CZ108695A3 - Method of removing hydrogen from an electric machine being filled with hydrogen, apparatus for making the same and the use of such apparatus - Google Patents

Description

čk Ϊ-* ϋ ;.*> r c· xv

Došlo o ! 2(oul90 Vynášení vodíku z elektrického stroje naolněnéh • yf / y / /IZn Uh/ [3 peuitft 22t-nc*i/ Q rr /> p η ζ*

Oblast technik*/

Vynález se ~ ,ív/ o,- ** 'ká způsobu vynášení vodíku z elektrického stroje nadřeného vodíkem a vnášení vodíku do zásobníku pevných těles. Dále se týká zařízení k provádění tohoto způsobu a použití tohoto zařízení. • * /-» ·* "f* c Γ' ^ —j b'- U- V* «— W <*· v. . V*"] c τ p- Y) zejména cyramodektrickyoh velkost: Γ* ~ ^ £· Τ' íi Ť 1 il-·/ , c £> z · c r*i I ν' re »t λ λ t \r _ -* j ►— w Jk ^ ** ^ _·»’ =*cv ***.i(<’ v ^ .i | en: s ^sparným cnlacicxr; prostreciirí í.eoo clei · 31eh*triohe xcmn r. ncr.s.zerii v .asxi rr.e:

η :Λ.ΛΛ t, Jm ^ 'w .. « V I i s.ko ni ;.vní chladící • .u v r- Cd, i.a JStreceK. nn: hri clh r% . c . ^ 0 7 0 túro ν' Λ ., "•“N "V» ”! p /~T ně ve : ;a>o j e ·* e·*. n* V V/ lU TO X CX - ^ C * * * ~ r»y V 6 v ^ . * · >_· V> ^ , —- » *: «Τ» V r> gene V 0 d í k n. z r x* ex*s se **·\ v r λ*ι i r η 1 v> wi. or— ství v od ^ . “ ? ^ '!__ _ Λ * · cházející se v turbogenerátoru nadřeného vodíkem, "5 jsou mezi 100 a 1000 lim'', přičemž objem vodíku se rozumí při normálním tlaku a normální teplotě. Pro odstraňování vodíku z elektrického stroje při- tění do ate. Ilehledš ra uvahu jeh o vy po ^ . . v , fi v acne ;jiz L'—*“» ^ v , v pr *·«\ nc^c. rovna potřebné pro ; e ceno nove. ota- ? tření, může v;/ pouštění vodí Iru do okolí narazit vp Q t r* p η *π ο s ohlede: π n a m o r-, o žnesti vyvolat v okolí elektrického stroje.Pro veto riznxo s e m r o v y “i ^ 1 v * vm O Γ* 'r voamem , m re a dostatečně krátkého ča tlx <a ynamoelektrický velkostroj, klidí možnost, vvnésti vodil v^l V> v O V* • V — ten es voc.ixem a vnášeni v o . lU CA. b <----1-1-315238, vis jeho : sek 14, č. 120 (3-&SS) (4063). Vyrašení vodí Ira z elek- : · . y - . · ^y c v y , y * je. -o vyneseni voaixu muže se elextricky stroj -ni — sovéko intervalu, který : m: . — . v* CiiZ ně 10 mi Vp . * - ·· , se str 3.3 e; s kr á t k o «i i y r\ r ·· *m- U O L. , , i vyved ením / , / nemá my T< ovsem sp Oj en e ztone p ndav pa T1» n f 1X0, y ~ y y v Γ121Κ0 e*v mnoze. ~nam a omatren i vyl UCU.j 1 sic e lekosílile riziko exmloze na samotném, stroji, mřičemž vooik ve stro.n ss zředí inertním plynem, naoř. oxi dem uhlíku a nakonec se vvmudí ze i * λ · / » · ςιτ'πΛη i *? 1·-ρ m a _ V— w ^ ^ s_. .- > y kým ; způsobem se má ze str o j e vy v e d en; y , /, vy <r v αγ··ι ^ y> w ~ v. ; V w' v. h- v ν' ... v - Cl bezrizikově odstraň sůslává dosud usrokor'ive nezod - - AV£ pí >ly: * 4- ·ν-> -f ^" nit inertním plynem, jako dusíkem, nebo oxidem :,-1.0 inertní plyn se musí před jeho opětovným vnesením do stroje oprostit odsátím od vodí Ira. ?o odstranění inertního plynu se vodík ze zásobníku pevných tě- '3 opět vnese do stroje, přičemž těles se omet spoj í se strojem a nost způsobu se ovl ivní tím, že t stroji při vynášení vodíku stále klesá a nakonegnedo -volí úmlné odstranění vodí Ira ze stroje. Totéž mletí •asooník pevných zahřeje se. Výko - o ca stranovém mertnino mlvnu, enos e v· e vymlynout znečištění vodíku ve stroji, což může věsti k ovlivnění chladícího účinku. Omezení účinnosti známého způ — sobu představuje i sklen k vynášení vodíku v rámci poruč hy.

