PL202005B1 - Urządzenie do hartowania z zamkniętym obiegiem wodoru - Google Patents

Urządzenie do hartowania z zamkniętym obiegiem wodoru

Info

Publication number
PL202005B1
PL202005B1 PL371276A PL37127604A PL202005B1 PL 202005 B1 PL202005 B1 PL 202005B1 PL 371276 A PL371276 A PL 371276A PL 37127604 A PL37127604 A PL 37127604A PL 202005 B1 PL202005 B1 PL 202005B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
hydrogen
tank
pressure
mpa
conduit
Prior art date
Application number
PL371276A
Other languages
English (en)
Other versions
PL371276A1 (pl
Inventor
Piotr Kula
Stanisław Filipek
Józef Olejnik
Original Assignee
Politechnika & Lstrok Odzka In
Seco Warwick Spo & Lstrok Ka Z
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika & Lstrok Odzka In, Seco Warwick Spo & Lstrok Ka Z filed Critical Politechnika & Lstrok Odzka In
Priority to PL371276A priority Critical patent/PL202005B1/pl
Priority to DE602005018313T priority patent/DE602005018313D1/de
Priority to AT05024527T priority patent/ATE452106T1/de
Priority to ES05024527T priority patent/ES2340933T3/es
Priority to EP05024527A priority patent/EP1661852B1/en
Priority to US11/281,510 priority patent/US7361299B2/en
Publication of PL371276A1 publication Critical patent/PL371276A1/pl
Publication of PL202005B1 publication Critical patent/PL202005B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/613—Gases; Liquefied or solidified normally gaseous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • C01B3/001—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
    • C01B3/0031—Intermetallic compounds; Metal alloys; Treatment thereof
    • C01B3/0047—Intermetallic compounds; Metal alloys; Treatment thereof containing a rare earth metal; Treatment thereof
    • C01B3/0057—Intermetallic compounds; Metal alloys; Treatment thereof containing a rare earth metal; Treatment thereof also containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/773—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material under reduced pressure or vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/767—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2241/00—Treatments in a special environment
    • C21D2241/01—Treatments in a special environment under pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Urz adzenie do hartowania z zamkni etym obiegiem wo- doru, sk ladaj ace si e z przystosowanego do pracy pod ci snieniem 2 MPa pieca pró zniowego z wewn etrznym uk ladem sch ladzania i cyrkulacji, wyposa zonego w instala- cj e przeznaczon a do doprowadzania i odprowadzania atmosfery ozi ebiaj acej, znamienne tym, ze wyposa zony w doprowadzenie azotu (10) i odprowadzenie gazów robo- czych (11) piec pró zniowy (1), za po srednictwem przewo- dów doprowadzaj acego (4) z wentylatorem (12) o niskiej wydajno sci oraz odprowadzaj acego (6) jest w laczony w obieg zamkni ety z dwoma, wyposa zonymi w niezale zne uk lady grzejno-ch lodz ace, zbiornikami (2) i (3), z których pierwszy zawiera stop metali poch laniaj acy wodór do po- staci wodorku wysokoci snieniowego, dla którego ci snienie równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji, w temperaturze 298 – 533 K, wynosi 0,01 – 15 MPa, za s drugi zawiera stop metalu poch laniaj acy wodór do postaci wodorku niskoci snieniowego, dla którego ci snienie równowa- gi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji, w temperaturze 293 – 673 K, wynosi 10 -6 – 2 MPa, przy czym wyj scie zbior- nika (2), za po srednictwem przewodu (5) z zaworami odci- naj acymi (16, 17), pomi edzy które jest w laczony przewód doprowadzaj acy (4), jest przy laczone do wej scia zbiornika (3), z kolei do wej scia zewn etrznego zbiornika (2), za po- srednictwem przewodu zasilaj acego (9) z zaworem odcina- j acym (13) i miernikiem przep lywu wodoru (22…… PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do hartowania z zamkniętym obiegiem wodoru, przeznaczone do hartowania elementów maszyn, urządzeń mechanicznych i pojazdów w wodorze lub mieszaninach zawierających wodór, pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego.
Z ameryka ń skich opisów patentowych nr 4,867,808, 4,869,470 i 5,630,322 znane są konstrukcje pieców próżniowych, w których szybkie chłodzenie wsadu prowadzi się w gazie pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego, przy ciągłej cyrkulacji i chłodzeniu atmosfery oziębiającej, którą najczęściej stanowi azot, hel, wodór lub mieszaniny tych gazów.
