Forno ad alta efficienza fai-da-te: un innovatore di Kharkov ha suggerito di utilizzare il vapore acqueo (video). Fornitura di acqua o vapore alla zona di combustione La radiazione infrarossa riscalda il forno più velocemente e in modo più completo, anche i mattoni che prima erano freddi si riscaldano

Introduzione

Molto è già stato scritto sull'acqua nel materiale precedente /1, 2, 3/. Ma nel tempo sono arrivate nuove comprensioni e nuovi fatti, la cui conoscenza è necessaria per fare di meglio e di più organizzazione adeguata processi per ottenere energia dall’acqua.

L'acqua allo stato liquido forma una catena di molecole di H2O collegate tra loro da elettroni di legame. Il numero massimo di molecole nella catena, secondo le condizioni di forza di un singolo cristallo d'acqua liquido, è di 3761 pezzi. Lo stesso numero di elettroni. Quando una catena viene distrutta, gli elettroni di legame rilasciati in determinate condizioni possono diventare generatori di energia simili agli elettroni nelle catene di idrocarburi combustibili. Nello stato di vapore saturo, una molecola di vapore acqueo è costituita da tre molecole d'acqua (una triade). A parametri critici, l'acqua è una ditriade. Il gas d'acqua è costituito da singole molecole d'acqua, tipicamente con un elettrone di legame attaccato a una molecola di gas d'acqua. Un tale aggregato o ione d'acqua è quasi neutro. Non ci sono processi di rilascio spontaneo di energia nel gas d'acqua, il che conferma indirettamente l'assenza di elettroni liberi in esso. Tutti gli altri stati intermedi dell'acqua possono essere caratterizzati da un corrispondente numero intermedio di molecole d'acqua negli aggregati di molecole d'acqua liquide, di vapore e di gas, a seconda della pressione e della temperatura.

La molecola d'acqua è molto forte, poiché anche a parametri supercritici non si scompone in atomi. Tuttavia, per altro influenze esterne, ad esempio, è noto che l'elettrolisi dell'acqua si decompone in idrogeno e ossigeno. Possono partecipare alla normale combustione tradizionale. La cavitazione è specifica dell'acqua, come ogni liquido, una violazione della continuità con la formazione e il collasso delle bolle. In questo caso, vengono raggiunti parametri elevati: pressione e temperatura, le molecole vengono attivate, alcune di esse vengono distrutte e alcune delle restanti vengono distrutte dalle onde d'urto. I generatori di elettroni liberi producono energia interagendo con ioni positivi, principalmente ossigeno, nonché idrogeno e altri frammenti risultanti dalla distruzione. Si verifica una reazione atomica, inclusa la formazione di nuovi elementi chimici, ad esempio l'elio come il più evidente. È per questo motivo che alcuni di questi processi vengono chiamati “fusione fredda”. Tuttavia, l'energia viene ancora ottenuta, come si può vedere, a causa della distruzione, disintegrazione, scissione di atomi e frammenti di acqua durante la cavitazione nel processo di PDF.

La molecola d'acqua è polare e può anche interagire elettrodinamicamente con l'elettrone, l'intero generatore di energia, dall'estremità positiva. Apparentemente, questo può spiegare in alcuni casi la facilità di ottenere energia dall'acqua, ad esempio nei generatori di calore a cavitazione. Per lo stesso motivo, miscelato per circa la metà con il combustibile idrocarburico, si forma un nuovo combustibile, che non si separa come un'emulsione, con potere calorifico uguale a quello del combustibile idrocarburico.

Dall'acqua si può ricavare energia anche per via puramente idraulica (martello idraulico, pistone) aumentando la pressione primaria e successivo azionamento della differenza di pressione per ottenere lavoro utile. La tradizionale vaga spiegazione di questo fenomeno può ora essere sostituita con una chiara, che consiste nel fenomeno dell'accelerazione di un'onda sonora con l'aiuto dell'energia di oscillazione e interazione tra loro e con ambiente molecole d'acqua elettrodinamicamente con la partecipazione del flusso di gas elettronico. L'energia in eccesso può essere ottenuta con un altro metodo idraulico: l'autorotazione dell'acqua sotto l'influenza delle forze di Coriolis.

Da questo breve descrizione Cinque processi principali seguono come fonti di energia direttamente dall'acqua:

Catalisi (distruzione) e combustione, combustione, come qualsiasi sostanza (FPVR),

Cavitazione seguita da PDF,

Elettrolisi seguita dalla combustione convenzionale dei gas rilasciati, anche in un generatore elettrochimico (ECG, cella a combustibile),

Accelerazione di un'onda sonora con aumento della pressione primaria,

Autorotazione sotto l'influenza delle forze di Coriolis.

Questi metodi, credo, non esauriscono tutti quelli possibili e possono essere utilizzati sia singolarmente che in combinazione tra loro, per potenziare l'effetto e facilitare l'estrazione dell'energia in eccesso direttamente dall'acqua.

LEZIONE III

PRODOTTI DELLA COMBUSTIONE. ACQUA PRODOTTA DURANTE LA COMBUSTIONE. NATURA DELL'ACQUA. SOSTANZA COMPLESSA. IDROGENO

Spero che ricordi bene che alla fine dell'ultima conferenza ho usato l'espressione "prodotti della combustione di una candela". Del resto siamo convinti che quando una candela arde possiamo, mediante appositi strumenti, ricavare da essa diversi prodotti della combustione. Innanzitutto avevamo il carbone, ovvero la fuliggine, che non usciva quando la candela bruciava bene; in secondo luogo c'era qualche altra sostanza che non sembrava fumo, ma qualcos'altro, ma faceva parte di quel flusso generale che, salendo dalla fiamma, diventa invisibile e scompare. C'erano anche altri prodotti della combustione, di cui si parlerà ulteriormente. Ricorda, abbiamo scoperto che nella composizione del flusso che sale da una candela, una parte può essere condensata mettendo un cucchiaio freddo, un piatto pulito o qualsiasi altro oggetto freddo sul suo percorso, ma l'altra parte non si condensa. Per prima cosa esaminiamo la parte condensante dei prodotti; per quanto strano possa sembrare, scopriremo che si tratta solo di acqua. L'ultima volta ne ho parlato brevemente, ho appena detto che tra i prodotti della combustione delle candele che possono essere condensati c'è anche l'acqua. Oggi voglio attirare la vostra attenzione sull'acqua in modo che possiate studiarla attentamente non solo in relazione al nostro argomento principale, ma anche in generale, in relazione alla questione della sua esistenza sul globo.

Ora sono pronto per un esperimento sulla condensazione dell'acqua dai prodotti della combustione di una candela, e prima di tutto cercherò di dimostrarvi che si tratta davvero di acqua. Forse, modo migliore mostrare la sua presenza a tutto il pubblico in una volta significa dimostrare qualche effetto dell'acqua, che sarebbe chiaramente visibile, e poi sperimentare in questo modo ciò che si raccoglie in una goccia sul fondo di questa tazza. (Il docente mette una candela sotto una tazza con una miscela di ghiaccio e sale.)

