專利名稱：水下電弧高效制造環(huán)?？扇細怏w裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種裝置，特別是一種水下電弧高效制造環(huán)?？扇細怏w裝置。
背景技術(shù)：
利用電弧在液體中放電，從而電離出H2和O2或其他混合的具有可燃性的氣體，其歷史可追溯到十九世紀末， 但作為能源燃料的研究是在近幾年才引起人們的廣泛關(guān)注。1997年后，產(chǎn)生純凈的氫氣和一氧化碳的混合可燃氣體的專利才陸續(xù)出現(xiàn)，該氣體被稱作為Equafuel或Magnegas。
目前，國外采用電弧技術(shù)對水或者其他的液體，包括原油、重油、污水、排水等相關(guān)液體進行電離，產(chǎn)生氫氣和一氧化碳或其它碳氫氣體的過程我們統(tǒng)稱為電弧氣。但是目前技術(shù)存在的問題是電弧控制不穩(wěn)定、制氣效率低、反應罐的溫度及壓力低等現(xiàn)狀。這些因素對于氣體的產(chǎn)生有很大的負面影響，延緩了其在工業(yè)生產(chǎn)過程中的推廣應用。而且現(xiàn)有的國外的生產(chǎn)技術(shù)中，往往加壓、加料和連續(xù)產(chǎn)期不在一個統(tǒng)一的產(chǎn)期過程中。這就使得產(chǎn)氣過程中會經(jīng)常出現(xiàn)斷弧現(xiàn)象，所產(chǎn)出的氣體成分也因外部條件的不斷變化而有所不同。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，安全可靠?？墒巩a(chǎn)氣成份穩(wěn)定和產(chǎn)氣效率提高，并具有自動補水，自動穩(wěn)壓、電機保護，壓力和溫度檢測等功能的水下電弧高效制造環(huán)?？扇細怏w裝置。
本實用新型可以通過以下措施來達到一種水下電弧高效制造環(huán)?？扇細怏w裝置，其特征在于包括散熱器、供液池、抽水泵、散熱用循環(huán)水泵、反應器、電弧循環(huán)電泵、加壓泵、水氣分離罐，液體供應罐、暫存罐、氣體壓縮機、儲氣罐，反應器中的液體通過管道L3上的閥門V18以及散熱用循環(huán)泵與用與散熱器連通，散熱器通過管道L4與反應器連通，散熱器中的溫度探頭T可檢測反應器的水溫，供液池通過管道L1上的抽水泵，以及電磁閥V1與液體供應罐9連通，并通過手控閥V7與反應器連通，反應器通過管道L6與水氣分離罐連通，反應器頂部的管道L8上裝有單向泄氣閥V3，反應器通過管道L7上的手控閥V8與水氣分離罐連通，反應器的管道L5上裝有電弧循環(huán)電泵，液體供應罐通過裝在管道L11上的加壓泵、單向閥V21與水氣分離罐連通，水氣分離罐通過管道L9和手控閥V5與暫存罐連通，暫存罐的底部設(shè)有閥門V11，在儲氣罐與暫存罐之間設(shè)有氣體壓縮機，暫存罐通過管道L12、手控閥門V12與儲氣罐連通，儲氣罐的頂部設(shè)有自動泄氣閥V17，底部設(shè)有污物排泄閥V13，并通過管道L13上的單向閥V15、手控閥V16及氣體防爆裝置Q與外部用氣裝置相通。
本實用新型還可以通過以下措施來達到在反應器內(nèi)的底部設(shè)有橫置的電極。從管道L4上接出一排水手調(diào)閥V19。外部的液體通過手控閥V14與供液池相通，反應器底部通過手控閥V6、泵與供液池相通。電弧循環(huán)電泵與變頻器VF2相連，壓縮機與變頻器VF2相連。在水氣分離罐與液體供應罐之間還設(shè)有手控閥V20。在管道L9上接有沖氮控制閥門V4。暫存罐頂部裝罐壓顯示表頭P1，下部裝有液位上限檢測開關(guān)K1。液體供應管內(nèi)裝有液位下限檢測器K2。儲氣罐的頂部裝有罐壓顯示表頭P2、真空壓力表頭VP。