Z kolei z europejskich zgł oszeń patentowych nr EP 1 211 329 oraz DE 102 51 486 znane są urządzenia do recyklingu gazów w procesach obróbki cieplno-chemicznej, z zastosowaniem wielostopniowych systemów pomp mechanicznych obrotowych i membranowych.
Znane są również sposoby gromadzenia i przechowywania wodoru w postaci związanej, jako wodorki metali, jak również znane są zasobniki dla cyklicznego gromadzenia i uwalniania wodoru, przy czym wodorki te są wykorzystywane głównie w motoryzacji jako paliwa w silnikach spalinowych i ogniwach paliwowych.
Z amerykańskich opisów patentowych nr 4,225,320, 4,829,772 oraz 6,722,154 znane są ukł ady zamkniętego obiegu wodoru pomiędzy dwoma wodorkami o różnych temperaturowo-ciśnieniowych stałych równowagi, wykorzystujące ciepło reakcji tworzenia lub dysocjacji wodorków w technicznych systemach klimatyzacyjnych grzania, schładzania i osuszania gazów.
Z amerykańskiego opisu zgłoszeniowego nr US 2002/002,5461 znane jest również urządzenie do regeneracji złoża wodorku metalu, wykorzystujące dwa wodorki metali o różnych temperaturowociśnieniowych stałych równowagi.
Istota urządzenia według wynalazku polega na tym, że wyposażony w doprowadzenie azotu i odprowadzenie gazów roboczych piec próżniowy, za pośrednictwem przewodów doprowadzającego z wentylatorem o niskiej wydajnoś ci oraz odprowadzają cego jest włączony w obieg zamknięty z dwoma, wyposażonymi w niezależne układy grzejno-chłodzące, zbiornikami, z których pierwszy zawiera stop metali pochłaniający wodór do postaci wodorku wysokociśnieniowego, dla którego ciśnienie równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji, w temperaturze 298 - 533 K, wynosi 0,01 - 15 MPa, zaś drugi zawiera stop metalu pochłaniający wodór do postaci wodorku niskociśnieniowego, dla którego ciśnienie równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji, w temperaturze 293 - 673 K, wynosi 10-6 - 2 MPa, przy czym wyjście zbiornika, za pośrednictwem przewodu z zaworami odcinającymi, pomiędzy które jest włączony przewód doprowadzający, jest przyłączone do wejścia zbiornika, z kolei do wejścia zewnętrznego zbiornika, za pośrednictwem przewodu zasilającego z zaworem odcinającym i miernikiem przepływu wodoru, jest przyłączone źródło wodoru, zaś do jego wejścia, za pośrednictwem przewodu z zaworami odcinającymi, pomiędzy które jest włączony przewód odprowadzający, jest przyłączone wyjście zbiornika, natomiast boczne wyjście zbiornika, za pośrednictwem przewodu z zaworem odcinającym i wewnętrznym miernikiem przepływu wodoru, jest przyłączone do bocznego wejścia zbiornika.