Riso. 11.

Qui ho una certa sostanza scoperta da Sir Humphry Davy; reagisce molto vigorosamente con l'acqua, e lo userò per dimostrare la presenza dell'acqua. Questo è il potassio estratto dalla potassa. Prendo un pezzetto di potassio e lo getto in questa tazza. Vedi come dimostra la presenza dell'acqua nella tazza: il potassio divampa, brucia con una fiamma brillante e forte e allo stesso tempo scorre lungo la superficie dell'acqua. Adesso toglierò la candela che arde da tempo sotto la nostra tazza di miscela di ghiaccio e sale; vedi una goccia d'acqua che pende dal fondo della tazza: il prodotto condensato della combustione di una candela. Ti mostrerò che il potassio darà con quest'acqua la stessa reazione che ha con l'acqua nella tazza. Guarda... Il potassio si infiamma e brucia esattamente nello stesso modo dell'esperimento precedente. Prendo un'altra goccia d'acqua su questo bicchiere, ci metto sopra un pezzo di potassio e dal modo in cui si illumina, puoi giudicare che è acqua quella presente qui. Ricordi che quest'acqua proveniva da una candela.

Allo stesso modo, se copro con quel barattolo una lampada ad alcool accesa, presto vedrete come il barattolo si appannerà per la rugiada che vi si deposita sopra, e questa rugiada è ancora il risultato della combustione. Dalle gocce che coleranno sulla carta che avrete steso, vedrete senza dubbio dopo un po' che dalla combustione della lampada ad alcool viene prodotta una discreta quantità di acqua. Non sposterò questo barattolo, così potrai vedere quanta acqua si accumula. Allo stesso modo, posizionando sopra il dispositivo di raffreddamento bruciatore a gas, Prenderò anche l'acqua, perché l'acqua si produce anche quando brucia il gas. Questo vaso contiene una certa quantità di acqua, preferibilmente pura, distillata, ottenuta dalla combustione del gas illuminante; non è diversa dall'acqua che potresti ottenere per distillazione da un fiume, oceano o sorgente: è esattamente la stessa acqua.

L'acqua è un individuo chimico, è sempre la stessa. Possiamo mescolarvi sostanze estranee o eliminare le impurità in esso contenute; tuttavia, l'acqua in quanto tale rimane sempre se stessa: solida, liquida o gassosa. Proprio qui (il docente mostra un altro vaso) acqua ottenuta accendendo una lampada a olio. L'olio, se bruciato correttamente, può produrre anche una quantità leggermente maggiore di acqua. Ed ecco l'acqua estratta da una candela di cera attraverso un esperimento piuttosto lungo. E così possiamo esaminare quasi tutte le sostanze infiammabili una per una e assicurarci che se, come una candela, emettono una fiamma, quando bruciano si ottiene acqua. Puoi fare questi esperimenti da solo. Un manico di attizzatoio è un buon punto di partenza; se riesci a tenerlo sopra la fiamma della candela abbastanza a lungo in modo che rimanga freddo, puoi far depositare l'acqua in gocce su di esso. Allo scopo è adatto un cucchiaio, un mestolo o qualsiasi oggetto in genere, purché pulito e dotato di sufficiente conduttività termica, cioè in grado di asportare calore e quindi di condensare il vapore acqueo.

Ora, se vogliamo approfondire come avviene questo sorprendente rilascio di acqua dai materiali combustibili durante la loro combustione, devo prima dirvi dirvi che l'acqua può esistere in vari stati. È vero, tu conosci già tutte le modificazioni dell'acqua, ma ora dobbiamo prestare loro un po' di attenzione per capire come l'acqua, subendo, come Proteus, i suoi diversi cambiamenti, rimane sempre la stessa sostanza - non non importa se viene ottenuto da una candela quando viene accesa, o dai fiumi o dall'oceano.

Cominciamo dal fatto che nel suo stato più freddo l'acqua è ghiaccio. Tuttavia, tu ed io, come scienziati naturali - dopo tutto, spero che tu ed io possiamo essere uniti sotto questo nome - quando parliamo di acqua, la chiamiamo acqua, non importa se è allo stato solido, liquido o gassoso; in senso chimico è sempre acqua. L'acqua è una combinazione di due sostanze, una delle quali abbiamo ricevuto da una candela, e la seconda dobbiamo trovarla al di fuori di essa.

L'acqua può presentarsi sotto forma di ghiaccio e recentemente avete avuto un'eccellente opportunità di verificarlo. Il ghiaccio si trasforma nuovamente in acqua quando la temperatura aumenta. Domenica scorsa abbiamo visto fulgido esempio questa trasformazione, che ha portato a tristi conseguenze in alcune delle nostre case.

Acqua nel tuo. la coda si trasforma in vapore se è sufficientemente riscaldata. L'acqua che vedi qui davanti a te ha la densità maggiore e, sebbene cambi peso, condizione, forma e molte altre proprietà, continua a rimanere acqua. Inoltre, sia che la trasformiamo in ghiaccio raffreddando o in vapore riscaldando, l'acqua aumenta di volume in modi diversi: nel primo caso, molto leggermente e con grande forza, e nel secondo la variazione di volume è grande.

Ad esempio, prendo questo cilindro di latta a pareti sottili e ci verso un po' d'acqua. Hai visto quanto poco ne ho versato, e potrai facilmente immaginare quale sarà l'altezza dell'acqua in questo vaso: l'acqua coprirà il fondo con uno strato di circa due pollici. Ora trasformerò quest'acqua in vapore per mostrarti la differenza nel volume occupato dall'acqua nei suoi diversi stati: acqua e vapore.

Per ora, diamo un'occhiata a cosa succede quando l'acqua si trasforma in ghiaccio. Questo può essere fatto raffreddandolo in una miscela di ghiaccio tritato e sale, e lo farò per mostrarti l'espansione dell'acqua in questo cambiamento in qualcosa di volume maggiore. Queste sono le bottiglie in ghisa (ne mostra uno) molto forti e con pareti molto spesse: sono spessi circa un terzo di pollice. Sono stati riempiti con molta attenzione d'acqua, senza lasciare una bolla d'aria al loro interno, e poi avvitati saldamente. Quando congeleremo l'acqua in questi recipienti di ghisa, vedremo che non potranno contenere il ghiaccio risultante. L'espansione che avviene al loro interno li farà a pezzi. Questi sono frammenti esattamente delle stesse bottiglie. Ho messo le nostre due bottiglie in una miscela di ghiaccio e sale, e vedrai che quando l'acqua ghiaccia, cambia volume con tanta forza.