Podstata vynález vodíku, vyneseného z 7 v V· £2 ",Γ -m ►m v*\ m

Vycházeje z vylíčených problémů je úkolem vynálezu navrhnout způsob vynášení vodíku z elektrického stroje, naplněného vodíkem a vnášení vodíku do zásob-niku pevných teles, který by prcbléréd soojené s don révou vodíku podstatně odstranil a který by dovoloval co možná nejspoe^hlivější use stroje, kromě / ·. / ·· SS / i « . zem u rrcvaaem tohov V/ / / razeni. •'ro řešení tohoto ukólu’se navrhuje V X m * . sem v o niku elektrického / V / . c & r ££ i nertní ni .yn zav ede do stroje a smí * S1 s v:: ni £15. směs plynů se n asává skrz zás o bní k les, ^ «ν'» ? r% £, r* *7 vodík se v / V X aze v zaso bníku tuh' Ú V* Z. **1 iní niv n se odv ede odděleně ze zá. sebn1 těles. zpusoc vyna -roje, naplněného vodíkem ásohníku pevných těles, při které: :evnycr.

Podle vynálezu se plynný vodík z elektrického stroje neodvede jednoduše jako plyn, což by nebylo možné, aby se přitom zabránilo úplné ztrátě tohoto vodíku,nýbrž vodík se pohltí matricí pevných těles. Vynález přitom výhodně využívá vlastností zásobníku pevných těles, který je k disposici pro uschovávání vodíku.Ta -

A • C'.^7 ^ kovéto zásobníky pevných těles Jscu například rorsá-ny v "Ullmanns Encyklopedie der technischen Chemie", Yerlag Chemie, VTeinheim 1?83, Band ?4, sir. 243,U zásobníků pevných těles jsou k disposici adsorpční zá -setníky, které pro ukládání vodíku využívají povr chovy efekt, jakož i absorrení zásobníky, u kterých se provádí ukládání vodíku uvnitř pevných těles.Podle rroveoení se vodík v abscrrňním zásobníku ukládá v a-p*ors"^ηίν tva^u^ cos v t)r*it)s,c-::· c i ί o^-* ovvc'*' ných těles,nebo vvtváří chemické vazbv s revr.* - 1 \í L.' ~ t. 1 e sy ν' · v*». *yi“! s cu c a sn / * *L . / *-ι Π ve ř* v a r e rr, v cal 4- tí r* ·ν·* υ ^ O — r eni V:tt T1 p -j0. *-j) u· ». Uu j se m v-; o c ! C 07 ; O £ C*r 0 ěř r λ η · λ·. Ό “i * Vtt ryoricni z-ascíniky obsahuji určíte keveve sliviny, sej- *» .ce >cvu* i:*re:

·“ C f O co rosná nadupanívyřešeno vodku y 0Q9 e· troje vypláchl. nahrad it v v h o d n e v u v a hu r» » / ^ c *: a o C y '' h Λ p ssec.ně uvedené ooatřend lešti s hydridníni zášbt* nebet plyn, obsahující ky slík, může cv' rriTom v c c. m v a ser ho sáhle ino irervni pivn ^.1 v1»* Vt ^ v 'U » t· r-' -4,C —4 9 ··» v· w v w k.'<-*·-- <^..w ^ je, použít ‘'čistý dusík.Po :vláetní význam, v souvis

nit -l zu se str o ^ ^ v roji V z elektrickén stroji vodík s setou a rozvodna ho na - 5 nrazuj e, přičemž zůstává v elektrickém stroji dostatečně vysoký tlak a tím byl zaručen v každém případe dostatečně vysoký masový proud pro dopravu vodíku. Už ne a vnášení vodíku evakuo-vat, což vyžaduje zvláštní vakuová čerpadla, která za určitých okolností 3 sou nebezpečná pro ocplynění konstrukčních částí uvnitř elektrického stroje« V tomto ní tne

V ίΐχ* 03 vvnssenx zoůsob podle vynálezu p ou stoty vodíku v elektr ická t f V , yv0čím^c* způsobu SPOČ k. «U '· ΡΤΠΛ·, ”1 S o- _ . Δ vodík n od 0- J t Γ7 ^ v* , ✓ v· > e ' v / /

Zvláštní orecnost zouscou soociva v oom, je v zásobníku řevných těles spolehlivě odstíněn od o— •ddělen o: samo o s

Λ o Λ A 1 veinem .ru ne:

uoj.nino světa ze^mena muže syslímu. To platí v širokém rozsahu ^6s"t3-iSΘ f-B hydv2.άηí Z3 sccník um rcdocne, vestaven velkému Sáru* V S 0 sice vazba vod J «, _ / j- i£U V Z> £. c C . / · cm:cu 1· e*. k *t éX v . ΛΊ ** > k'-- čemž se v r . n e Λ Qri “ T ΘΥΠ * . r: r* r těles vy vy cucova

. — -y L.· —--C na o z w— kle potřebnou relativně velkou hmotu zásobníku, řevných těles relativně zvolna, takže či ouhém časovém intervalu je íDádně v relativně ~sou v mazcem mrač; néko vodíku do okolí.?ro o otrubí s naivmi nrůřezv. Takováto potrubí jsou ve vsecn prioacecn relativně jednoduše odstínítelná. a chladitelná, takže ve všech myslitelných případech zůstane vvsoká bezpečnost zachována. orc vnášeni vo-;ě- Výhodné je, zásobník pevných těles díku chladit, nebot chlazení zásobníku pevných les ukládání vodíku příznivě ovlivňuje. Zejména výhodné je, chlazení provádět tak dalece, až se v zásobníku pevných těles vytvoří podtlak,kterým se vo -dík ze stroje vysaje. Posledně uvedené je zejména dů c lež . ✓ i~ e v souvislosti s hy dr i dn í m z á s o b n kt y . O T* V ·*" "i ^ v · Ό Γ1 poo V N· ✓ * y y - jrp τ>η *; q >*· 0*1' adíc íc h vý k one c h QQCO žit soké podtlaky. Tekouce se mize stát použití čerpadel pro vynesení vodíku zbytečným, nehledě ovšem na čer -padla pro odstranění jiných plynu, nešli vodíku, rodle provedení zásobníku pevných těles a podle konkrétních požadavků, zejména v nouzovém případe, nůše se omlazení orovésti tím, že se zásobník řevných těles rřeleje kapalným dusíkem nebo zasype sněhem z oxidu uhlíku.takovéto opatření je zejména v případě požáru důležité, nebot může současné přispeti k vytvlačer.í kyslíku ne- V r·. V-. -. -νή"] cvv *Ί' c*. > · v * i — ^ C· * c ! ϋ. tane z z okolí zásobníku pevných těles,pří-: stroje. V’ Ο Ο Τ’" <·* i'1*' «« "T JZ. <-*» *>*·““ rv - ^ rs *·" t C: ~ Cd ^ “ s ». C .. i v-. Z ϋ Uu U ,, — w — . w v v P v· — ~ V- - -«i. C. to -u . stlačenou vodí pravidla kol; ckéhc stroje