Do zbiornika z uprzednio ogrzanym stopem metali pochłaniającym wodór do postaci wysokociśnieniowego wodorku metalu doprowadza się z zewnętrznego źródła wodór, aż do uzyskania wewnątrz zbiornika ciśnienia co najwyżej 15 MPa, po czym, po zamknięciu zaworu doprowadzającego wodór, zbiornik ogrzewa się dalej. Następnie do pieca próżniowego, po wypełnieniu go wsadem i przygotowaniu do procesu hartowania, ze zbiornika zawierającego wysokociśnieniowy wodorek metali, poprzez otwarty zawór na jednym z przewodów łączących zbiornik z jednym z przewodów wychodzących z pieca, przy wszystkich pozostałych zaworach zamkniętych, rozpoczyna się doprowadzanie wodoru jednocześnie nadal utrzymując temperaturę w zbiorniku z wysokociśnieniowym wodorkiem, aż do uzyskania w piecu warunków właściwych dla procesu hartowania, po czym odcina się dopływ wodoru. W czasie procesu hartowania zbiornik ze stopem metali pochłaniającym wodór schładza się tak, by po zakończeniu procesu hartowania, i po otwarciu od strony zbiornika obydwu zaworów na przewodach łączących przewody wychodzące z pieca, nastąpiła wtórna sorpcja wodoru do stopu metali w zbiorniku uprzednio zasilającym piec. Sorpcję prowadzi się do obniżenia ciśnienia w piecu do ciśnienia równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji dla wysokociśnieniowego wodorku metalu, po czym zamyka się zawory na przewodach od strony zbiornika ze stopem metali pochłaniającym wodór do postaci wysokociśnieniowego wodorku. Równocześnie ewentualnie podgrzewa się zbiornik ze stopem metali pochłaniającym wodór do postaci niskociśnieniowego wodorku metalu do temperatury właściwej dla ciśnienia równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji niskociśnieniowego
PL 202 005 B1 wodorku metalu. Następnie, przy otwartych zaworach na przewodach łączących przewody wychodzące z pieca ze zbiornikiem ze stopem metali pochłaniającym wodór do postaci niskociśnieniowego wodorku metalu, inicjuje się pochłanianie wodoru pozostałego jeszcze w piecu. Po ustaniu obniżania się ciśnienia w piecu zamyka się zawory na przewodach łączących przewody wychodzące z pieca ze zbiornikami stopów metali pochłaniających wodór i - poprzez doprowadzenie azotu - piec wypełnia się do ciśnienia atmosferycznego, i rozładowuje. Po ewentualnym podgrzaniu zbiornika zawierającego niskociśnieniowy wodorek metalu do temperatury zapewniającej uwolnienie wodoru ze stopu i równoczesnym schłodzeniu zbiornika, ze stopem metali pochłaniającym wodór do postaci wysokociśnieniowego wodorku metalu, do temperatury zapewniającej dalsze pochłanianie wodoru, na przewodzie łączącym obydwa zbiorniki otwiera się zawór i przesyła wodór do wykazania na mierniku przepływu braku dalszego wypływu wodoru ze zbiornika z niskociśnieniowym wodorkiem, po czym zamyka się zawór na przewodzie łączącym obydwa zbiorniki. Przed przystąpieniem do wprowadzania wodoru do pieca w następnym cyklu hartowania, po uprzednim podgrzaniu zbiornika ze stopem metali pochłaniającym wodór do postaci wodorku wysokociśnieniowego, po sprawdzeniu ciśnienia wewnątrz zbiornika, ubytek wodoru uzupełnia się z zewnętrznego źródła.
Pomiary strat wodoru w procesie hartowania prowadzonego w urządzeniu z zamkniętym obiegiem wodoru według wynalazku wykazały, że zastosowanie układów sprzężonych ze sobą metalicznych wodorków nisko- i wysokociśnieniowych, przy czym dla każdego układu wodorków zakres temperatur ciśnienia równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji metalicznego wodorku niskociśnieniowego jest szerszy od zakresu temperatur ciśnienia równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji metalicznego wodorku wysokociśnieniowego, zapewnia, iż straty te są stanowią co najwyżej 5% całkowitej ilości wodoru stosowanej w procesie, a równocześnie zastosowanie urządzenia z zamkniętym obiegiem wodoru eliminuje zagrożenie wybuchem lub zapłonem przy rozładowywaniu pieca. Ponadto, zastosowanie układu sprzężonych ze sobą metalicznych wodorków nisko- i wysokociśnieniowych w pełni umożliwia bezpieczne przechowywanie wodoru w stanie związanym przez dowolnie długi czas między kolejnymi procesami hartowania.
Przedmiot wynalazku zostanie przybliżony na podstawie przykładowego wykonania pokazanego na rysunku, który przedstawia piec próżniowy w półprzekroju wraz ze schematycznie pokazaną instalacją do doprowadzania i odprowadzania atmosfery oziębiającej.
Oznaczenia użyte w przykładzie stanowią symbole chemiczne pierwiastków: H - wodór, La - lantan, Ni - nikiel, Sn - cyna, Mg - magnez, Al - glin, zaś Mm oznacza miszmetal o składzie masowym 58% lantanu, 28,6% ceru, 5,8% prazeodymu i 7,5% neodymu.