Vediamo ora i cambiamenti avvenuti con l'acqua che abbiamo messo a bollire; si scopre che cessa di essere un liquido. Questo può essere giudicato dalle seguenti circostanze. Coprii con un vetro d'orologio il collo del pallone in cui ormai bolliva l'acqua. Vedi cosa sta succedendo? Il bicchiere bussa con tutta la sua forza, come se fosse la valvola di un'auto, perché il vapore che sale dall'acqua bollente esce con forza e fa saltare questa “valvola”. Puoi facilmente capire che il pallone è completamente pieno di vapore, perché altrimenti non riuscirebbe a penetrare. Vedi anche che la fiaschetta contiene una sostanza, di volume molto più grande dell'acqua - dopo tutto, non solo riempie l'intera fiaschetta, ma, come vedi, vola in aria. Tuttavia, non si osserva una diminuzione significativa nella quantità di acqua rimanente e questo mostra quanto è grande la variazione di volume quando l'acqua si trasforma in vapore.

Torniamo di nuovo alle nostre bottiglie d'acqua in ghisa, che ho messo in questa miscela rinfrescante in modo che tu possa vedere cosa succede loro. Come puoi vedere, non c'è comunicazione tra l'acqua in bottiglia e il ghiaccio nel contenitore esterno. Ma tra loro avviene uno scambio di calore, quindi se l'esperimento riesce (dopo tutto, lo stiamo conducendo in grande fretta), dopo un po', non appena il freddo si impadronisce delle bottiglie e del loro contenuto, si sentirà un'esplosione : questo farà scoppiare una delle bottiglie. E, esaminate poi le bottiglie, scopriamo che il loro contenuto sono pezzi di ghiaccio, parzialmente ricoperti da un guscio di ghisa, che si è rivelato troppo stretto per loro, perché il ghiaccio occupa più spazio dell'acqua da cui proviene. è stato ottenuto. Sai benissimo che il ghiaccio galleggia sull'acqua; se in inverno il ghiaccio si rompe sotto un ragazzo e lui cade in acqua, cerca di arrampicarsi su un lastrone di ghiaccio che lo sosterrà. Perché il ghiaccio galleggia? Pensa, e probabilmente troverai una spiegazione: il ghiaccio è più grande in volume rispetto all'acqua da cui proviene risulta quindi che il ghiaccio è più leggero e l'acqua più pesante.

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Torniamo ora all'effetto del calore sull'acqua. Guarda il flusso di vapore che esce da questo cilindro di latta! Ovviamente il vapore lo riempie completamente, dato che esce così. Ma se con il calore possiamo trasformare l'acqua in vapore, con il freddo possiamo riportare il vapore allo stato liquido. Prendiamo un bicchiere o qualsiasi altro oggetto freddo e mettiamolo sopra questo flusso di vapore: guarda come si appanna velocemente! Fino a quando il vetro non si sarà riscaldato, continuerà a condensare il vapore in acqua, ora scorre lungo le sue pareti.

Ti mostrerò un altro esperimento con la condensazione dell'acqua dallo stato di vapore allo stato liquido. Hai già visto che uno dei prodotti della combustione delle candele è il vapore acqueo. Lo abbiamo ricevuto in forma liquida, facendolo depositare sul fondo della tazza con la miscela di raffreddamento. Per mostrarti l'inevitabilità di tali transizioni, avviterò il collo di questo cilindro di latta che ora, come hai visto, è pieno di vapore. Vediamo cosa succede quando raffreddiamo l'esterno del cilindro e costringiamo così il vapore acqueo a tornare allo stato liquido. (Il docente versa sul cilindro acqua fredda, e subito le sue pareti vengono premute verso l'interno.) Vedi cosa è successo.

Se io, dopo aver avvitato il collo, continuassi a scaldare il cilindro, questo si lacerarebbe per la pressione del vapore, e quando il vapore ritorna allo stato liquido, il cilindro si schiaccerebbe, poiché al suo interno si forma un vuoto come un risultato della condensazione del vapore. La nave è costretta a cedere, le sue pareti sono premute verso l'interno; al contrario, se il cilindro avvitato con vapore fosse stato riscaldato ulteriormente, si sarebbero squarciati dall'interno. Vi mostro questi esperimenti per attirare la vostra attenzione sul fatto che in tutti questi casi non avviene alcuna trasformazione dell'acqua in qualche altra sostanza: continua a rimanere acqua.

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Quanto immagini che aumenti il ​​volume dell'acqua quando passa allo stato gassoso? Guarda questo cubo (mostra il piede cubo) e accanto c'è un pollice cubo.

Hanno la stessa forma e differiscono solo per il volume. Ora, un pollice cubo di acqua è sufficiente per espandersi in un intero piede cubo di vapore. E viceversa, dall'azione del freddo gran numero il vapore verrà compresso in una quantità così piccola di acqua... (In questo momento una delle bottiglie di ghisa scoppia.)

Sì! Una delle nostre bottiglie è esplosa: guarda, c'è una crepa larga un ottavo di pollice. (Poi un'altra bottiglia si rompe e la miscela refrigerante si disperde in tutte le direzioni.) Quindi la seconda bottiglia scoppiò; era dilaniato dal ghiaccio, sebbene le pareti di ghisa fossero spesse quasi mezzo pollice. Questo tipo di cambiamento avviene sempre all'acqua; non pensare che debbano necessariamente essere indotti artificialmente. Solo ora abbiamo dovuto ricorrere a tali mezzi per creare per breve tempo un inverno su piccola scala attorno a queste bottiglie invece di un vero inverno lungo e rigido. Ma se visiti il ​​Canada o L'estremo nord, scoprirai che la temperatura esterna è sufficiente per produrre sull'acqua lo stesso effetto che abbiamo ottenuto qui con la nostra miscela di raffreddamento.

Torniamo però al nostro ragionamento. Pertanto, nessun cambiamento che avviene con l’acqua ora può indurci in errore. L'acqua è la stessa ovunque, sia che provenga dall'oceano o dalla fiamma di una candela. Dov’è allora l’acqua che otteniamo dalla candela? Per rispondere a questa domanda dovrò fare un piccolo salto in avanti. È abbastanza ovvio che quest'acqua proviene in parte dalla candela, ma prima era nella candela? No, non c'era acqua né nella candela né nell'aria circostante necessaria affinché la candela bruciasse. Dalla loro interazione nasce l'acqua: un componente è preso da una candela, l'altro dall'aria. Questo è ciò che dobbiamo ora tracciare per comprendere appieno quali sono i processi chimici che avvengono in una candela quando arde davanti a noi sul tavolo.

Come ci arriveremo? Conosco molti modi, ma voglio che tu lo capisca da solo riflettendo su ciò che ti ho già detto.

Penso che tu possa capire qualcosa del genere. All'inizio della conferenza di oggi ci siamo occupati di una certa sostanza, la cui peculiare reazione con l'acqua è stata scoperta da Sir Humphry Davy.