Te^es vodovodní s Ί O ^ _L v*/ '-í . v* f • ® C ^ -* , . / , v< / / . "» £*:* ! c.. ip 0 0 -v*- γ c Λ ^ '

CjVV^ ou terlots leží :epu ou • ?- e *r. e >-. r \ v -. -i. vcacu :e~ měna z dynamoelekrrických velkcstrcjů, zejména turbogenerá- Z áří z en / · · i pocie vynálezu p. elektrického stroje, v /- ί1£1·1Π6ΠΘΓ10 /v / vyr.? s eni / / / V011KTU n pro vnás ení eno tím, že plynu do .o plynu a / V Λ e směsi ze vodík v zásobníku pevných těles je vázán a pro odvedení inertního rlynu ze zásobnímu řevných těles do okolí. 7

Iro.středky ?ro odsávání plynové směsi skrz zásobník pevných těles a pro odvedení inertního plynu do o-kolí zahrnují výhodně čerpadlo, kterým je inertní plyn odveditelný do okolí. Přednostně je zásobník pevných zásobník, výhodně hydridní zásobník. §e výhodné, jestliže zásobník pevných těles obsahuje přetlakový ventil, kterým je prostředky, zejména systém odvodních pro odvádění vodíku do okolí. /dvadění inertního zívnu do rostředky tro •anrnupi zenměna sysxem ocvoanicn těles p Π R p O n 2. O i OV B "t ©"ΐ τι v >ek a komín :ruoek. οηοεαζ; uzavíracím ventilem a komín, -rr o středky pro - rent>i' n 'i —.1 v 3 Γ Λ st roje zahrnuji -.1 a odr-ovicar zr o fV S — :ou

Podstatná zřednost szocívá v že pr akticky v * bavy, Z 6 DV • / . C1KU s o op OV Zařízen t=lne zejména trubkové sv sterny s relativně nalT*mi zru— řezy., .které lze jednoduše instalovat zři dodržování zvláštních bezzecncstních opatřeních, takže zapálení vodíku, odvedeného se zásobníku pevných těles, se mů -že prakticky vyloučit. Zcela jsou přitom vyloučeny o -Se by mohly vzniknout velké planěny hořícího vo-s odpovídajícím vývinem tepla.

Zařízení je výhodně opatřeno prostředky pro chlazení zásobníku pevných těles, něhot chlazení může podstatně podporovat vázání vodíku v zásobníku pevných těles. Takovéto prostředky jsou podle vytvoření použi-telr.é také pro násátí vodíku ze strojeao zásobníku pevných těles bez další pomoci, zejména čerpadel. Aby se doprava vodíku mezi strojem a zásobníkem pevných těles co nejvíce usnadnila, je zásobník pevných zeles

výkonu o 100 k\V no ánlivém s eni v v kónu řádově 500 MVA. •^řehled obrázků na vý ese c 'říklad provedení vynález1, enem vynresu.

-říkladv ;ve: ení vynálezu V jediném obrázku je ukázáno v·» y ? ΥΘ kt érám je elektrický stroj 1 připojen prostřednicív 'ím spo- jovací trubky 3 *"a zásobník—pe' vn-ch těles. , Zásob - e výhodně hydří dní zá solník, TTCjresnO r/.Etirí.ci z leovu nebo ze slitině scv czΊΡs. o^ivέi^-v v očLí*^r n ob^ t2-t*0o“· hlcení vodíku z elektrického stroje 1, případně jeho vydání do elektrického stroje 1 je určitelné tem·* rer o v anzm z a s c on i _κτα n z e v nv cn teiesj v zásobníku 2 pevných těles vy tvořit tjjL... rým se může vodík z elektrického stroje 1 plením se může v zásobníku 2 pevných těles vytvořit přetlak, který je využitelný pro zatlačení vodí - do elektrického stroje 1. pevný clo těles je tento který je prostřednictvím spojovacích trubek spojen s chladícím zařízením 12, s obvyklou vodo9áí sítí studené vody a topným zařízením 13» zejména obvyklou vodovM sítí teplé vody. Vytvoření výměníku tepla 10, chladícího zařízení 12 a topného zařízení 13 ne -podléhá kromě závazných směrnic, žádnému omezení. Je však třeba poukázat na to, že zejména odpovídajícím o o sánu;e u, která ► V. “i c ^ η Ί v*, λ v ° '>r' l - - C* C·- V · , I. u -- Ote- ku spojovací trubkou Pro temperování zásobníku 2 opatřen výměníkem tepla 10, příslušného systému 11 10