Wyposażony w doprowadzenie azotu (10) i odprowadzenie gazów roboczych (11) piec próżniowy (1), za pośrednictwem przewodów doprowadzającego (4) z wentylatorem (12) o niskiej wydajności oraz odprowadzającego (6) jest włączony w obieg zamknięty z dwoma, wyposażonymi w niezależne układy grzejno-chłodzące, zbiornikami (2) i (3). Zbiornik (2) zawiera stop metali pochłaniający wodór do postaci wodorku wysokociśnieniowego, dla którego ciśnienie równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji, w temperaturze 298 - 533 K, wynosi 0,01 - 15 MPa. Z kolei zbiornik (3) zawiera stop metalu pochłaniający wodór do postaci wodorku niskociśnieniowego, dla którego ciśnienie równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji, w temperaturze 293 - 673 K, wynosi 10-6 - 2 MPa. Wyjście zbiornika (2), za pośrednictwem przewodu (5) z zaworami odcinającymi (16, 17), pomiędzy które jest włączony przewód doprowadzający (4), jest przyłączone do wejścia zbiornika (3), natomiast do wejścia zewnętrznego zbiornika (2), za pośrednictwem przewodu zasilającego (9) z zaworem odcinającym (13) i miernikiem przepływu wodoru (22), jest przyłączone, nie pokazane na rysunku, źródło wodoru, zaś do jego wejścia, za pośrednictwem przewodu (7) z zaworami odcinającymi (18, 19), pomiędzy które jest włączony przewód odprowadzający (6), jest przyłączone wyjście zbiornika (3), zaś jego boczne wyjście, za pośrednictwem przewodu (8) z zaworem odcinającym (20) i wewnętrznym miernikiem przepływu wodoru (21), jest przyłączone do bocznego wejścia zbiornika (2).
Poniżej przedstawiono trzy przykłady zastosowania wynalazku.
P r z y k ł a d I
Piec próżniowy (1) wypełniono wsadem ze stali niskostopowej i podgrzano w próżni do temperatury austenityzacji, po czym wygrzewano w tej temperaturze przez 30 minut. W tym samym czasie zbiornik (2) zawierający stop LaNi4,8Sn0,2, pochłaniający wodór do postaci wysokociśnieniowego wodorku metalu, ogrzano do temperatury 333° i otworzono zawór (13) na przewodzie (9) do zbiornika ze sprężonym wodorem, przesyłając wodór aż do ustania przepływu gazu wskazanego przez miernik przepływu (22), po czym po zamknięciu zaworu (13) w zbiorniku (2) podniesiono temperaturę do 533 K,
PL 202 005 B1 wytwarzając ciśnienie 10,4 MPa. Następnie otwarto zawór (16) na przewodzie (5) łączącym zbiornik (2) z piecem (1) poprzez przewód (4), wyposaż ony w wentylator (12) o niskiej wydajno ś ci, i rozpoczę to napełnianie pieca (1) wodorem do osiągnięcia ciśnienia 1 MPa, jednocześnie nadal w tym czasie podgrzewając zbiornik (2) dla utrzymania pożądanej temperatury stopu, z którego następuje desorpcja wodoru, po czym zamknięto zawór (16) i rozpoczęto proces hartowania, jednocześnie schładzając zbiornik (2) do temperatury 318 K. Po zakończeniu procesu hartowania ponownie otwarto zawór (16) na przewodzie (5) oraz otwarto zawór (18) na przewodzie (7) łączącym zbiornik (2) poprzez przewód (6) z piecem (1) i rozpoczęto wtórną sorpcję wodoru do stopu LaNi4,8Sn0,2, utrzymując właściwą temperaturę. Z chwilą obniżenia się ciśnienia w piecu (1) poniżej 0,15 MPa zamknięto zawory (16) i (18) a otwarto zawory (17) i (19) na przewodach (5) i (7) do zbiornika (3), w którym temperatura stopu Mg2Ni wynosiła 293 K. Utrzymując temperaturę wewnątrz zbiornika (3) prowadzono pochłanianie wodoru przez stop w zbiorniku (3) do obniżenia ciśnienia wewnątrz pieca (1) poniżej 0,01 MPa, po czym zamknięto zawory (17) i (19) na przewodach (5) i (7). Ciśnienie w piecu (1) poprzez doprowadzenie (10) azotu podniesiono do atmosferycznego i rozładowano wsad. W celu dalszego nasycania wodorem stopu LaNi4,8Sn0,2Hx w zbiorniku (2) stop Mg2NiHx w zbiorniku (3) ogrzano i utrzymywano w temperaturze 673 K, zaś stop LaNi4,8Sn0,2Hx w zbiorniku (2) schłodzono i utrzymywano w temperaturze 313 K, po czym otwarto zawór (20) na przewodzie (8) łączącym obydwa zbiorniki (2) i (3) kontrolując miernikiem przepływu gazu (21) przepływ wodoru. Po ustaniu przepływu wodoru między zbiornikami (2) i (3) zamknięto zawór (20), zaś w zbiorniku (2) podwyższono temperaturę do 333 K i uzupełniono ubytek wodoru do ilości wymaganej w kolejnym cyklu hartowania. Pomiar ilości uzupełniającej wodoru wykazał 0,3% całkowitej ilości wodoru, użytego we wcześniejszym cyklu hartowania.