Ti ricorderò questa reazione ripetendo nuovamente l'esperimento con il potassio. Questa sostanza deve essere maneggiata con molta attenzione: dopo tutto, se anche una goccia d'acqua cade su un pezzo di potassio, questo posto prenderà immediatamente fuoco e da esso, a condizione che ci sia libero accesso all'aria, l'intero pezzo prenderebbe rapidamente fuoco . Quindi, il potassio è un metallo con una bellissima lucentezza brillante, che cambia rapidamente nell'aria e, come sai, nell'acqua. Metto di nuovo un pezzo di potassio sull'acqua: vedi come brucia meravigliosamente, formando una specie di lampada galleggiante e usando l'acqua invece dell'aria per la combustione.

Ora metti nell'acqua della limatura o dei trucioli di ferro. Scopriremo che anche loro subiscono dei cambiamenti. Non cambiano tanto quanto questo potassio, ma in una certa misura in modo simile: arrugginiscono e agiscono sull'acqua, anche se non così intensamente come questo meraviglioso metallo, ma, in generale, la loro reazione con l'acqua è della stessa natura di e reazione del potassio. Confronta questi diversi fatti nella tua mente. Ecco un altro metallo: lo zinco; hai avuto modo di convincerti della sua capacità di bruciare quando ti ho mostrato che quando brucia si ottiene una sostanza solida. Credo che se ora prendi uno stretto truciolo di zinco e lo tieni sopra la fiamma di una candela, vedrai un fenomeno, per così dire, intermedio tra la combustione del potassio nell'acqua e la reazione del ferro: un tipo speciale di combustione si verificherà verificarsi. Lo zinco bruciò, lasciando cenere bianca. Quindi, vediamo che i metalli bruciano e agiscono sull'acqua.

Passo dopo passo abbiamo imparato a controllare gli effetti di queste diverse sostanze e a far sì che ci parlino di sé. Cominciamo con l'hardware. Tutte le reazioni chimiche hanno una cosa in comune: vengono intensificate dal riscaldamento. Pertanto, spesso dobbiamo utilizzare il calore se dobbiamo studiare in dettaglio e attentamente l'interazione dei corpi. Probabilmente già sapete che la limatura di ferro brucia bene all'aria, ma ve lo mostrerò comunque adesso per esperienza, affinché possiate comprendere bene ciò che sto per dirvi sull'effetto del ferro sull'acqua. Prendiamo un bruciatore e rendiamo la sua fiamma cava - sai già perché: voglio portare aria alla fiamma e dall'interno. Poi prenderemo un pizzico di limatura di ferro e la getteremo nella fiamma. Guarda come bruciano bene. Questa è la reazione chimica che avviene quando accendiamo queste particelle di ferro.

Ora diamo un'occhiata a questi vari tipi interazione e scoprire cosa farà il ferro quando incontra l'acqua. Ci racconterà tutto questo da solo, e in un modo così divertente e sistematico che sono sicuro che ne trarrai un grande piacere.

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Qui ho un fornello attraversato da un tubo di ferro, come la canna di un fucile. Riempii questo tubo con limatura di ferro lucente e lo misi sul fuoco in modo che diventasse rovente. Attraverso questo tubo possiamo far passare sia l'aria che entra in contatto con il ferro, sia il vapore proveniente da questa piccola caldaia, collegandola all'estremità del tubo.

Ecco una valvola che impedisce al vapore acqueo di entrare nel tubo fino a quando non sarà necessario farlo entrare.

In questi vasi c'è l'acqua, che ho reso blu affinché tu possa vedere più chiaramente cosa accadrà.

Sapete già molto bene che se da questo tubo esce vapore acqueo, sicuramente si addenserà passando attraverso l'acqua; Dopotutto, sei convinto che il vapore, essendo raffreddato, non possa rimanere allo stato gassoso; nel nostro esperimento con questo cilindro di stagno, avete visto come il vapore veniva compresso in un piccolo volume, e il risultato era che il cilindro in cui era contenuto il vapore era deformato. Pertanto, se cominciassi a far passare il vapore attraverso questo tubo, e facesse freddo, il vapore si condenserebbe in acqua; ecco perché il tubo viene riscaldato per eseguire l'esperimento che ora vi mostrerò. Lascerò entrare il vapore nel tubo in piccole porzioni e quando lo vedrai uscire dall'altra estremità del tubo, potrai giudicare da solo se continua a rimanere vapore.

Quindi, il vapore si trasforma necessariamente in acqua se la sua temperatura si abbassa. Ma questo gas, che esce da un tubo caldo e di cui ho abbassato la temperatura facendolo passare nell'acqua, si raccoglie in un vaso e non si trasforma in acqua. Sottoporrò questo gas a un altro test. (Il barattolo deve essere tenuto capovolto, altrimenti la nostra sostanza evaporerà da esso.)

Porto la luce all'apertura della bomboletta, il gas si accende con un leggero rumore. Da ciò è chiaro che non si tratta di vapore acqueo - dopotutto, il vapore spegne il fuoco, ma non può bruciare - ma qui hai appena visto che il contenuto del barattolo bruciava. Questa sostanza può essere ottenuta sia dall'acqua ottenuta nella fiamma di una candela, sia dall'acqua di qualsiasi altra origine. Quando questo gas viene prodotto dall'azione del ferro sul vapore acqueo, il ferro entra in uno stato molto simile a quello in cui si trovavano queste limature di ferro quando furono bruciate. Questa reazione rende il ferro più pesante di prima. Se il ferro, rimasto nel tubo, viene riscaldato e raffreddato nuovamente senza accesso all'aria o all'acqua, la sua massa non cambia. Ma quando abbiamo fatto passare un flusso di vapore acqueo attraverso questi trucioli di ferro, il ferro si è rivelato più pesante di prima: ha attaccato a sé qualcosa del vapore e ha lasciato passare qualcos'altro, che è ciò che vediamo in questo vaso.

E ora, visto che abbiamo ancora il barattolo pieno di questo gas, vi mostrerò una cosa molto interessante. Questo gas è infiammabile, quindi potrei immediatamente dare fuoco al contenuto di questo barattolo e dimostrarvi la sua infiammabilità; ma ho intenzione di mostrarti qualcos'altro, se ci riesco. Il fatto è che la sostanza che abbiamo ottenuto è molto leggera. Il vapore acqueo tende a condensare, ma questa sostanza non condensa e tende ad essere trasportata nell'aria. Prendiamo un altro vaso, vuoto cioè nel quale non c'è altro che aria; Esaminandone il contenuto con una scheggia accesa, puoi assicurarti che in realtà non c'è nient'altro. Ora prenderò un vaso pieno del gas che abbiamo estratto e lo tratterò come se fosse una sostanza leggera: tenendo entrambi i vasi capovolti, ne porterò uno sotto l'altro e lo capovolgerò. Cosa è contenuto adesso in quel barattolo che conteneva il gas estratto dal vapore? Puoi vedere che ora lì c'è solo aria. E qui? Guarda, qui c'è una sostanza infiammabile, che ho versato da quel barattolo in questo in questo modo. Il gas ha mantenuto la sua qualità, condizione e caratteristiche, tanto più degne di nostra considerazione in quanto ottenuto da una candela.

