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giren en remolino cerca de1 Segundo electrodo resuhando en la production de un arco en forma de vortex, La action de1 arco con vortex crea remolinos de aire m&s frio cerca de las paredes de1 ca210 asi coma tambi6n una ligera presibn gradiente dirigida radialmente hacia el centro de1 cane, en consecuencia tiende a constringir el curso de1 arco a lo largo de1 eje de1 ctio. Durante la opera&n, ese curso contiene un “nucleo” e&able que es un plasma a alta temperatura relativamente con&ante (2000°C) donde se forman 10s oxides de nitrogeno. Este tipo de reactor de arco electrico es capaz de producir hasta 18 gramos de nitrogen0 fijo por kilovatio hora de energia electrica aplicada. 0, en otros t&rminos, una tonelada metrica de nitrogen0 fijo puede ser producida por una energia electrica de 50,000 kilovatio horas. Fuente de Energia La energia para propulsar nuestra primera unidad a hidroelectricidad disefiada para producir el fertilizante de nitrogen0 sera obtenida de una pequena corriente de agua con alta caida. Aproximadamente 100 metros de c&da con un nivel de flujo de mas o menos 500 litros por minuto mueven las ruedas de una turbina Pelton acoplada al generador que suministra energia al reactor de arco. En operation, el reactor de arco electrico requiere alto voltaje (coma 1000 voltios) y una corriente de algun tipo que limite la capacidad ya que un arco electrico por lo general tiende a exhibir caracten’sticas de resistencia negativa. El alto voltaje necesario puede ser obtenido por voltajes de energia convenional (normalmente 120 a 240 voltios a.c.) mediante ei uso de un transformador de increment0 con resistcncia u otros tipos de caracteristicas que limiten la corriente. La unidad de produccidn de fertilizante a base de nitrogen0 puede stir idealmente adaptable para uso de la capacidad energetica fuera de las horas de uso m&ximo de cualquier sistema hidroelectrico. Si la capacidad energetica fuera de las horas de uso m&x- imo, que con frecuencia es desperdiciada, fuera utilizada para aplicaciones tales coma la produceion de1 fertilizante a base de nitrogeno, se realzaria el valor economico global de un sistema hidroelectrico. Nuestra primera unidad hidroelectrica que al presente esGi en period0 de prueba de opera&n en el campo es una unidad de 3 kilowatts en la cual se suministra al reactor de arco aproximadamente 1000 voltios a 3 amperios. Esta unidad, aunque relativamente pequena, es capaz de satisfacer la demanda total de fertilizante a base de nitrogen0 pipe. During operation, this pathway contains a stable “core” that is a relatively undisturbed high temperature (>2000 “C) plasma where nitrogen oxides are formed. This type of electric arc reactor is capable of producing up to 18 grams of fixed nitrogen per kilowatt-hour of input electrical energy. Or, in other terms, one metric ton of fixed nitrogen can be produced by 50,000 kiiowatt- hours of electrical energy. Power Source Power to drive our first hydro powered unit designed to produce nitrogen fertilizer will be obtained from a small stream, high-head water source. About 100 meters head with a flow rate of about 500 liters per minute drives a Peiton wheel turbine coupled to the generator supplying power to the arc reactor. in operation, the eiec- tric arc reactor requires high voltage (about 1000 volts) and some type of current limiting capability since an electric arc generally tends to exhibit negative resistance characteristics. The necessary high voltage may be obtained from conventional utility power voltages (normally 120 to 240 volt a.c.) by using a step-up transformer with a ballast or other types of current limiting feature. The nitrogen fertilizer production unit may be ideally adaptable for off-peak use of eiec- tricai energy from any hydroelectric system. if the off-peak power capability of a hydroelectric system, which often is wasted, is used for ap- plications such as the production of nitrogen fertilizer, the overall economics of a hydropower system can be enhanced. Our first hydro powered unit presently being field tested is a 3 kilowatt unit in whiqh about 1000 volts at 3 amperes is supplied to the arc reactor. This unit, although relatively small, is capable of supplying all of the nitrogen fertilizer needs of from 5 to 20 hectares, depending upon the amount of fertilizer applied per hectare. in addition to hydropower, any renewable energy source can be used to power the nitrogen fertilizer production system. A solar powered11 and a wind powered12 system currently also are being developed. 244
para un area de 5 a 20 he&areas, dependiendo de la cantidad de fertilizante aplicado por hectkea. Adem&, de la hidroelectricidad, se puede utilizar cualquier fuente de energia renovable para dar energia al sistema de production de1 fertilizante a base de nitrogeno. Un sistema operado con energia solarll y un sistema con ener@a eolical2 tambien e&an corrientemente en pleno period0 de desarrollo. Manga de Enfriamiento por Agua 0 Water Cooled Jacket Entrada de Aire -t Air In r = Entrada de Aire - - Air In Electrodo de Alto Voltaje High Voltage Electrode ,----=a Salida: Oxidos Nitricos + Aire Nitric Oxides + Air Out 23 ---b Salida Del Agua Water Out , Llama Flame Carte Sectional de Vista Lateral Cross-Section Side View / Chispa Alimentadora Feeder Spark , Catio de Hierro Negro Black Iron Pipe Ndcleo a Calor Blanc0 - White-hot core z3- Entrada de Agua Water In , Conducto de Aire Air Manifolds 31c Entrada de hire . P.s. Air . . . In III . /. F’uertos Tangenciales de Aire Tanaential Air Ports Conduct& de Aire Air Manifolds Vista Desde Arriba Figura 2. Detalles de1 reactor de arco el&ctrico componente de1 sistema hidroelbctrico de produccidn de1 fertilizante a nitrbgeno de la Figura 1. Se construye un reactor de 3 kilowatts utilizando un ctio de hierro de coma 8 centimetros de diimetro y 1.5 metros de longitud. Figure 2. Details of the electric arc reactor component of the hydro-powered nitrogen fertilizer production system of Figure 1. A 3 kilowatt reactor is constructed from an iron pipe about 8 centimeters in diameter and 1.5 meter in length. . .
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Turbina Generador - una unidad de t
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