Этим способ реально хотя бы на 4% кислород увеличить?

[Сергей Крутиёв]

Я скачал пару методик расчета. Просто сейчас я в отпуске и дома не получается засесть за них. Как на рабтту выйду обязательно посчитаю

[Himeck]

Расчеты проводились на основе расхода воздуха 800 кг/час. Это очень много, имхо.

Проверьте эту цифру.

[dmr]

Около 70кг топлива в час?

[Himeck]

Для меня судовой дизель- потемки

Там тем более штатно форсаж стоит.

Сергей пояснит.

Кстати, есть два принципиальных подхода по кислороду: вырабатывать, запасать, потом использовать; и вырабатывать столько, чтобы хватало на непосредственное использование, на прямую.

Какой вариант выбран?

Способ с использованием напрямую приведет к громоздкой конструкции, второй связан с допусками к работе с высоким давлением.

Чисто мое мнение. Это непосильная разработка в рамках одной диссертации. Конструкция установки вытянет на пару тройку инженерных диссертаций.

[Сергей Крутиёв]

Расчеты проводились на основе расхода воздуха 800 кг/час. Это очень много, имхо.

Проверьте эту цифру.

 

Около 70кг топлива в час?

 

Цифра реальная. Количество воздуха теоретически необходимое для сгорания 1кг топлива - 14,7кг. У дизеля из-за его смесеобразования коэффициент избытка воздуха 1,8-2,2. расход топлива на 100% нагрузки 30 кг /час примерно. В прошлых расчетах я еще учел объемный расход воздуха по объему цилиндров (посчитал двигатель как воздушный насос).

 

 

Там тем более штатно форсаж стоит.

Про форсаж я уже писал. На речных судах... Скажем так "Культура производства" гораздо ниже, чем на море. Там двигатель за полгода из-за недостаточного к нему внимания теряет мощность на 20% примерно. Механик сквозь пальцы смотрит на неравномерную компрессию по цилиндрам, цикловые подачи и т.д. (если вообще ее проверяет их проверяет). Поэтому стандартный форсаж на 10% если учесть КПД винта <50% дает очень мало.

 

Кстати, есть два принципиальных подхода по кислороду: вырабатывать, запасать, потом использовать; и вырабатывать столько, чтобы хватало на непосредственное использование, на прямую.

Какой вариант выбран?

Способ с использованием напрямую приведет к громоздкой конструкции, второй связан с допусками к работе с высоким давлением.

Чисто мое мнение. Это непосильная разработка в рамках одной диссертации. Конструкция установки вытянет на пару тройку инженерных диссертаций.

Выбраны Оба ))) Я думаю что проведу химические эксперименты с реактивами на малых объемах веществ. Рассчитаю все возможные варианты. А на судне скорее всего поставлю пергидроль, как наиболее безопасный способ.

Выкладываю "на суд" еще один патент.

 

 

Авторы патента:

 

Куйдин Василий Георгиевич

Способ получения чистого кислорода (RU 2105711):

 

http://www.findpatent.ru/patent/210/2105711.html

© FindPatent.ru - патентный поиск, 2012-2016

 

Использование: получение чистого кислорода в небольших количествах в медицине, машиностроении, на транспорте, в сельском хозяйстве, космической технике, металлургии, энергетике. Сущность изобретения: поток воздуха по воздуховоду подают в разрядное устройство с металлической сеткой с игольчатыми катодами. Потенциал катодов обеспечивает проявление сродства к электрону молекулы кислорода, но недостаточен для получения коронного разряда (т.е. более 2,2 эВ, но менее 13,6 эВ). Способ прост, непрерывен, производителен. 1 ил.

Изобретение относится к ионной технологии и может быть использовано в медицине, машиностроении, на транспорте, в том числе речном и морском, в автомобильной промышленности, сельском хозяйстве, авиации, космической технике, металлургии, энергетике.