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La stessa sostanza che abbiamo appena ottenuto dall'azione del ferro sul vapore o sull'acqua, si può ottenere anche con l'aiuto di quelle altre sostanze che, come avete già visto, agiscono così energicamente sull'acqua. Se prendi un pezzo di potassio, dopo aver sistemato tutto correttamente, puoi ottenere proprio questo gas. Se invece del potassio prendiamo un pezzo di zinco, dopo averlo esaminato con molta attenzione, scopriremo che il motivo principale per cui lo zinco non può, come il potassio, agire a lungo sull'acqua, si riduce al fatto che sotto sotto l'influenza dell'acqua, lo zinco è ricoperto da una sorta di strato protettivo. In altre parole, se mettiamo nel nostro recipiente solo zinco e acqua, non interagiranno da soli e non otterremo risultati.

Cosa succede se lavo via lo strato protettivo, cioè la sostanza che ci disturba, sciogliendosi? Per questo ho bisogno di un po' di acido; e appena fatto ciò, vedo che lo zinco agisce sull'acqua esattamente allo stesso modo del ferro, ma a temperatura ordinaria. L'acido non viene modificato affatto, tranne che si combina con l'ossido di zinco risultante. Quindi verso un po 'di acido nel recipiente: il risultato è come se stesse bollendo.

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Qualcosa che non sia vapore acqueo si separa dallo zinco in grandi quantità. Ecco una tanica piena di questo gas. Puoi vedere che finché tengo il barattolo capovolto, contiene esattamente la stessa sostanza infiammabile che ho ottenuto nell'esperimento con il tubo di ferro. Ciò che otteniamo dall'acqua è la stessa sostanza contenuta in una candela.

Ora tracciamo chiaramente la connessione tra questi due fatti. Questo gas è idrogeno, una sostanza che appartiene a quelli che chiamiamo elementi chimici perché non possono essere scomposti nelle loro parti costitutive. Una candela non è un corpo elementare, poiché da essa possiamo ricavare carbonio, oltre che idrogeno, o almeno dall'acqua che emette. Questo gas si chiama idrogeno perché è un elemento che, combinato con un altro elemento, produce acqua.

Il signor Anderson ha già ricevuto diverse lattine di questo gas. Dobbiamo fare alcuni esperimenti con esso e voglio mostrarti come eseguirli al meglio. Non ho paura di insegnarti questo: dopo tutto, voglio che tu stesso esegua gli esperimenti, ma alla condizione indispensabile che tu li faccia con attenzione e attenzione e con il consenso della tua famiglia. Man mano che progrediamo nello studio della chimica, siamo costretti a occuparci di sostanze che possono essere piuttosto dannose se finiscono nel posto sbagliato. Pertanto, gli acidi, il fuoco e le sostanze infiammabili che usiamo qui potrebbero causare danni se usati con noncuranza.

Se vuoi produrre idrogeno, puoi ottenerlo facilmente versando pezzi di zinco nell'acido solforico o cloridrico. Ecco uno sguardo a cosa c'è dentro vecchi tempi detta “candela filosofica”: è una bottiglia con un tappo attraverso il quale passa un tubo. Ci ho messo dentro alcuni pezzetti di zinco. Questo piccolo dispositivo ci servirà ora, poiché voglio mostrarti che puoi produrre idrogeno in casa e fare alcuni esperimenti con esso. a volontà. Ora ti spiegherò perché riempio con tanta attenzione questa bottiglia quasi piena, ma ancora non del tutto. Questa precauzione è dovuta al fatto che il gas risultante (che, come avete visto, è molto infiammabile) è estremamente esplosivo se miscelato con l'aria, e causerebbe problemi se si portasse il fuoco all'estremità di questo tubo prima che tutto il l'aria era stata espulsa dall'acqua rimanente dello spazio. Ci verserò dell'acido solforico. Ho usato pochissimo zinco e più acido solforico con acqua, poiché ho bisogno che il nostro dispositivo funzioni per un po' di tempo. Pertanto, seleziono deliberatamente il rapporto dei componenti in modo che il gas venga prodotto nella quantità corretta, né troppo rapidamente né troppo lentamente.

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Ora prendi il bicchiere e tienilo capovolto sopra l'estremità del tubo; Mi aspetto che l'idrogeno, data la sua leggerezza, non evapori da questo bicchiere per qualche tempo. Adesso controlleremo il contenuto del bicchiere per vedere se c'è idrogeno al suo interno. Penso che non sbaglierò nel dire che l'abbiamo già colto. (Il conferenziere porta una scheggia ardente nel vaso dell'idrogeno.) Ebbene, vedi, è così. Ora porterò la scheggia all'estremità del tubo. Quindi l’idrogeno brucia, ecco la nostra “candela filosofica”.

Si può dire che la sua fiamma è debole, inutile, ma è così calda che è improbabile che una fiamma normale dia altrettanto calore. Continua a bruciare in modo uniforme e ora posizionerò il dispositivo in modo da poter esaminare cosa uscirà da questa fiamma e utilizzare le informazioni ottenute in questo modo Poiché la candela produce acqua e questo gas è ottenuto dall'acqua, procediamo vediamo cosa ci darà durante la combustione, ad es. nello stesso processo che ha subito la candela quando bruciava nell'aria. A tale scopo metto il nostro pallone sotto questo apparecchio per poter condensare in esso tutto ciò che può nascere dalla combustione. Dopo un breve periodo vedrai apparire la nebbia in questo cilindro e l'acqua inizierà a scorrere lungo le pareti. L'acqua ottenuta dalla fiamma dell'idrogeno si comporterà in tutti i test esattamente allo stesso modo dell'acqua ottenuta in precedenza: dopotutto principio generale la sua ricevuta è la stessa.

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L'idrogeno è una sostanza interessante. È così leggero che può trasportare oggetti verso l'alto; è molto più leggero dell'aria e probabilmente sarò in grado di mostrarvelo in un esperimento che alcuni di voi potrebbero essere in grado di ripetere se ne capite il funzionamento. Ecco il nostro barattolo: una fonte di idrogeno, ed ecco l'acqua saponata. Attacco un tubo di gomma al barattolo, all'altra estremità del quale c'è una pipa per fumare. Immergendolo in acqua saponata, posso soffiare bolle di sapone piene di idrogeno. Guarda, quando soffio le bolle con il respiro, non restano in aria, cadono. Ora nota la differenza quando riempio le bolle con l'idrogeno. (Quindi il docente iniziò a soffiare bolle di sapone con idrogeno e volarono via sul soffitto della sala.) Vedete, questo dimostra quanto sia leggero l'idrogeno, poiché porta con sé non solo una normale bolla di sapone, ma anche una goccia che vi pende.

