Δευτέρα, 19 Μαρτίου 2012

* HYDROGEN GENERATOR (ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ )

video

Θα ασχοληθούμε με το κατασκευαστικό μέρος όπου αποτελείται από την επιλογή και διαστασιολόγηση των υλικών ,την επιλογή του καταλληλότερου ως ηλεκτρολύτη διαλύματος και την συναρμολόγηση των επιμέρους εξαρτημάτων
Ακολουθεί η ανάλυση της εργαστηριακής διάταξης στα επιμέρους εξαρτήματα της .
Η γεννήτρια αποτελείται από τα εξής μέρη :

·        το πλαίσιο ή σκελετό

·        τα δοχεία της ηλεκτρόλυσης

·        τα ανοξείδωτα στοιχεία

·        τα μανόμετρα

·        το τροφοδοτικό

·        τις σωληνώσεις

·        το φλόγιστρο

·        τους ανεμιστήρες

·        τα φάιμπερ, βίδες, θερμοσυστολικά ,παξιμάδια

·        τον ηλεκτρολύτη

·        το δοχείο ασφαλείας και συγκέντρωσης υδρογόνου

Συνεχίζουμε αναλύοντας κάθε ένα από αυτά  :

Το πλαίσιο είναι η κατασκευή εκείνη στην οποία μέσα εδράζονται όλα τα επιμέρους εξαρτήματα.
Θα πρέπει να είναι φτιαγμένο κατά τέτοιο τρόπο ώστε να διασφαλίζει την προσβασιμότητα στα εξαρτήματα προς επιθεώρηση και συντήρηση ,καθώς και των επαρκή αερισμό των δοχείων και του τροφοδοτικού από τους ανεμιστήρες με τρόπο τέτοιο ώστε ο αέρας να ρέει μέσα και να διαφεύγει χωρίς να εγκλωβίζεται μέσα για να υπάρχει αποδοτική ψύξη.


Πλαίσιο-σκελετός κατασκευής

Τα δοχεία της ηλεκτρόλυσης τα οποία θα πρέπει να πληρούν τις παρακάτω προϋποθέσεις :πρέπει να αντέχουν σε θερμοκρασίες περίπου 100 C° καθώς κατά την διαδικασία της ηλεκτρόλυσης δημιουργούνται υψηλές θερμοκρασίες ,πρέπει να κλείνουν αεροστεγώς για να μην έχουμε καθόλου απώλειες υδρογόνου αλλά και υψηλή πίεση στο δοχείο που μαζεύουμε το υδρογόνο ,και να μην είναι από υλικά που θα αντιδρούν με τον διαλύτη που θα χρησιμοποιήσουμε ,(πχ το αλουμίνιο αντιδρά με μια ιδιαίτερα εξώθερμη αντίδραση με το υδροξείδιο του νατρίου χρησιμοποιώντας σαν καταλύτη το νερό βάση της εξίσωσης

2Al + 6 NaOH 2 Na3AlO3 + 3H2 

 δοχείο ηλεκτρόλυσης 
τα ανοξείδωτα στοιχεία  
τα οποία τα χωρίζουμε στα αρνητικά και θετικά .Στα αρνητικά στην κάθοδο δηλαδή του ρεύματος σχηματίζεται το υδρογόνο ενώ στα θετικά δημιουργούνται οι φυσαλίδες του οξυγόνου .η αναλογία κατά την ηλεκτρόλυση είναι δύο μέρη υδρογόνου και ένα μέρος οξυγόνου  βάση του τύπου του νερού Η²Ο .Στην διάταξή μας για να αυξήσουμε την παραγωγή του υδρογόνου και να μειώσουμε την νόθευσή του με οξυγόνο ,έχουμε χρησιμοποιήσει την συστοιχία με τέτοιο τρόπο ώστε τα αρνητικά στοιχεία να είναι παραπάνω από τα θετικά αλλά και τα έχουμε διατρήσει  καθώς παρατηρήσαμε ότι η μεγαλύτερη παραγωγή πάνω στην αρνητική πλάκα σημειώνεται πάνω στις ακμές καθώς εκεί επειδή το μέταλλο είναι πιο λεπτό περνάει περισσότερο ρεύμα.





Στοιχεία ηλεκτρόλυσης

Τα μανόμετρα όπου η ένδειξή τους είναι σε χιλιοστά στήλης ύδατος και τα οποία μας δείχνουν οποιαδήποτε πιθανή βλάβη καθώς μετράνε την πίεση σε κάθε στάδιο δίνοντάς μας ολοκληρωμένη εικόνα της κατάστασης λειτουργίας της διάταξής μας .