本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1、充分利用了水的液位壓力差來實現(xiàn)水氣分離罐對反應器水的自動補充，而對分離罐的水位補充是通過水位檢測開關(guān)來判別是否通過加壓泵對其補液。對于液體供應罐的補液方式同樣也是通過水位檢測開關(guān)來判別是否通過抽水泵對其補液。三個過程協(xié)調(diào)統(tǒng)一，有機的構(gòu)成了一套自動補水機構(gòu)。
2、反應器采用了恒壓控制方式，整個裝置有兩級緩存構(gòu)成，這樣做有利于氣體壓力的建立與保持，而在產(chǎn)氣過程中要保持反應器的壓力恒定不變，就要使產(chǎn)氣量與抽氣量基本持恒。該過程是通過控制變頻器的輸出電壓來實現(xiàn)對壓縮機壓縮氣量的控制來實現(xiàn)。
3、結(jié)構(gòu)合理，安全可靠，可使產(chǎn)氣成分穩(wěn)定和產(chǎn)氣效率提高，并具有自動補水、自動穩(wěn)壓、電機保護、壓力和溫度檢測及報警等功能。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)連接原理圖。
具體實施方式
本實用新型下面將結(jié)合附圖(實施例)作進上步詳述參照圖1，本實用新型主要包括散熱器1、供液池2、抽水泵3、散熱用循環(huán)水泵4、反應器5、電弧循環(huán)水泵6、加壓泵7、水氣分離罐8、液體供應罐9、暫存罐10、氣體壓縮機11、儲氣罐12等。
通過溫度探頭T檢測反應器5的水溫，來控制散熱器1風散速度的快慢，以達到恒溫控制的目的。散熱回路中，反應器5中的液體通過管道L3上的閥門V18進入散熱用循環(huán)泵4，循環(huán)泵4將水泵入散熱器1，液體經(jīng)過散熱處理后通過管道L4流回反應器5。另從管道L4上接出一排水手調(diào)閥V19，當打開V19后，反應器5和整個回路的液體就可以通過出口2流出。
供液池2用來臨時存儲整個生產(chǎn)裝置所需的液體，并起到備用作用。打開手控閥V14，可將外部自來水或其它液體灌入供液池2，供液池中的液體是通過管道L1上的動力裝置抽水泵3抽到其他設(shè)備的。此外，打開反應器5底部的手控閥V6，通過泵13可將水反抽到供液池2。通過控制電磁閥V1及手控閥V7的開閉來選擇將液體從供液池2中由抽水泵3抽入到反應器5中或者液體供應罐9中。在首次加水的情況下，要關(guān)閉V1，打開V7、V8，建立起工作環(huán)境；正常工作后要關(guān)閉V7，通過檢測各液位開關(guān)由程序控制抽水泵3和電磁閥V1工作狀態(tài)，實現(xiàn)自動為裝置補水功能。
電弧的放電在反應器5中完成，氣體由此產(chǎn)生。在反應器5上裝有透明觀察窗，可方便的觀察電弧的工作情況，其內(nèi)部裝有溫度和壓力檢測探頭，可實時監(jiān)測當前的水溫和壓力，以便應急處理和實現(xiàn)自動恒溫、恒壓的控制。反應器5頂部的管道L8上裝有單向泄氣閥V3，通過此可將反應器5中的氣體排出。管道L6與水氣分離罐8直通，為氣路通道；管道L7上裝有手控閥門V8以連通水氣分離罐8，為水路通道，分離罐8通過V8向反應器5自動補水。
電弧循環(huán)水泵6作用之一是加快水流速度，以加快H2、O2、CO等氣體脫離高溫電弧的速度，提高制氣的效率和質(zhì)量；其二是實現(xiàn)了自動噴水功能，將電弧周圍溫度相對較低的水噴打在陰極上，以降低陰極電極的溫度，從而降低陰極電極消耗速度，延長了其壽命周期。該循環(huán)泵6裝在管道L5上，通過變頻器VF2實現(xiàn)了循環(huán)泵速度快慢的自動調(diào)節(jié)。一旦檢測到水氣分離罐8的液位到達低限，會自動開啟加壓泵7通過管道L11、單向閥V21將水補充到分離罐8中。管路中的V20在初次建立工作環(huán)境時需打開，通過此將水氣分離罐8中的水流入液體供應罐9，建立工作環(huán)境后需將V20置于長閉態(tài)。