Si può dimostrare in modo ancora più convincente la leggerezza dell'idrogeno: è capace di formare bolle molto più grandi di queste: dopo tutto, in passato anche palloncini. Il signor Anderson ora collegherà questo tubo alla nostra fonte di idrogeno, e da qui uscirà un flusso di idrogeno, così da poter gonfiare questa palla di collodio. Non devo nemmeno prima togliergli tutta l’aria: so che l’idrogeno può comunque portarla su. (Qui sono stati gonfiati e decollati due palloncini: uno era libero, l'altro era legato.) Eccone un altro, più grande, realizzato in film sottile; lo riempiremo e gli daremo la possibilità di lievitare. Vedrai che tutte le palline continueranno a rimanere in alto finché il gas non sarà evaporato.

Qual è il rapporto di massa di queste sostanze: acqua e idrogeno? Dai un'occhiata al tavolo. Qui ho preso la pinta e il piede cubo come misure di capacità, e ho confrontato con esse le cifre corrispondenti. Una pinta di idrogeno ha una massa di 3/4 di grano, la nostra più piccola unità di massa, e un piede cubo di esso ha una massa di 1/12 di oncia, mentre una pinta d'acqua ha una massa di 8.750 grani, e un piede cubo d'acqua ha una massa di quasi mille once. Vedete così quanto sia enorme la differenza tra la massa di un piede cubo d'acqua e quella dell'idrogeno.

Né durante la combustione né poi come prodotto della combustione l'idrogeno produce alcuna sostanza che possa diventare solida. Quando brucia, produce solo acqua. Un bicchiere freddo sopra una fiamma di idrogeno si appanna e viene immediatamente rilasciata una notevole quantità di acqua. Quando l'idrogeno brucia, non emerge altro che la stessa acqua che hai visto prodotta dalla fiamma della candela. Ricorda una circostanza importante: l'idrogeno è l'unica sostanza in natura che quando brucia produce solo acqua.

E ora dobbiamo cercare di trovare ulteriori prove di cosa sia l'acqua, e per questo vi tratterrò un po' in modo che arriviate alla prossima conferenza più preparati sul nostro argomento. Possiamo disporre lo zinco - che, come avete visto, agisce sull'acqua con l'aiuto di un acido - in modo che tutta l'energia venga ottenuta dove ne abbiamo bisogno. Ho un polo voltaico dietro di me e alla fine della lezione di oggi ti mostrerò cosa può fare in modo che tu sappia con cosa avremo a che fare la prossima volta. Qui nelle mie mani ci sono le estremità dei fili che trasmettono corrente dalla batteria; Li costringerò ad agire sull'acqua.

Abbiamo già visto il potere di combustione della limatura di potassio, zinco e ferro, ma nessuna di queste sostanze possiede un'energia pari a questa. (Qui il docente collega le estremità dei fili provenienti dalla batteria elettrica e si produce un lampo luminoso.) Questa luce è prodotta dalla reazione di ben quaranta cerchi di zinco che compongono la batteria. Questa è un'energia che posso tenere tra le mani a volontà con l'aiuto di questi fili, anche se mi distruggerebbe in un istante se, per una svista, applicassi a me stesso questa energia: dopo tutto, è estremamente intensa, e il quantità di energia che emerge qui prima che tu possa contare fino a cinque (il docente ricollega i poli e mostra la scarica elettrica), così grande da essere pari all'energia di più temporali messi insieme. E affinché tu possa convincerti dell'intensità di questa energia, collegherò le estremità dei fili che trasmettono energia dalla batteria a una lima d'acciaio e, forse, potrò bruciare la lima in questo modo. La fonte di questa energia è una reazione chimica. La prossima volta applicherò questa energia all'acqua e ti mostrerò quali risultati otterremo.

autore Smith Henry Dewolf

LEZIONE IV IDROGENO IN UNA CANDELA. L'IDROGENO BRUCIA E SI TRASFORMA IN ACQUA. UN ALTRO COMPONENTE DELL'ACQUA È L'OSSIGENO Vedo che non sei ancora stanco della candela, altrimenti non mostreresti così tanto interesse per questo argomento. Quando la nostra candela era accesa, eravamo convinti che dasse esattamente la stessa acqua di

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Gli automobilisti utilizzano da tempo l'acqua come additivo per il carburante e in precedenza la aggiungevano goccia a goccia alla miscela di carburante nel tratto di aspirazione. GHIACCIO. Allo stesso tempo, era possibile utilizzare la benzina di marca A-76 invece di A-92 guidare senza perdere potenza GHIACCIO poiché l'aggiunta di vapore acqueo a quello di benzina nelle camere di combustione aumenta il numero di ottano della benzina, quindi, quando si opera in questa modalità combinata, A-76- era possibile impostare l'angolo di avanzamento molto “in avanti” senza detonazione GHIACCIO. È possibile cambiare completamente l'alimentazione del carburante? GHIACCIO per un vapore acqueo invece della benzina costosa e tossica? Abbastanza, solo non immediatamente, ma gradualmente... La nuova tecnologia e il fenomeno dell'impatto elettroidrodinamico in coppia ci aiuteranno in questo.

Scintilla di esplosione elettroidraulica di vapore acqueo

L'idea originale applicazione utile shock elettroidraulico in qualsiasi liquido, ad esempio l'acqua, al fine di convertire l'energia interna del liquido (acqua) rilasciato in questo effetto in altri tipi di energia, è del tutto possibile svilupparla e applicarla in modo ancora più efficace ai suoi stati di fase , ad esempio, a un polso insolito EHD- dissociazione del vapore acqueo in H2- gas combustibile. Di seguito su questo, più precisamente sui modi per utilizzarlo EHD-effetto per la conversione efficace del vapore di liquidi, come l'acqua, in un nuovo combustibile gassoso-vapore contenente idrogeno gassoso e la sua successiva combustione mediante esplosione elettroidraulica del vapore acqueo.

Le prospettive per realizzare l'effetto della dissociazione del vapore di un dato liquido EHD- effetto in vapore acqueo per convertirlo in H2- gas - senza dubbio. Inoltre, in questo modo è possibile ottenere non solo pressione sul pistone di un motore idraulico, ma contemporaneamente anche elettricità dall'acqua.

Pertanto, proponiamo di utilizzare il vapore liquido come carburante, ad esempio, nei motori di nuova generazione. Il calore, l'elettricità e l'utile sovrappressione derivante da un'esplosione elettrotermica di vapore acqueo (nebbia) sono una vera fantasia!

È noto che la più piccola sospensione di particelle di polvere nell'aria o, ad esempio, particelle di cotone di una certa concentrazione per unità di volume in presenza di una scintilla è soggetta ad esplosione.

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Il motivo è l'emergere e il rapido sviluppo di reazioni a catena ad alta velocità di ionizzazione e rapida combustione di questo mezzo. Per questa esplosione è sufficiente solo una piccola scintilla elettrica. Questo effetto dell'esplosione di aerosol fini viene già utilizzato, ma non ancora per scopi del tutto utili. È del tutto possibile sfruttare questo effetto fisico in lavoro utile, ad esempio, nei motori senza carburante di nuova generazione.

