будет еще эффективнее, если
вынудить вещество не только лишь двигаться, да и поменять при всем этом свое агрегатное
состояние. Разглядим это подробнее.
Понятно, что какой-либо
теплоноситель, например вода, может в процессе конвекции переносить теплоту от
тела, нагретого до высочайшей температуры, к более холодному телу. К примеру, при
водяном отоплении вода, циркулируя по трубам, переносит теплоту от котла к
отопительным батареям. При всем этом вода греется от стен котла, а отдавая теплоту батареям, она охлаждается, но
агрегатное состояние воды не меняется.
Но передача тепла при
циркуляции теплоносителя может происходить по другому, так что его агрегатное
состояние будет изменяться. Теплоноситель, находясь в водянистом состоянии,
подходит к подогретому телу и получает от него такое количество теплоты, что
жидкость закипает и обращается в пар. К прохладному телу теплоноситель подходит
уже в парообразном состоянии и, конденсируясь на нем, дает ему теплоту
конденсации.
Если каким-либо методом
достигнуть, чтоб образовавшаяся жидкость опять подошла к подогретому телу, то все
начнется поначалу, будет происходить циркуляция теплоносителя и перенос теплоты
от нагретого тела к более холодному. Теплоносителем может служить такое
вещество, у которого удельная теплота парообразования и конденсации очень
велика. Оказывается, что по сопоставлению с конвекцией в случае, когда вещество-теплоноситель,
циркулируя, изменяет свое агрегатное состояние, перенос теплоты растет в
сотки, а то и в тыщи раз.
В этом состоит мысль устройства термический трубы. См. набросок. Термическая труба герметически замкнута. Внутренние ее
стены выложены любым пористым материалом. Воздух изнутри откачан. Жидкость заполняет поры прокладки и испаряется там, где трубу нагревают,
потребляя значительное количество теплоты. Пар, распространяясь по трубе, добивается того конца, где ее охлаждают, и там
конденсируется, отдавая теплоту конденсации. Жидкость оседает на пористой
прокладке и впитывается ею. Под действием сил молекулярного притяжения жидкость ворачивается назад, подобно тому как бензин в
зажигалке подымается по фитилю. В
зоне нагрева жидкость испаряется вновь…
При умеренных температурах отлично работают термические
трубы, заполненные водой либо спиртом, при сверхнизких — заполненные водянистым водородом. Когда же нужно отводить теплоту от тел с очень высочайшей температурой, используют
жидкие металлы — натрий, калий.
Как эффективны термические трубы? Вот
пример. Термическая труба
массой 0,5 кг, поперечником 1,5 см и длиной 0,6 м передает теплоты столько же, сколько медный стержень той же длины, поперечником 1 м и массой 5000 кг.
Термические трубы обеспечивают передачу огромных количеств теплоты при очень малых перепадах температур. Если термические трубы будут «веером»
расходиться из общей точки, то зависимо от того, где
помещен нагреватель, термические трубы будут
или концентрировать потоки тепла на малой площади, или рассеивать его, работая как система остывания.
Макеты УВГ (углеводородный генератор газа) по
получению водяного газа на базе природного газа и воды отсутствуют. Если огромное сродство углерода к кислороду в
реакции (1) приводит к способности воплощения реакции (1) при издержке в 31.4
ккал/моль, то разумеется, что за счёт
уменьшения утрат тепла в окружающую среду реакция (5) может быть
осуществлена также при наименьших энергозатратах.
Температура,
соответственная энергии требуемой для реакции (5) с учётом произнесенного неведома. Можно не знать четкое значение
температуры требующейся для взаимодействия водяного пара с нагретым природным
газом, но то, что такое взаимодействие будет иметь место, подтверждает реакция
(1). Четкое
значение этой температуры можно найти только на данной опытнейшей установке.
После выполнения не дорогостоящих
опытнейших работ по получению
водяного газа на данной опытнейшей установке, будет смысл в серийном изготовлении
для реализации популяции водяного газа, получаемого из воды
и угля либо из воды и природного газа в
баллонах взамен природного газа. Данный водяной газ будет дешевле, чем
природный газ конкретно за счёт использования воды в качестве горючего, благодаря
использованию сродства углерода к кислороду. Либо же можно будет продавать
популяции данные УВГ (углеводородные генераторы водяного газа).
УВГ для использования в быту, либо в котельных городка,
в каком можно создавать «водяной газ» на базе природного газа и воды (в
одном из вариантов), может представлять
собой теплоизолированный сосуд с тройными стенами, в каком меж одними
находится вода, а меж другими природный газ.
Предлагаемый УВГ отличается от устройства генератора Винклера, и от других генераторов тем, что в УВГ лучше употребляется тепло, которое в
генераторе Винклера пропадает, также тем, что УВГ
имеет габариты (зависящие от производительности УВГ, а для быта не необходимы УВГ
большой производительности) менее габаритов молочного 37 литрового бидона.