P r z y k ł a d II
Postępując jak w przykładzie I użyto w zbiorniku (2) stopu MmNi4Sn0,3, który podgrzano do temperatury 328 K i nasycono wodorem, a następnie podgrzano do temperatury 473 K uzyskując ciśnienie 10,9 MPa, przy którym otwarto zawór (16) na przewodzie (5) celem wypełnienia pieca (1) wodorem do uzyskania ciśnienia 1,6 MPa, po czym odcięto dalszy dopływ wodoru do pieca (1). Po zakończeniu hartowania i ponownym otwarciu zaworu (16) na przewodzie (5) oraz zaworu (18) na przewodzie (7) rozpoczęto wtórną sorpcję wodoru do stopu w zbiorniku (2), uprzednio schłodzonego i utrzymywanego w temperaturze 313 K. Sorpcję wtórną prowadzono do obniżenia ciśnienia wewnątrz pieca (1) poniżej 0,25 MPa, po czym zamknięto zawory (16) i (18) a otwarto zawory (17) i (19) na przewodach (5) i (7) do zbiornika (3), w którym stop LaNi4AI uprzednio ogrzano do temperatury 313 K. Pochłanianie wodoru przez stop LaNi4AI w zbiorniku (3), przy utrzymywaniu temperatury 313 K, prowadzono do obniżenia ciśnienia wewnątrz pieca (1) do 0,01 MPa, po czym po zamknięciu zaworów (17) i (19), postępując jak w przykł adzie I, rozładowano wsad. W celu desorpcji wodoru ze stopu LaNi4AIHX i przesłania go do stopu MmNi4Sn0,3Hx w zbiorniku (2) zbiornik (3) ogrzano do temperatury 573 K, zaś zbiornik (2) schłodzono do temperatury 298 K i utrzymując te warunki otworzono zawór (20) na przewodzie (8). Po wykazaniu przez miernik (21) ustania przepływu wodoru między zbiornikami (2) i (3) zamknięto zawór (20), zaś w zbiorniku (2) podwyższono temperaturę do 328 K i uzupełniono ubytek wodoru do ilości wymaganej w kolejnym cyklu hartowania. Pomiar ilości uzupełniającej, zgodnie z ze wskazaniami miernika przepływu, wykazał 0,17% całkowitej ilości wodoru stosowanej w procesie hartowania.
P r z y k ł a d III
Postępując jak w przykładzie I zbiornik (2) ze stopem MmNi4Sn0,3 z przykładu II ogrzano do temperatury 453 K wytwarzając ciśnienie 8,2 MPa, i utrzymując tę temperaturę napełniono piec (1) do uzyskania ciśnienia 0,7 MPa, po czym zamknięto dopływ wodoru i dopełniono atmosferę oziębiającą w piecu (1) azotem, poprzez doprowadzenie (10) przy otwartym zaworze (14) do ciśnienia całkowitego 1 MPa. Po zakończonym hartowaniu do schłodzonego i utrzymywanego w temperaturze 313 K zbiornika (2), jak w przykładzie I, rozpoczęto wtórną sorpcję wodoru, prowadzoną przy uruchomionym wentylatorze (12), do chwili gdy ciśnienie w piecu (1) obniżyło się do 0,55 MPa. Następnie po zamknięciu zaworów (16) i (18) na przewodach (5) i (7) rozpoczę to przy nadal pracującym wentylatorze (12), po otwarciu zaworów (17) i (19), pochłanianie wodoru przez stop LaNi4AI w zbiorniku (3), uprzednio ogrzanym i utrzymywanym w temperaturze 313 K, do chwili gdy ciśnienie w piecu (1) obniżyło się do 0,32 MPa, po czym zamknięto zawory (17) i (19), wyłączono wentylator (12) i usunięto nadmiar gazu powyżej ciśnienia atmosferycznego poprzez otwarcie zaworu (15) na odprowadzeniu (11) atmosfery oziębiającej z pieca (1). Dalej postę pują c jak w przykł adzie II przesł ano wodór ze zbiornika (3) do zbiornika (2), w którym, postępując jak w przykładzie I, uzupełniono utratę wodoru, która według pomiaru stanowiła poniżej 5% całkowitej ilości wodoru użytej w procesie hartowania.