DE3223777A1 - Speichermasse fuer einen druckgasbehaelter - Google Patents

Speichermasse fuer einen druckgasbehaelter

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Franz-Josef Dipl.-Ing. 4837 Verl Henrichs
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
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Description

Die Erfindung betrifft eine vorgefertigte Speichermasse für einen Druckgasbehälter nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 31 25 276.1), wobei der Druckbehälter aus einem rohrförmigen mit Speichermasse verfUllten Einzelbehälter oder aus einem Bündel zusammengefaßter Einzelbehälter, eine Gaszuführung, einem Be~/Entgasungsrohr und einem Gassammler besteht, in dem Einzelbehälter zur Behälterachse radial gerichtete Schottbleche angeordnet sind, die gegen die Innenvrandung des Behälters und gegen ein zentrales Gasrohr dicht abschließen.
Es ist bekannt, daß bei der Speicherung von Wasserstoff in Form einer Gas-/Feststoffverbindung die Speichermasse entweder in loser Schüttung oder verpreßt eingebracht wird. Insbesondere unter Verwendung von vorgefertigten Preßlingen, wo bei hoher Preßdichte eine gute Volumennutzung erreicht werden kann, ergeben sich Nachteile, indem die Gaskinetik beeinträchtigt wird. Noch deutlicher zeigt sich eine Beeinträchtigung der Gaskinetik, wenn beispielsweise Zugaben von AL-Pulver zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit der Speichermasse zugefügt werden.
Weiter ist bekannt, daß bei Gas-VFeststoffverbindungen die aktive Speichermasse bei der Aufnahme von beispielsweise Wasserstoff sich erheblich ausdehnt, Untersuchungen haben gezeigt, daß die schädigende Aus-
olio I I I
dehnung eine Zerstörung des Druckgefäßes zur Folge haben kann. Aus diesem Grunde verwenden Hersteller Preßlinge, die im Außendurchmesser kleiner bemessen sind als der Innendurchmesser eines Behälters. Zielsetzung dieser Ausführung ist es, den vorgegebenen Ringspalt so zu nutzen, daß dieser bei Ausdehnung des vorgefertigten Preßlings gerade ausgefüllt wird. Die Bemessung des Preßlings hat demnach in Abhängigkeit von der Leg!erungszusammensetzung, der Preßdichte der Speichermasse und der Beladungsdichte zu erfolgen, wobei ein ausreichender Wärmeübergang von der Behälterwand in die Speichermasse hinein gewährleistet sein muß.
Schwierigkeiten ergeben sich in der technischen Zuordnung der oben genannten Faktoren, Darüber hinaus ist es vorstellbar, daß bei der Erstbeladung mit Wasserstoff der Ringspalt sich ungleichmäßig verfüllt. Die Folge davon sind eventuell eine partielle Ausdehnung des Rohres und eine Beeinträchtigung der Wärmeleitung durch weniger verdichtete Zonen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine vorgefertigte Speichermasse für einen Druckgasbehälter nach Patent (Patentanmeldung P 31 25 276.1) zu schaffen, die bei Füllung des Druckbehälters eine gezielte unterschiedliche Fülldichte garantiert.
- 3
Zur Lösung dieser Aufgabe wird, eine vorgefertigte Speichermasse vorgeschlagen, wie es in den Patentansprüchen beschrieben ist.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der vorgefertigten Speichermasse ist eine ungehinderte Gaszu-/-abfuhr gewährleistet. Die Wärmeleitfähigkeit wird in hohem Grade gewahrt und eine Zerstörung der Gefäßwand in Folge Ausdehnung unterbunden.
Die vorgesehene Innenbohrung, die u.a. auch die Aufnahme eines Gaszuführungs- bzw. -ableitungsrohres ermöglicht, wird so bemessen, daß sich bei vergrößertem Innendurchmesser ein zylinderförmiger Ringraum ergibt, der nicht mit Speichermasse gefüllt ist. Bei der Erstbeladung mit Wasserstoff dehnt sich die vorzugsweise zylinderförmig angeordnete Speichermasse in ihrer vorgepreßten Form so aus, daß sie den zentral, vorgegebenen Ringraum ausfüllt. Hierbei ergibt sich der Zustand, daß die auf größeren Durchmessern angelagerte Speichermasse in ihrer Dichte weitgehend erhalten bleibt, wogegen sie zum Zentrum hin in ihrer Dichte abnimmt.
Durch die Wahl des Ringraumdurchmessers ist es möglich, einmal die mittlere Dichte der Speichermasse unterschiedlich zu gestalten und zum anderen die Gaskinetik unterschiedlich zu beeinflussen. Von
O L /- O I I I
großer Bedeutung ist dabei, daß in den äußeren Zonen eine hohe Preßdichte erhalten und damit der Wärmeübergang von der Rohrwand in die Speichermasse unvermindert bestehen bleibt. Durch Patent
(Patentanmeldung P 31 25 276.1) ist sichergestellt, daß die Speichermasse sich im Ringraum nicht schädigender Weise verlagern kann.
Eine Verbesserung der Gaskinetik wird zusätzlich dadurch in die Wege geleitet, daß an dem Preßling ein- oder beidseitig radial gerichtete eingepreßte Nuten vorgesehen sind. Wie vorstehend beschrieben, werden diese Nuten bei der Erstbeladung mit Wasserstoff analog zum Ringraum mit Speichermasse ausgefüllt, ebenfalls bei einer niedrigeren Dichte.
Diese radial gerichteten Gaskanäle bewirken in ihrer Vielzahl (abhängig von der Anzahl der Nuten pro Preßling und der Anzahl der Preßlinge) eine hochwirksame Be- bzw. Entgasung der Speichermasse.
Bei Behältern großer Durchmesser z.B. 200 mm, ist vorgesehen, diese Kanäle mit gasführenden, nicht Wasserstoffspeichernden Bauteilen (z.B. gesinterte Filterstäbe) auszufüllen.
in den beigefügten Zeichnungen sind mögliche Ausführungsformen einer vorgefertigten Speichermasse schematisch dargestellt.
-JS-
Es zeigen:
Fig. 1 einen Teil eines Gasbehälters mit zwischen den Schottblechen eingesetzten zylinderförmigen Preßlingen,
Fig. 2 die Anordnung gemäß Figur 1 nach der Erstbeladung mit Wasserstoff und dem mit Speichermasse locker verfüllten Ringraum,
Fig. 3 einen vorgefertigten zylinderförmigen Preßling mit Gasführungskanälen.
Die in Figur 1 dargestellten zylinderförmxgen Freßlinge 1 werden durch Schottbleche 2 Innerhalb des Behälters abgeteilt. Die Ringräume 3 sind nach außen durch den Bohrungsdurchmesser 4 der Preßlinge 1 und nach innen hin durch die Rohrwand des Gasrohres 5
begrenzt.
20
Figur 2 zeigt einen Preßling 1 in veränderter Form unter Ausfüllung der Ringräume 3 und unterschiedlicher Fülldichte im Ringraum 3 nach der Erstbeladung mit Wasserstoff.
Figur 3 zeigt einen vorgefertigten Preßling 1 mit radial gerichteten Gasführungskanalen 6. In der aktiven Speichermasse 1 können entweder mit oder ohne die ein- oder beidseitig vorgesehenen Nuten 6 noch radial ge-
-ff-
richtete Kanäle (nicht gezeigt) aus gasführenden nicht wasserstoffspeichernden Bauteilen (z.B. gesinterte Filterstäbe) angeordnet sein.
Zus ammenfas sung