反應器5出來的氣體通過該分離罐8的一級過濾，基本可將氣體中所含的水汽清除掉，具有一定的氣體緩存功能。分離罐8通過管道L9和手控閥V5可連通暫存罐10，進行氣體交互。從管道L9上接出的閥門V4為沖氮控制閥門，沖氮的目的是將整個裝置內(nèi)部的氣體進行凈化處理，該閥門就是沖氮氣的入口。
液體供應罐9內(nèi)部裝有液位下限檢測器K2，而當該罐到達液位下限時，會自動打開電磁閥V1，啟動抽水泵3進行補水。當檢測到水氣分離罐8到達液位下限時，則通過管道L11上的加壓泵7和單向閥V21將液體從該罐壓到水汽分離罐8。
暫存罐10頂部裝有罐壓顯示表頭P1，下部裝有液位上限檢測開關(guān)K1，最低部裝有閥門V11，用來暫存所產(chǎn)生的氣體，可承受0.5MPa的大氣壓力。當該罐中的液位到達液位上限時，提示報警，要打開V11將該罐中的一部分水放掉。
氣體壓縮機11介于暫存罐10和儲氣罐12之間，是將暫存罐10中的氣體壓縮到儲氣罐中。為了穩(wěn)定產(chǎn)氣過程中反應器5中的壓力，要根據(jù)產(chǎn)氣量的大小自動調(diào)節(jié)壓縮機的功率，其功率的調(diào)整是由變頻器VF1控制完成的。管道L12上的手控閥門V12為直通閥，通常處于緊閉狀態(tài)。儲氣罐12的設(shè)計壓力為1.0MP，用于貯存所產(chǎn)電弧氣。罐的頂部裝有罐壓顯示表頭VP、真空壓力表頭P2和超壓自動泄氣閥V17，底部裝有污物排泄閥V13，還從罐中引出一壓力探頭到中央控制器。要通過管道L13上的單向閥V15、手控閥V16及氣體防爆裝置Q才能向外供氣。
反應器5采用在底部橫置電極的方式來產(chǎn)生電弧，這是一種獨特的電弧產(chǎn)生方式。水下電弧產(chǎn)生的高溫將液體電離，將水裂解成為氫氣和氧氣，和石墨電極中的碳反應生成氫氣和一氧化碳，電極的自動控制裝置能夠連續(xù)的將石墨電極送入反應器5中并維持電極電弧的穩(wěn)定，包括電流和電壓的穩(wěn)定，使產(chǎn)氣成份穩(wěn)定和產(chǎn)氣效率提高。反應器5是在高壓高溫下進行的，壓力的建立是通過加壓泵7向反應器5加壓，反應器5的高溫是通過自身的溫度建立以后，由散熱器1和循環(huán)水泵6維持液體溫度穩(wěn)定，使反應器5在高溫高壓下進行制氣，水氣分離罐8能夠?qū)⒎磻?產(chǎn)生的氣體進行有效地分離，并和加壓泵7共同建立起反應器5所需要的高壓。反應罐5和水氣分離罐8是可實現(xiàn)自動排氧和排空氣的過程，暫存罐10和儲氣罐12是通過手動地將罐中的空氣和氧氣排空，排空的步驟有兩個一、可以先采用真空后對暫存罐10和儲氣罐12中氧氣進行抽空，剩余少量的空氣再用氮氣填充后，再次抽空實現(xiàn)。儲氣罐12則可實現(xiàn)對產(chǎn)氣的儲存和向外的、送氣的、防爆的輔助措施，反應器5水的電弧催化裂解，催化裂解過程由催化器組成，催化器是由稀土元素構(gòu)成，稀土元素制成環(huán)繞或者是棒狀、球狀形式固定在電弧的四周，在高溫和強光作用下催化水的分解，有利于提高產(chǎn)氣的效率。