Известен способ разделения потока воздуха [1] При этом отрицательные и положительные ионы под действием энергии постоянного электрического тока перемещаются вдоль силовых линий электрического поля к разноименным электродам. Поток воздуха поочередно проходит мимо электродов, на которых создается коронный разряд, т.е. создаются положительная и отрицательная короны. Под действием ударной ионизации молекулы газов, из которых состоит воздух, превращаются в положительные и отрицательные ионы. По силовым линиям электрического поля эти ионы перемещаются к соответствующим электродам, где рекомбинируют, и полученные нейтральные молекулы газов отводятся к потребителям.

Недостатком известного способа является его энергоемкость, так как для создания и поддержания электрической короны на электродах требуется значительное количество энергии. Следовательно, себестоимость кислорода, полученного при помощьи установки, работающей по этому способу, будет довольно высока.

Наиболее близок к изобретению способ непрерывного получения чистого кислорода путем разделения воздуха методом ионизации [2] Недостатками этого способа являются его энергоемкость и сложность.

Изобретение решает задачу непрерывного получения чистого кислорода простым, рентабельным способом с низкой энергоемкостью.

Это достигается тем, что в способе непрерывного получения чистого кислорода путем разделения воздуха методом ионизации воздух пропускают в разрядном устройстве по воздуховоду, снабженному металлической сеткой с игольчатыми катодами, потенциал которых обеспечивает проявление сродства к электрону молекулы кислорода, но недостаточен для получения коронного разряда.

Сущность изобретения заключается в следующем.

На игольчатые катоды подают постоянный электрический ток, потенциал которых обеспечивает проявление сродства к электрону молекулы кислорода, т.е. согласно справочным данным превышает 2,2 эВ, но недостаточен для получения коронного разряда, а именно менее 13,6 эВ. Сродство нейтральных молекул к электронам выражается энергией, которая выделяется при слиянии молекулы с электроном, или которую необходимо затратить на это слияние. Из распространенных в природе газов наибольшим сродством к электронам обладает кислород. Потенциал сродства с электроном его молекулы равен 2,2 эВ, причем эта энергия положительна, т.е. отрицательные ионы кислорода весьма устойчивы. Известно, что атмосферный воздух это смесь газов, основными из которых являются азот (78,2 об.) и кислород (20,9 об.), потенциал сродства молекул азота к электронам низок и имеет отрицательное значение (-0,6 эВ), поэтому возле отрицательного электрода отрицательные ионы молекул азота практически не образуются либо тут же распадаются. Поэтому при прохождении потока воздуха возле указанного отрицательного электрода в данном потоке будут образовываться только отрицательные ионы кислорода. Далее они двигаются вдоль силовых линий электрического поля к положительному электроду, где рекомбинируют, и полученные нейтральные молекулы кислорода отводятся к потребителю.

Данный способ может быть реализован в устройстве, схема которого показана на чертеже.

Поток воздуха, двигающийся по воздуховоду, в данном случае по трубе 1, проходит сквозь металлическую сетку 2 с игольчатыми электродами, направленными по движению воздуха. Сетка 2 с электродами вакуумно плотно изолирована от соприкосновения с трубой 1 посредством диэлектрической прокладки 3, и на нее подается отрицательное высокое напряжение (не менее 25 кВ) постоянного тока, передаваемое при помощьи высоковольтного провода 4 с устройства получения высокого напряжения 5. С острозаточенных отрицательных электродов 2 с большой скоростью (обеспечивающейся высоким напряжением) стекают электроны, которые захватываются нейтральными молекулами кислорода. Из них в результате захвата лишнего электрона получаются отрицательные ионы. Далее в трубу 1 вводится труба 6, конец которой направлен навстречу движению воздуха. Диаметр трубы 6 выбирается из условия, чтобы расход газа через нее составил 20 об. от общего количества воздуха, поступающего в трубу 1. На конце трубы 6 устанавливается сетка 7, на которую подается положительное высокое напряжение, получаемое в установке высокого напряжения 5, через высоковольтный провод 8. Место прохода провода 8 через трубу 1 уплотняется диэлектрическим уплотнением 9. Сетка 7 изолирована от корпуса трубы 6 диэлектрической прокладкой 10. Минимальное расстояние между положительным электродом 7 отрицательным электродом 2 выбирается из условия возникновения искрового разряда, а максимальное расстояние из условия живучести ионов. Отрицательные ионы кислорода, двигаясь вдоль силовых линий электрического поля, приближаются к положительно зараженной сетке 7, где рекомбинируют, т.е. отдают захваченные электроны. Полученные нейтральные молекулы кислорода отводятся по трубе 6 к потребителю. Молекулы азота, вытесненные отрицательными ионами кислорода на периферию трубы 1, проходят снаружи трубы 6 и отводятся по трубе 11.