Claims (4)

  1. Meissner & Meissner
    f VAT f ΊΤΑΜ'ΛΆί. I 3Ml ι I .·-■ j .-- - -----
    PATENTANWALT Γ-DIPL ING W. MEISSHCR/1'«10} DIPL ING P E MFiISKNFP DIPL. ING H .1 PRE-STING
    '■jtjf-l.r:·:' iw> -ff>r!(i lot ,tjr farn· r-lnif>.ir--rli«Ti r.ilcnit.gin. F-- -Ir .-.if.n.il lip[ir..-^ri|.i!.v<- - lii.t.T.. ·|...
    F.>;r>p«:-tn F'.i'p-iT '!fin»
    .j,...,-», λ-, h. - HERBERTS rf{ 2?. 1000 BGRI .!N 3:1
    M/Go. 22 135 24. Juni 1962
    Mannesmann AG
    Mannesmannufer 2
    Düsseldorf 1
    Speichermasse für einen Druckgasbehälter (Zusatzanmeldung zu P 31 25 276.-1)
    Patentansprüche:
    Vorgefertigte Speichermasse zum Einsatz in einem Druckgasbehälter nach Patent (Patentanmeldung P 31 25 276.1), bei dem um ein zentrales Gasrohr in Abständen radial gerichtete Schottbleche vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den üchottblechen (2) eingesetzte aktive Speichermasse (1) derart vorgefertigt ist, daß zwischen dem Innendurchmesser (4) und dem Gasrohr (5) ein ringförmiger Hohlraum (3) verbleibt, wobei der Hohlraum (3) mindestens 5% des Nettovolumens des Speichers entspricht.
    !■ [F.iWVMM FtU'-iM llANHKiiNK) POSTBf .Hf U.K0NIO
    1!RTFUlCiN MfUltfi 111 ΠΙ IHf ft TiANt" A'i I' MfISSNfK Hl N W
  2. 2. Vorgefertigte Speichermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Ring (l) ausgebildet ist, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Gasrohres (5) ist, wobei die Durchmesserdifferenz mindestens 5% des Nettovolumens des Speichers entspricht.
  3. 3. Vorgefertigte Speichertnasse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der vorgefertigten Speichermasse (l) radial gerichtete ein- oder beidseitig angeordnete Nuten (6) vorgesehen sind.
  4. 4. Vorgefertigte Speichermasse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der vorgefertigten Speichermasse (1) radial gerichtete Kanäle aus gasführenden, nicht wasserstoffspeichernden Teilen vorgesehen sind.
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