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    Urządzenie do hartowania z zamkniętym obiegiem wodoru, składające się z przystosowanego do pracy pod ciśnieniem 2 MPa pieca próżniowego z wewnętrznym układem schładzania i cyrkulacji, wyposażonego w instalację przeznaczoną do doprowadzania i odprowadzania atmosfery oziębiającej, znamienne tym, że wyposażony w doprowadzenie azotu (10) i odprowadzenie gazów roboczych (11) piec próżniowy (1), za pośrednictwem przewodów doprowadzającego (4) z wentylatorem (12) o niskiej wydajności oraz odprowadzającego (6) jest włączony w obieg zamknięty z dwoma, wyposażonymi w niezależne układy grzejno-chłodzące, zbiornikami (2) i (3), z których pierwszy zawiera stop metali pochłaniający wodór do postaci wodorku wysokociśnieniowego, dla którego ciśnienie równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji, w temperaturze 298 - 533 K, wynosi 0,01 - 15 MPa, zaś drugi zawiera stop metalu pochłaniający wodór do postaci wodorku niskociśnieniowego, dla którego ciśnienie równowagi reakcji odwracalnej tworzenia/dysocjacji, w temperaturze 293 - 673 K, wynosi 10-6 - 2 MPa, przy czym wyjście zbiornika (2), za pośrednictwem przewodu (5) z zaworami odcinającymi (16, 17), pomiędzy które jest włączony przewód doprowadzający (4), jest przyłączone do wejścia zbiornika (3), z kolei do wejścia zewnętrznego zbiornika (2), za pośrednictwem przewodu zasilającego (9) z zaworem odcinającym (13) i miernikiem przepływu wodoru (22), jest przyłączone źródło wodoru, zaś do jego wejścia, za pośrednictwem przewodu (7) z zaworami odcinającymi (18, 19), pomiędzy które jest włączony przewód odprowadzający (6), jest przyłączone wyjście zbiornika (3), natomiast boczne wyjście zbiornika (3), za pośrednictwem przewodu (8) z zaworem odcinającym (20) i wewnętrznym miernikiem przepływu wodoru (21), jest przyłączone do bocznego wejścia zbiornika (2).
PL371276A 2004-11-19 2004-11-19 Urządzenie do hartowania z zamkniętym obiegiem wodoru PL202005B1 (pl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL371276A PL202005B1 (pl) 2004-11-19 2004-11-19 Urządzenie do hartowania z zamkniętym obiegiem wodoru
DE602005018313T DE602005018313D1 (de) 2004-11-19 2005-11-10 Vorrichtung zum Abschrecken in geschlossenem Kreislauf mittels Wasserstoff
AT05024527T ATE452106T1 (de) 2004-11-19 2005-11-10 Vorrichtung zum abschrecken in geschlossenem kreislauf mittels wasserstoff
ES05024527T ES2340933T3 (es) 2004-11-19 2005-11-10 Unidad de endurecimiento de ciclo cerrado de hidrogeno.