Tecnologia per convertire il vapore in H 2-il carburante e la sua combustione sono abbastanza semplici. L'essenza del metodo in breve. Il nuovo principio che propongo per convertire il vapore acqueo in H2- Il combustibile gassoso è costituito dalla dissociazione del vapore tramite arco elettrico H2 E O2 utilizzando EHD-effetto. Di conseguenza, diventa possibile ottenere energia termica, meccanica ed elettrica dall'energia anomala di un'esplosione di vapore acqueo ad arco elettrico. Questo effetto può essere realizzato, ad esempio, in un insolito motore-generatore a vapore elettrico-esplosivo (combustibile a vapore) che funziona sull'acqua.

Non mi credi? Allora dai un'occhiata più da vicino alle ultime tecnologie offerte. Il metodo proposto di combustione del vapore consiste nella dissociazione tramite scarica elettrica e nel rilascio da esso di un volume locale di materiale a basso costo H2 contenente combustibile gassoso da vapore ordinario con successiva combustione simultanea è il seguente.

Propongo di trasformare le perdite termiche di un classico motore a benzina in un lavoro utile, ovvero far evaporare l'acqua e quindi bruciare questo vapore!

Ti spiegherò più in dettaglio. Eseguiamo le seguenti semplici operazioni in sequenza:

1) ottenuto dapprima mediante riscaldamento ed evaporazione sul collettore di scarico GHIACCIO vapore acqueo ad alta pressione (o acqua-combustibile), che otteniamo dall'acqua dal calore secondario del motore a combustione interna sotto forma di "chiaro di luna" ancora sul collettore di scarico GHIACCIO;

3) facciamo passare attraverso questo vapore una scarica elettrica ad alta tensione, ad esempio da un sistema di accensione elettrica standard ma potenziato, con durata e potenza della scintilla regolabili;

4) nella zona di questa scarica elettrica in una certa porzione di vapore si ottiene la porzione di accensione iniziale H2 durante questa scarica, poiché in essa alcune molecole di vapore si dissociano in molecole H2 E O2 e parzialmente in componenti atomici H2 E O2;

5) questo idrogeno esplode quasi istantaneamente e in sincronia con il passaggio di una scintilla elettrica (arco) nella zona della scintilla elettrica e aumenta ulteriormente la temperatura in questo forno iniziale di combustione del vapore;

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6) di conseguenza inizia un'intensa combustione dell'intero volume locale di questa porzione di vapore, poiché viene rilasciato e bruciato H2 accelera ancora di più il processo;

7) a seguito dell'aumento della valanga nel processo di conversione del vapore in gas infiammabile, l'intero volume del vapore si trasforma in H2 E O2 e avvia l'inizio di un'esplosione morbida (dura) di vapore acqueo in base ai parametri dell'arco elettrico e ai parametri del vapore della camera di scarica elettrica;

8) di conseguenza, si sviluppa un'onda d'urto di pressione, che viene trasmessa attraverso speciali smorzatori all'elemento di lavoro, ad esempio attraverso un riduttore di pressione - uno speciale pistone elastico;

9) il vapore combusto viene nuovamente alimentato attraverso il collettore di uscita alle camere di scarica elettrica, viene nuovamente acceso da una scarica elettrica, il vapore acqueo esplode - i pistoni si muovono - l'auto marcia e quindi questo processo si ripete ciclicamente - l'acqua si trasforma nuovamente in vapore - esplode e il motore gira, e poi ancora da capo perché il vapore si condensa ancora e ancora. Un tale motore vapore-acqua a scarica elettrica non ha alcun gas di scarico e nel percorso di uscita.

Il vapore è il carburante di prima classe per le nostre amate auto. Tuttavia, puoi guidare solo con l'aria, e non necessariamente con l'aria compressa, ma semplicemente bruciandola abilmente nelle camere di combustione.

Beh, il carburante... Naturalmente è necessario... ma solo per l'avvio iniziale e il riscaldamento GHIACCIO.

ATTENZIONE!

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L'effetto dell'aggiunta di acqua alla zona di combustione è stato studiato in relazione al problema della combustione di sospensioni acqua-carburante - olio combustibile acquoso e sospensioni di carbone-acqua (WCS), nonché in relazione al problema della riduzione delle emissioni di ossidi di azoto . Tenutosi nell'ottobre 1982. All'incontro di Tokio sono stati presentati in vari rapporti dati sugli effetti della sostituzione dei carburanti con sospensioni sulla formazione di NOx. Quando si utilizza combustibile liquido sotto forma di emulsioni acqua-combustibile, il contenuto di NOx nei gas di scarico viene solitamente ridotto del 20–30% e anche il contenuto di fuliggine viene ridotto significativamente. Tuttavia, quando si aggiunge il 10% di acqua all'olio combustibile, l'efficienza della caldaia diminuisce dello 0,7%.

I risultati sugli effetti dell'iniezione di acqua o vapore provenienti da diversi studi possono essere suddivisi in due gruppi. Alcuni ricercatori sostengono che anche una quantità significativa di vapore acqueo non ha un effetto significativo sulla resa degli ossidi di azoto, mentre altri, al contrario, sottolineano l'efficacia di questo metodo. Pertanto, secondo alcuni dati, quando l'acqua viene iniettata nei dispositivi di combustione delle caldaie durante la combustione di carbone, olio combustibile e gas, la riduzione della resa degli ossidi di azoto non supera il 10%. Quando l'acqua è stata iniettata nella parte periferica della torcia in una quantità pari al 110% del consumo di combustibile (o circa il 14% del consumo di aria) nel forno dotato di un ugello per l'olio con una capacità di 29 Gcal/h, il contenuto degli ossidi di azoto nei prodotti della combustione sono diminuiti solo del 22%.

È ovvio che l'introduzione di vapore o acqua dietro la zona di formazione degli ossidi di azoto non dovrebbe avere alcun effetto sulla formazione di NO. Se introdotti nella miscela aria-carburante, dovrebbero influenzare il processo di combustione e la formazione di NOx in misura non minore di una quantità simile di gas ricircolanti in volume e contenuto di calore.