Изобретение позволяет непрерывно получать необходимое количество дешевого кислорода, что дает возможность удешевить реанимационные мероприятия в медицине, уменьшить себестоимость в машиностроении той продукции, где используются газовая сварка или резка металла, уменьшить себестоимость чистого железа, получаемого в металлургии путем выжигания углерода из железа. Кроме того, неограниченное количество дешевого кислорода, получаемое в малогабаритных установках, позволит интенсифицировать процесс горения в тепловых двигателях, печах, котлах и т.д. А это позволит увеличить их мощность, снизить расход топлива, либо использовать топливо более низкого качества и уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Формула изобретения

Способ непрерывного получения чистого кислорода путем разделения воздуха методом ионизации, отличающийся тем, что воздух пропускают в разрядном устройстве по воздуховоду, снабженному металлической сеткой с игольчатыми катодами, потенциал которых обеспечивает проявление сродства к электрону молекулы кислорода, но недостаточен для получения коронного разряда.

 

 

 

[Вадим Вергун]

Электролиз уже предлагали?

[Сергей Крутиёв]

 

Электролиз уже предлагали?

 

Да, мы его вдоль и поперек разобрали в теме "Химический способ аккумулировать энергию". Правда там была другая задача, но думаю повторяться уже не стоит)))

Изменено 23 Января, 2016 в 15:20 пользователем Сергей Крутиёв

[Minusodin]

Есть два варианта решения вашей задачи:

А - в поток воздуха подмешивать чистый кислород до нужной концентрации

Б - обогащать воздух на газоразделительных установках

 

Вариант А: нужен источник кислорода - баллон, хим. реактор и др.

 

Необходимый запас кислорода на разовый форсаж в течении 10 мин помещается в кислородный 40л баллон. 

 

Как это?

800 кг/ч воздуха (содер. О2 25%об) - это примерно 618 м3/ч,

чтобы получить воздушно-кислородный поток с расходом 618 м3/ч и содержанием кислорода 25%об.

нужно в поток воздуха 586,7 м3/ч(содер. 21% об) подмешивать 31,3 м3/ч кислорода (100%).

Расход подпиточного кислорода за 10 мин -   5,3 м3 (в 40л баллоне больше 6м3)

 

Если скорость истечения полностью открытого баллона не достаточно, то ставьте 2, 3 .. баллона на один коллектор

 

 

Для варианта Б нужен газоразделительный аппарат, самый компактный - мембранный модуль + компрессор ... вообщем не рационально. 

 

ЗЫ

Для себя много интересного узнал из темы

[Митя]

... Но это задача не практическая, это диссертация. ...

Разрешите, я возьму эту фразу 

Изменено 26 Января, 2016 в 10:36 пользователем Митя

[Сергей Крутиёв]

Разрешите, я возьму эту фразу 

Ради Бога )))) Я думаю она емко выражает суть причины, по которой я не поставил закись азота ))))

Есть два варианта решения вашей задачи:

А - в поток воздуха подмешивать чистый кислород до нужной концентрации

Б - обогащать воздух на газоразделительных установках

 

Так и есть. Будет две главы в диссертации. Хранение кислорода, получение кислорода на судне. Но есть еще третий способ, который предложил aversun. Впрыск пергидроля в цилиндр. Правда это не совсем инновация, точнее совсем не инновация, но осветить в диссертации все же необходимо.

 

Для варианта Б нужен газоразделительный аппарат, самый компактный - мембранный модуль + компрессор ... вообщем не рационально. 

 

 

Самый перспективный метод получения кислорода предложил ZaecЪ на странице 3. Правда технология еще не доработана, но мне кажется, что будущее получения кислорода на судне именно за ней.