Emm o případ Τ'. p γη i w c. use o bník 2 - * «( eVv, y λ n meleš se uar- dimenzováním chladícího zařízení 12 ýe realizovatelní účinná ochrana zásobníku 2 pevných těles proti rnehřát!. lak se mohou zejména pro př; řádat taková opatření, že zásobník správně dimenzovaným chladícím zařízením 12 ží i při těšných podmínkách na relativně nízké te Ίοτο, což vede k tomu, že vodík -re prakticky úplně 4· n ,-,Λ x: p j j- . í. fc b ý t vy t v o ř e n a íku 2 řevných těles z oni au uhlí Iru

1 V 1 teles. n v · · . ^a určit ·’ch o - žncst pro ochl * * az cvam .ralným i vodíkem, sně rem 1ektri cký strč.: ú. ΓΓ. 0— » · v O -- X e JL 0Sf V Z a V ^ c ΛIL '-1 zacelit propačné ca zcsooniuu 2 pevn" třeba usoořádat ve soc.jovací trubce 3 e 1 . . * m / i - ^ "i y. p y> ^ n | v >·*> ^ v · * ►y ^ — l; .. v r * *^· i.* 5 ?θ Θli 6 kt Z1 — C kV f "t rádohně. o ir.e Oje 1 vyt 2 z £ v n vc k t rle s· ? o -_____ :nil:u 2 yevnyct těles zr v* ✓ . . ^ ^ vx - w - b v „ 1 ..· w-ht w -i b: v — αυ c _ v - — - . » lyr.em & J C * - * - *> *1 ^ •r„ jý ; odiki elektrickéno s vádí zavedením inertního plácnu, příče: smísení inertního plynu s vodíkem, .lby vodík smíseny s inertním plynem mohl skladovat, ^r c— ►y plynu, příče: f.Ž . . / >_/ ^ w· » — CL s vodíkem. Aby se takov, zásobník 2 rřiěemž vodík se váže a tím se opět cd inertního Inertní plyn se po té, co ukončil prou-skrs zásobník 2 pevnách těle: r- r** *· V»_ p /-5 r* sava se sme s piynu skrz n e vny c n teies, clynu oddělí. a en_ oriveae sv- * «1 /h * ·· ^ V * m^r;o ly · ^cv" ze ca 7. νι >ω

c. -.: >“,··. μ v' r *· f .

Srr.6 r% &

P

r-lvr.v cr u ΡΤ"( :ε,30 cr.ku c ’***- c ^ Γ C ^ e« ?e nečísto ty vcclinv Les a t ar c c c ·- o r· r> ’-λ ·, c tály C-- lze dosáhnout takové čistoty vodíku, rá daleko oře sáhu:* e čistotu ocwklého o odchodu * w t> tt e- ηκ sažit elr.ého vodíku, která =y a z do hodnoty 0,1 : re co o ni o ca o o vv kl e o rirr.e- v v nace z se * ;· · u a v v n

r 1 V d :u a

Claims (6)