È noto che il vapore acqueo influisce sulla velocità di propagazione della fiamma nelle fiamme di idrocarburi, pertanto può influenzare la cinetica di formazione degli ossidi di azoto e, anche se fornito al cuore della zona di combustione in piccole quantità, influenzare significativamente la resa degli ossidi;

La ricerca di P. Singh, condotta su una camera di combustione sperimentale di una turbina a gas, ha dimostrato che l'iniezione di acqua nel nucleo della zona di combustione del combustibile liquido riduce la formazione di ossido di azoto e fuliggine e l'aggiunta di vapore all'esplosione l'aria riduce la formazione di ossido di azoto, ma aumenta l'emissione di monossido di carbonio e idrocarburi. Quando si inietta acqua in una quantità pari al 50% della massa di carburante liquido (6,5% del flusso d'aria), è possibile ridurre la resa degli ossidi di azoto di 2 volte, quando si inietta il 160% di acqua - di circa 6 volte. Iniezione nel focolare 80 kg. di acqua per 1 Gcal (9% della massa d'aria) di gas naturale bruciato riduce l'emissione di ossidi di azoto da 0,66 a 0,22 g/m³, ovvero 3 volte. Pertanto, l'introduzione del vapore e dell'acqua, dal punto di vista della riduzione della resa degli ossidi di azoto, è promettente. Occorre tuttavia tenere presente che l'immissione di acqua o vapore in quantità superiore al 5 - 6% della massa d'aria alimentata ai bruciatori può incidere negativamente sulla completezza della combustione del combustibile e sul rendimento dell'impianto. caldaia. Ad esempio, quando nella camera di combustione di una turbina a gas è stato introdotto il 12% di vapore (rispetto all'aria), la resa di monossido di carbonio è aumentata dallo 0,015 allo 0,030% e quella degli idrocarburi dallo 0,001 allo 0,0022%. Va notato che fornire il 9-10% di vapore alla caldaia porta a una diminuzione della sua efficienza del 4-5%.

L’introduzione del vapore acqueo intensifica le reazioni di combustione e, soprattutto, la postcombustione del CO a causa della quantità aggiuntiva di radicale ossidrile (OH):

Apparentemente, una leggera diminuzione nella formazione di NO quando vapore o acqua vengono forniti alla zona di combustione può essere spiegata da:

a) diminuire temperatura massima nella zona di combustione;

b) ridurre il tempo di permanenza nella zona di combustione a causa dell'intensificazione della combustione di CO secondo la reazione (1.9);

c) consumo del radicale ossidrile nella reazione (1.8);

L'alimentazione di vapore o acqua nella zona di combustione per ridurre la formazione di ossidi di azoto è di notevole interesse per i ricercatori, principalmente per le seguenti circostanze:

– consumo relativamente basso del mezzo e assenza della necessità di costruire condotte di grande diametro;

– un effetto positivo non solo sulla riduzione degli ossidi di azoto, ma anche sulla postcombustione del monossido di carbonio e del 3,4-benzopirene nella torcia;

– possibilità di utilizzo quando si bruciano combustibili solidi.

L'iniezione di umidità o vapore nel forno come mezzo per ridurre le emissioni di NOx è semplice, facile da controllare e comporta bassi costi di capitale. Sulle caldaie a gasolio consente di ridurre le emissioni di NOx del 20 - 30%, ma richiede consumo di calore per la formazione del vapore e provoca un aumento delle perdite con i fumi. Quando brucia combustibile solido i risultati sono molto insignificanti. Va notato che l'efficacia della soppressione degli ossidi di azoto dipende molto dal metodo di fornitura di acqua alla zona di combustione.

Implementazione pratica della riduzione degli NOx mediante iniezione di vapore

L'Accademia politecnica statale bielorussa, insieme allo zuccherificio Zhabinkovsky, ha sviluppato e implementato una soluzione tecnica efficace che, fornendo vapore dalle guarnizioni terminali e perdite dalle aste delle valvole di arresto e controllo automatiche del TR-6-35/ 4 alle caldaie GM-50, riduce il consumo specifico di combustibile equivalente per la produzione di elettricità dello 0,9% (60 tonnellate di combustibile equivalente all'anno), miglioramento della postcombustione del monossido di carbonio (secondo i risultati dei test) di almeno il 40% , riduzione della concentrazione delle emissioni di ossidi di azoto del 31,6% e con la distribuzione dell'intera quantità di guarnizioni di vapore per due caldaie funzionanti al loro carico nominale - in media del 20-21%.

Nelle turbine di tipo a condensazione (con estrazioni di vapore controllate e senza sprechi), il vapore proveniente dalle tenute terminali viene solitamente scaricato nei raffreddatori delle tenute. È possibile collegare una tubazione di aspirazione del vapore dalle camere dei premistoppa di tenuta della turbina ad uno scaldacqua di rete a basso potenziale o ad uno scaldacqua di reintegro. Lo svantaggio di tali installazioni è una diminuzione dell'efficienza termica dovuta allo spostamento del vapore di estrazione dal riscaldatore rigenerativo a bassa pressione seguendo i raffreddatori di tenuta (lungo la linea della condensa).

Nelle turbine di riscaldamento, quando funzionano in modalità normale e la linea di ricircolo del condensatore è accesa, il calore del vapore di tenuta viene perso con l'acqua di raffreddamento del condensatore.

Nei circuiti termici delle potenti turbine, una grande quantità di aria entra con il vapore dalle ultime camere delle tenute a labirinto nel primo stadio del raffreddatore a vapore delle tenute finali (OU), che è leggermente sotto vuoto. Pertanto, in un'unità di potenza con una capacità di 300 MW, viene risucchiato più del 50% dell'aria in massa e nel secondo stadio del sistema operativo ne contiene già più del 70%. Nel frattempo, è noto che quando il contenuto di aria nel vapore è pari o superiore al 5%, la condensazione del vapore sulla superficie del tubo avviene in modo estremamente insoddisfacente. Quando si collegano le tubazioni di aspirazione del vapore dalle guarnizioni della turbina al forno della caldaia, oltre al vapore, verrà fornita una quantità significativa di aria, che viene lanciata nell'atmosfera secondo gli schemi termici tradizionali. Tale ricostruzione aiuta ad aumentare l'efficienza della caldaia.

Nelle unità turbina con contropressione non esiste un percorso di riscaldamento della condensa, di conseguenza non esiste un sistema operativo in cui sia possibile riscaldare la condensa della turbina principale. In assenza di un ulteriore consumatore di calore, tali turbine funzionano emettendo vapore di tenuta nell'atmosfera. Ciò porta ad una perdita completa sia del liquido refrigerante rimosso dalle guarnizioni che del calore in esso contenuto. Tenendo conto dell'elevato potenziale del vapore proveniente dalle guarnizioni dello stelo della valvola, la temperatura del vapore della miscela di aria rilasciata nell'atmosfera, secondo i dati sperimentali, supera la temperatura dei gas di scarico della caldaia di 50-150 ºС. L'inclusione di tali impostazioni sembra essere la più efficace.

Pertanto, l'utilizzo di un prodotto sviluppato e testato che praticamente non richiede costi di capitale aggiuntivi soluzione tecnica aumenta l'efficienza delle caldaie, ha un effetto positivo sulla postcombustione di una miscela di carbone e benzo-a-pirene nella torcia e riduce le emissioni di impurità nocive nell'atmosfera.

La riduzione delle emissioni di ossidi di azoto dai gas di combustione delle caldaie delle centrali termoelettriche può essere ottenuta anche alimentando il vapore dai disaeratori (a seconda del tipo di disaeratore e della pressione al suo interno) nel forno della caldaia (nel condotto dell'aria calda o nel collettore di aspirazione del ventilatore) senza ridurre l'efficienza dell'impianto.

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