EP05024527A EP1661852B1 (en) 2004-11-19 2005-11-10 Hydrogen closed-cycle hardening unit
US11/281,510 US7361299B2 (en) 2004-11-19 2005-11-18 Hydrogen closed-cycle hardening unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL371276A PL202005B1 (pl) 2004-11-19 2004-11-19 Urządzenie do hartowania z zamkniętym obiegiem wodoru

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL371276A1 PL371276A1 (pl) 2006-05-29
PL202005B1 true PL202005B1 (pl) 2009-05-29

Family

ID=35953905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL371276A PL202005B1 (pl) 2004-11-19 2004-11-19 Urządzenie do hartowania z zamkniętym obiegiem wodoru

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7361299B2 (pl)
EP (1) EP1661852B1 (pl)
AT (1) ATE452106T1 (pl)
DE (1) DE602005018313D1 (pl)
ES (1) ES2340933T3 (pl)
PL (1) PL202005B1 (pl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013006635A1 (de) * 2013-04-18 2014-10-23 Xylem Ip Holdings Llc UV-Strahlermodul mit auswechselbaren Strahlereinheiten
CN108905503A (zh) * 2016-08-19 2018-11-30 苏州毕诺佳医药技术有限公司 一种医用五金配件的冷却智能装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4225320A (en) * 1979-07-19 1980-09-30 Gell Harold A Interstitial hydrogen storage system
DE3639545C1 (de) * 1986-11-20 1988-06-01 Studiengesellschaft Kohle Mbh Verfahren zur Waermespeicherung und -transformation sowie Kaelteerzeugung
DE3736501C1 (de) * 1987-10-28 1988-06-09 Degussa Verfahren zur Waermebehandlung metallischer Werkstuecke
DE3736502C1 (de) * 1987-10-28 1988-06-09 Degussa Vakuumofen zur Waermebehandlung metallischer Werkstuecke
DE4121277C2 (de) * 1991-06-27 2000-08-03 Ald Vacuum Techn Ag Vorrichtung und Verfahren zur selbsttätigen Überwachung der Betriebssicherheit und zur Steuerung des Prozeßablaufs bei einem Vakuum-Wärmebehandlungsofen
DE4422588C2 (de) * 1994-06-28 1999-09-23 Ald Vacuum Techn Gmbh Verfahren zum Abschrecken von Werkstücken durch Gase und Wärmebehandlungsanlage zur Durchführung des Verfahrens
JP4700161B2 (ja) 2000-03-17 2011-06-15 本田技研工業株式会社 燃料電池運転システムにおける水素貯蔵合金再生装置
US20020104589A1 (en) 2000-12-04 2002-08-08 Van Den Sype Jaak Process and apparatus for high pressure gas quenching in an atmospheric furnace
DE10251486A1 (de) * 2002-11-05 2004-05-19 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gaserückgewinnung
US6722154B1 (en) * 2003-05-09 2004-04-20 Energy Conversion Devices, Inc. Metal hydride based air cooling method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE602005018313D1 (de) 2010-01-28
EP1661852A3 (en) 2008-11-19
ATE452106T1 (de) 2010-01-15
US20060131794A1 (en) 2006-06-22
EP1661852A2 (en) 2006-05-31
EP1661852B1 (en) 2009-12-16
US7361299B2 (en) 2008-04-22
ES2340933T3 (es) 2010-06-11
PL371276A1 (pl) 2006-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8091593B2 (en) Method and device for filling a tank with a pressurized gas
US4185979A (en) Apparatus and method for transferring heat to and from a bed of metal hydrides
CN112212208B (zh) 加氢机与增压设备联合工作的加注系统及其加注方法
US10215338B2 (en) Hydrogen release system
US20180259127A1 (en) Gas fueling systems and methods with minimum and/or no cooling
US4385726A (en) Method of preheating motor vehicles with internal combustion engines
CN103752834A (zh) 氢气循环系统和氢气循环方法
CN213810006U (zh) 加氢机与增压设备联合工作的加注系统
CN215259208U (zh) 一种油热式固态储氢系统
KR20200015907A (ko) 가압 가스 탱크를 재충전하기 위한 충전소 및 방법
PL202005B1 (pl) Urządzenie do hartowania z zamkniętym obiegiem wodoru
CN101209817A (zh) 氢气产生系统及产生氢气的方法
KR20140123981A (ko) 차량의 열 기관을 가열하기 위한 장치
CN215259206U (zh) 一种固态储运氢加氢站
EP1813853A1 (en) High pressure gas container with an auxiliary valve and process for filling it
US20060037678A1 (en) Gas quenching installation and the corresponding quenching method
CN114183689A (zh) 一种气体自动充装系统及控制方法
JPS6411685B2 (pl)
CN216480245U (zh) 一种气体自动充装系统
CN219912679U (zh) 一种氢气泄压系统和液氢运输槽车
CN110357034B (zh) 一种基于金属氢化物的氢回收系统及方法
CN220792791U (zh) 一种用于低压氢气储存及增压的装置
EP1329416A1 (en) Method of absorption-desorption of hydrogen storage alloy and hydrogen storage alloy and fuel cell using said method
EP3722653A1 (en) Combined hydrogen storage - compression system for the filling of high pressure hydrogen tanks
CN115899542A (zh) 一种低温高压储氢的放氢系统