В УВГ
предусматривается и камера сгорания природного газа в кислороде воздуха при
недочете кислорода. Из всего используемого природного газа, часть газа
расходуется на получение тепла для обогрева остальной части природного газа до
требуемой температуры для реакции (5) и на получение водяного пара из воды
также с температурой требуемой для реакции (5).
В УВГ не
тяжело использовать механизм работы паяльной лампы, когда при сгорании
природного газа, выделяющееся тепло нагревает свежайшие порции природного газа поступающие на
сжигание. В УВГ можно предугадать змеевики, в которые водяной пар и очень
подогретый газ из собственных ёмкостей будут поступать, в каких они ещё дополнительно
подогреваются до ещё более высочайшей температуры.
Из змеевиков
водяной пар и подогретый газ могут поступать в камеру смешения, в какой они и
соприкасаются меж собой по всему объёму. Причём камера смешения также
подогревается, т.е находящиеся в ней водяной пар и
подогретый газ ещё раз подогреваются. Таким макаром, в УВГ гарантировано будет
достигаться требуемая для реакции (5) температура. Выдержать высочайшее давление пара безопаснее в
змеевике, чем в генераторе огромного
размера, т.к понятно, что чем меньше поперечник трубки,
тем большее давление выдержит трубка. Самое главное для реакции (5) состоит
в том, чтоб иметь требуемую температуру.
Образующийся в
камере смешения «водяной газ» и предлагается использовать заместо природного
газа. Размеры УВГ зависят от его производительности. В принципе УВГ можно
сконструировать и для котельных населённого пт, т.е
на всякую производительность. Габариты УВГ зависят и от степени совершенства производства и
степени использования технических достижений. Исходя, из не сложной конструкции
УВГ, он не будет дорогостоящим изделием.
Приблизительная цена опытнейшего экземпляра УВГ сейчас
составила бы около 10 тыщ рублей. Из изложенного можно прийти к выводу о том,
что есть смысл производства опытнейшего экземпляра УВГ по производству «водяного
газа» на базе природного газа и воды, т.к это
позволит сберегать горючее – природный газ там где он будет расходоваться. Есть
смысл и в изготовлении опытнейшего УВГ по производству СО
на базе угля и кислорода воздуха.
Дать подробное
описание предлагаемого УВГ (углеводородный генератор водяного газа на базе
природного газа и воды) тут не представляется вероятным. Изложены только общие
принципы устройства УВГ и рассмотрены теоретические предпосылки. Корпус УВГ
снаружи теплоизолируется
для уменьшения утрат тепла в окружающую среду.
Теоретические предпосылки обоснованы тем, что природный газ
содержит углерод и водород, а вода содержит кислород и водород, но при
определённых критериях углерод газа и кислород воды освобождаясь от водорода
ведут взаимодействие вместе, и в то же время водород не ведет взаимодействие с
кислородом из-за высочайшей температуры, что и может привести к образованию консистенции
СО с Н2 (водяной газ). Ведь при высочайшей
(определённой) температуре вода разлагается на водород и кислород.
Для
разложения водяного пара на кислород и водород можно использовать УТЭ
(универсальный термический элемент), в каком
водяной пар будет проходить через СВ с его
высочайшей температурой, в итоге чего водяной пар будет распадаться на
водород и кислород при более подходящих критериях. В УТЭ будет возрастать
давление газов, которое при его определённом значении откроет, предохранительный клапан и газы поступят к
потребителю. Для быта дневной расход газа не велик и потому
УТЭ будет иметь малые размеры, которые можно найти расчётами.
Изготовляемый опытнейший эталон УТЭ для быта будет иметь размеры менее
5-литрового сосуда.
Для
использования УТЭ в быту в него будет
загружаться рабочая смесь в количестве (вода около 1 литра и СВ
около 1 литра), нужном для получения топливной консистенции для нескольких дней
работы бытовой газовой плиты. После восполнения воды, УТЭ будет опять готов к
работе. СВ в УТЭ не расходуется. СВ
можно сказать является катализатором. СВ употребляется
повсевременно в одном и том же количестве, потому его восполнение не требуется.
Таковой УТЭ проще по конструкции и обслуживанию, т.к
отпадает необходимость решения вопросов обеспечения непрерывной подачи воды в
УТЭ. УТЭ можно использовать и для
бензинового двигателя автотранспортных средств. Очень интригующе
использовать УТЭ для автомобиля, в каком можно получать водород из если
использовать СО2 и воду, но тут этот
вопрос не рассматривается.
Приблизительные расчёты демонстрируют, что если в УТЭ
будет находиться 1 литр воды и если вся вода будет разложена на водород и
кислород, то внедрение этого водорода равносильно использованию приблизительно
300 гр бензина, т.к 1 моль воды это 18 гр воды,
в каком 2 грамма водорода, а в литре воды содержится 55.55 молей воды
(1000:18=55.55) в каких содержится около 110 граммов водорода (55.55*2=110).
Водород практически втрое более наилучшее горючее, чем
бензин (по калорийности) потому 110 граммов водорода практически равноценны по теплу
300 граммов бензина. Тепла от сжигания 300 граммов бензина хватит на изготовление еды в быту на два три денька.