1. v., x V p A T Ξ Η T O . /V / ; o vyneseni vodíku z elektrického stroje r.z vnášení vodí ku d c z á. s o o ní Iru. o e v ný c h 2. :dle nároku 1, * V crl V . C? r.U Pí yr. •i^erer.o z 1 -··» ze zásobník (2) pev - v ni vineneno voiinem a těles, vyznačující se tím, že do stroje ( 1) se zave- / / . ** en c; vodíkem, vzniklá směs rlvnů 9 se nasává skrz sás ^ V v* ^ 2) pevnícn těles, přičemž v o- dík se váže v záso V* y. -Γ V-? * ( 2) pevných těles a inertní odděleně ze zásobníku (2) pevných těles. nych těles se oro vnášeni vodíku ocnlaz
2. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím,že ochlazováním se v zásobníku (2) tuk;'ch těles vytvoří podtlak, prostřednictvím kterého se vodík ze stroje (1) vysaje. r to. Zrůsob vedle některého z předcházej ících / ΠΕ *· roků 1 až 5, vyznačující se tím, že vodík se ve sire— ji (1) *r o πΊ P **- P V ·η ff: η "Γ *r* *“· Ί *t rt C *T e ΙΑ
3. 7. Zařízení k vynáš ení vodíku z elektrick ého strč- /v / ~ /. . / , j e naru.neneno vceckem a ΌΓΟ νΓ1Ε5ΘΠ1 V '00iKU cc zasor- niku (2) řevných těles, vyznačuj íc í se tím, ž e j sou uspořádány prostředky ( 4, 5, 6) pro zavedení inert — ní ho plynu do stroje (1) a pro tvoření plynové snesl z inertního plynu a vodíku a prostředky (7, 6, 14, 15) pro nasávání plynové směsi solník (2) řevných těles, o~'“ niku (2) pevných těles váže a plynu se zásobníku (2) řevných ΖΘ STTOJ Θ slcrz ZE cer.z vccík se v zásob . , / « , /, ^ 3 ^ r VCQC'--1 t >- c ·»» 7^ v*i ·*> i- n. těles do okolí. i*· A *] p y·, o ví « vz ------ w 5 * ti ^----- - ^ ς. — ^ (;', c, 14, Ir) pro nasavani riynove skrz zásobník (2) řevných těles a rrc jrradlo ;1 í obsahu.'í avece-(I-), (2) les odvoditelný do okolí. :cz.e na ^ · /· / ^ t I V ^ » » ^ESCCnZ i‘I ^ ) ΌθνΓί'Ό Γ Tr-LES n β ΕΟΗΟ^?"’ zásobník, výhodně hydřídní zásobník. inzeni poule vyznačující se tím, že některého s nároku. 7 a zásobník ( 2) pevný ch t αχ Nc má přetlakový ventil (9), kterým je napojitelný na prostředky (7, 15) pro odvádění vodíku.do okolí. %L· a^á z en í podle některého z NU , U ____ J ^ as Iv, ^ vyznačující se tím, že obsahuje pro - 1 středky (10, 11, 12) pře chlazení zásobníku (2) pevných těles.
4. 12. Zařízení oodle některého z nároků 7 až 11 » vy. značující se tím, že obsahuje orostředkv X o (10, 11 1 13) pro temperování, zejména pro ohřívání zás obníku (2) pe- vr.ých těles. 13. -cužití zařízení nedle některého z oředcháse*' C.J, cích nároků 7 až 12, trických velkostrojů, pro vynášení vodíku s dynamoelek-zejména z turbccenerátcru.
5. 14. Použití podle nároku 13» přičemž \’odík ší s zrut okem ořibližně 1 KnrVsec. cc vvUS.—
6. 15. Použití pro vnášení podle některého z přeéchá· 7 až 14 oro reziskladevéní vodíku bě* revize elektrického stroje (1). • * * . * · o zejicicn nároku hen lo.Použití zařízení podle některého z nároků 7 až 1 pro čištění vodíku.ve stroji (1), přičemž se vodík peri v dicky alespoň částečně ze stroje (1) vynáší, ukládá v zásobníku (2) pevných těles a opět se vede zpět do stroje (1).