權(quán)利要求1.一種水下電弧高效制造環(huán)保可燃氣體裝置，其特征在于包括散熱器(1)、供液池(2)、抽水泵(3)、散熱用循環(huán)水泵(4)、反應器(5)、電弧循環(huán)電泵(6)、加壓泵(7)、水氣分離罐(8)，液體供應罐(9)、暫存罐(10)、氣體壓縮機(11)、儲氣罐(12)，反應器(5)中的液體通過管道L3上的閥門V18以及散熱用循環(huán)泵(4)與散熱器(1)連通，散熱器(1)通過管道L4與反應器(5)連通，散熱器(1)中的溫度探頭T可檢測反應器(5)的水溫，供液池(2)通過管道L1上的抽水泵(3)，以及電磁閥V1與液體供應罐9連通，并通過手控閥V7與反應器(5)連通，反應器(5)通過管道L6與水氣分離罐(8)連通，反應器(5)頂部的管道L8上裝有單向泄氣閥V3，反應器(5)通過管道L7上的手控閥門V8與水氣分離罐(8)連通，反應器(5)的管道L5上裝有電弧循環(huán)電泵(6)，液體供應罐(9)通過裝在管道L11上的加壓泵(7)、單向閥V21與水氣分離罐(8)連通，水氣分離罐(8)通過管道L9和手控閥V5與暫存罐(10)連通，暫存罐(10)的底部設(shè)有閥門V11，在儲氣罐(12)與暫存罐(10)之間設(shè)有氣體壓縮機(11)，暫存罐(10)通過管道L12、手控閥門V12與儲氣罐(12)連通，儲氣罐(12)的頂部設(shè)有自動泄氣閥V17，底部設(shè)有污物排泄閥V13，并通過管道L13上的單向閥V15、手控閥V16及氣體防爆裝置Q與外部用氣裝置相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在反應器(5)內(nèi)的底部設(shè)有橫置的電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于從管道L4上接出一排水手調(diào)閥V19。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于外部的液體通過手控閥V14與供液池(2)相通，反應器(5)底部通過手控閥V6、泵(13)與供液池(2)相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于電弧循環(huán)電泵(6)與變頻器VF2相連，壓縮機(11)與變頻器VF2相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在水氣分離罐(8)與液體供應罐(9)之間還設(shè)有手控閥V20。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在管道L9上接有沖氮控制閥門V4。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于暫存罐(10)頂部裝罐壓顯示表頭P1，下部裝有液位上限檢測開關(guān)K1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于液體供應管(9)內(nèi)裝有液位下限檢測器K2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于儲氣罐(12)的頂部裝有罐壓顯示表頭P2、真空壓力表頭VP。
專利摘要一種水下電弧高效制造環(huán)?？扇細怏w裝置，主要包括散熱器、供液池、抽水泵、散熱用循環(huán)水泵、反應器、電弧循環(huán)水泵、加壓泵、水氣分離罐、液體供應罐、暫存罐、氣體壓縮機、儲氣罐等部分，本實用新型是通過水中電弧放電產(chǎn)生氫氣和一氧化碳及其它成分組成的混合可燃氣體，具有自動送電極、自動補水、自動穩(wěn)壓、電機保護、壓力和溫度檢測、報警等功能。且結(jié)構(gòu)合理，安全可靠，可提高產(chǎn)氣效率及使產(chǎn)氣成分穩(wěn)定，是一套實用的產(chǎn)氣裝置。
文檔編號C10L3/00GK2603088SQ0322302
公開日2004年2月11日 申請日期2003年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月16日
發(fā)明者王欽若, 楊吉夫, 鄧廣德 申請人:王欽若, 楊吉夫, 鄧廣德