Το τροφοδοτικό το οποίο είναι 12V 5A και μας εξασφαλίζει την ήπια και ασφαλή λειτουργία της διάταξης  και των ανεμιστήρων που έχουν αναλάβει την ψύξη των δοχείων. Η βέλτιστη απόδοση στα 12 V είναι με τροφοδοτικό που παράγει 40 Α αλλά θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν πιο χοντρά καλώδια για να μην θερμαίνονται.
Τροφοδοτικό 12V 5A

Οι σωληνώσεις όπου είναι από χαλκό  
το φλόγιστρο όπου είναι ίδιου τύπου με αυτό που χρησιμοποιείται για το υγραέριο το οποίο έχει ανεπίστροφη βαλβίδα και μας εξασφαλίζει την αποφυγή ατυχημάτων από την επιστροφή της φλόγας στο δοχείο όπου το τροφοδοτεί. 
τους ανεμιστήρες όπου εξασφαλίζουν πως το διάλυμα δεν θα υπερβεί το σημείο βρασμού του νερού νοθεύοντας έτσι το παραγόμενο υδρογόνο με υδρατμούς αλλά και το σωστό αερισμό του τροφοδοτικού όπου βρίσκεται στο εσωτερικό του μηχανήματος.
τα φάιμπερ, βίδες, θερμοσυστολικά ,παξιμάδια όπου είναι τα υλικά συναρμολόγησης των εξαρτημάτων και πρέπει να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις αλλά και να μην οξειδώνονται.

Να σημειώσουμε εδώ πως οι κοχλίες που ενώνουν τα στοιχεία μεταξύ τους είναι τυλιγμένοι σε θερμοσυστολικά πλαστικά για να μην βραχυκυκλώνουν οι αρνητικές με τις θετικές πλάκες .
Τον ηλεκτρολύτη όπου είναι αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου με νερό και χρησιμοποιείται για να μετατρέψει το νερό σε αγώγιμο .Προσοχή θα πρέπει να επιδείξουμε στην δοσολογία του ΝαΟΗ καθώς μεγαλύτερη ποσότητα θα κάνει το τροφοδοτικό να αντιμετωπίσει το περιεχόμενο των δοχείων ως αντίσταση με αποτέλεσμα να μην δουλέψει. Σε περίπτωση που το τροφοδοτικό δεν έχει θερμικό ή προστασία υπέρτασης τότε το μηχάνημα θα ξεκινήσει με εντυπωσιακή παραγωγή αλλά σύντομα θα υπερθερμανθούν τα καλώδια και τα δοχεία με αποτέλεσμα να μην είναι ασφαλές


Υδρροξείδιο του Νατρίου (καυστική σόδα)

Το δοχείο ασφαλείας και συγκέντρωσης υδρογόνου
 όπου δεν είναι άλλο από ένα πανομοιότυπο με τα άλλα δοχεία όπου αυτό έχει σκέτο νερό μέσα και σε αυτό καταλήγει το παραγόμενο υδρογόνο από τα άλλα δοχεία  μέσω 2 σωλήνων που πάνε στον πάτο του δοχείου αποτρέποντας με αυτόν τον τρόπο την επιστροφή του υδρογόνου στα δοχεία της ηλεκτρόλυσης σε περίπτωση ατυχήματος προσφέροντας μας έτσι ασφάλεια αλλά και προστασία των υπολοίπων μερών της διάταξής μας


Σε αυτό το σημειο βαζουμε όσα βαζα έχουμε φιαξει και τα συνδεουμε με το δοχείο συγκεντρωσης υδρογόνου και με τα μανόμετρα που θα μας δειχνουν πότε η πίεση θα φθασει ψηλα ωστε να σταματησουμε την ηλεκτρόλυση για να μην ανατιναχτουν τα βάζα.
Τέλος συνδέουμε ένα ρυθμιζόμενο σε ένταση φλόγιστρο στη έξοδο συγκέντρωσης του υδρογόνου και όταν θα έχουμε πίεση το ανοιγουμε και αναφλέγουμε.
Προσοχή να υπαρχει στο κύκλωμα αντεπίστροφη βαλβίδα για αποφυγη ατυχήματος. 



.




video

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου