RU163008U1 - LOW PRESSURE HYDROGEN STORAGE REACTOR - Google Patents
LOW PRESSURE HYDROGEN STORAGE REACTOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU163008U1 RU163008U1 RU2015133026/06U RU2015133026U RU163008U1 RU 163008 U1 RU163008 U1 RU 163008U1 RU 2015133026/06 U RU2015133026/06 U RU 2015133026/06U RU 2015133026 U RU2015133026 U RU 2015133026U RU 163008 U1 RU163008 U1 RU 163008U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- metal hydride
- housing
- cartridges
- absorbing material
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Металлогидридный реактор хранения водорода низкого давления, включающий два и более металлогидридных патрона для хранения водорода, содержащих прочный герметичный корпус с отверстием для подачи водорода, внутри которого расположены одна или более трубок для подачи теплоносителя, выполненных в виде размещенных внутри корпуса трубок, образующих между собой и корпусом герметично закрытый зазор, заполненный водородопоглощающим материалом, и эти внутренние трубки герметично закрыты с торца, расположенного внутри корпуса, а в корпусе для подачи водорода выполнено отверстие, в котором установлен пористый фильтр, проницаемый для водорода и непроницаемый для частиц водородопоглощающего материала, при этом в полости внутренних трубок установлены трубки для подачи теплоносителя, и указанные металлогидридные патроны объединены в сборку металлогидридных патронов путем закрепления части корпуса металлогидридного патрона, содержащей отверстие для подачи водорода, с одной стороны трубной доски, и устанавливаемой с другой стороны трубной доски крышки, содержащей штуцеры, соосные с отверстиями для подачи водорода в корпусах металлогидридных патронов, обеспечивающие доступ к внутреннему зазору, заполненному водородопоглощающим материалом, внутри герметичного корпуса каждого из металлогидридных патронов, между крышкой и трубной доской создается полость, предназначенная для распределения газообразного водорода, в том числе низкого давления, общая для металлогидридных патронов, установленных в металлогидридном реакторе.A low-pressure hydrogen metal hydride storage reactor comprising two or more metal hydride hydrogen storage cartridges, comprising a robust sealed housing with a hydrogen supply opening, inside of which one or more coolant supply pipes are arranged, made in the form of tubes placed inside the housing, forming between themselves and the housing is a hermetically sealed gap filled with hydrogen-absorbing material, and these inner tubes are hermetically closed from the end located inside the housing, and in the housing for a hydrogen hole is made in which a porous filter is installed, permeable to hydrogen and impermeable to particles of hydrogen-absorbing material, while tubes for supplying a coolant are installed in the cavity of the inner tubes, and said metal hydride cartridges are combined into an assembly of metal hydride cartridges by fixing part of the body of the metal hydride cartridge containing an opening for supplying hydrogen, on one side of the tube plate, and a cap installed on the other side of the tube plate containing fittings, co openings with hydrogen supply holes in the metal hydride cartridge cases, providing access to the internal gap filled with hydrogen-absorbing material, a cavity is created between the lid and the tube plate for the distribution of gaseous hydrogen, including low pressure, inside the sealed case of each metal hydride cartridge for metal hydride cartridges installed in a metal hydride reactor.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области водородной энергетики, а точнее к устройствам для аккумулирования водорода в твердофазном связанном состоянии.The proposed utility model relates to the field of hydrogen energy, and more specifically to devices for the accumulation of hydrogen in a solid-state bound state.
Из предшествующего уровня техники известен металлогидридный патрон для хранения водорода, содержащий прочный герметичный корпус с отверстием для подачи водорода, внутри которого расположены одна или более трубок для подачи теплоносителя, выполненных в виде размещенных внутри корпуса трубок, образующих между собой и корпусом герметично закрытый зазор, заполненный водородопоглощающим материалом, и эти внутренние трубки герметично закрыты с торца, расположенного внутри корпуса, а в корпусе для подачи водорода выполнено отверстие, в котором установлен пористый фильтр, проницаемый для водорода и непроницаемый для частиц водородопоглощающего материала, при этом в полости внутренних трубок установлены трубки для подачи теплоносителя RU 80702 U1, F28D 15/00, F17C 1/00, 20.02.2009.A metal hydride cartridge for storing hydrogen is known from the prior art, comprising a sturdy, sealed housing with an opening for supplying hydrogen, inside of which one or more tubes for supplying coolant are arranged, made in the form of tubes placed inside the housing, forming a hermetically sealed gap filled with each other and the housing hydrogen-absorbing material, and these inner tubes are hermetically closed from the end located inside the housing, and a hole is made in the housing for supplying hydrogen into the cat A porous filter is installed that is permeable to hydrogen and impermeable to particles of hydrogen-absorbing material, and tubes for supplying the heat carrier RU 80702 U1, F28D 15/00,
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в повышении эффективности массопереноса в металлогидридном устройстве при низком давлении газообразного водорода и повышении удобства использования металлогидридного устройства.The problem to which the claimed technical solution is directed is to increase the mass transfer efficiency in a metal hydride device at a low pressure of hydrogen gas and increase the usability of the metal hydride device.
Данная задача решается за счет того, что заявленный металлогидридный реактор хранения водорода низкого давления включает два и более металлогидридных патрона для хранения водорода, содержащих прочный герметичный корпус с отверстием для подачи водорода, внутри которого расположены одна или более трубок для подачи теплоносителя, выполненных в виде размещенных внутри корпуса трубок, образующих между собой и корпусом герметично закрытый зазор, заполненный водородопоглощающим материалом, и эти внутренние трубки герметично закрыты с торца, расположенного внутри корпуса, а в корпусе для подачи водорода выполнено отверстие, в котором установлен пористый фильтр, проницаемый для водорода и непроницаемый для частиц водородопоглощающего материала, при этом в полости внутренних трубок установлены трубки для подачи теплоносителя, и указанные металлогидридные патроны объединены в сборку металлогидридных патронов путем закрепления части корпуса металлогидридного патрона, содержащей отверстие для подачи водорода, с одной стороны трубной доски, и устанавливаемой с другой стороны трубной доски крышки, содержащей штуцеры, соосные с отверстиями для подачи водорода в корпусах металлогидридных патронов, обеспечивающие доступ к внутреннему зазору, заполненному водородопоглощающим материалом, внутри герметичного корпуса каждого из металлогидридных патронов, между крышкой и трубной доской создается полость, предназначенная для распределения газообразного водорода, в том числе низкого давления, общая для металлогидридных патронов, установленных в металлогидридном реакторе.This problem is solved due to the fact that the inventive low pressure hydrogen metal hydride storage reactor includes two or more metal hydride cartridges for hydrogen storage, containing a robust sealed housing with a hydrogen supply opening, inside of which one or more coolant supply pipes are arranged, made in the form of placed inside the tube body, forming a hermetically sealed gap filled with hydrogen-absorbing material between itself and the body, and these inner tubes are hermetically sealed at the end a, located inside the housing, and in the housing for supplying hydrogen, a hole is made in which a porous filter is installed, permeable to hydrogen and impermeable to particles of hydrogen-absorbing material, while tubes for supplying a coolant are installed in the cavity of the inner tubes, and these metal hydride cartridges are combined into an assembly metal hydride cartridges by securing a portion of the metal hydride cartridge housing containing an opening for supplying hydrogen on one side of the tube plate and mounted on the other side In this case, a lid tube plate containing fittings coaxial with holes for supplying hydrogen in the metal hydride cartridge housings, providing access to the internal gap filled with hydrogen-absorbing material, creates a cavity between the lid and the tube plate for distributing hydrogen gas , including low pressure, common to metal hydride cartridges installed in a metal hydride reactor.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение эффективного массопереноса в металлогидридном устройстве и распределения газообразного водорода между металлогидридными патронами при низком давлении газообразного водорода с обеспечением герметичного соединения металлогидридных патронов внутри устройства и сохранением доступа к внутренней части каждого металлогидридного патрона.The technical result provided by the given set of features is the provision of effective mass transfer in a metal hydride device and the distribution of hydrogen gas between metal hydride cartridges at a low pressure of hydrogen gas, ensuring a tight connection of metal hydride cartridges inside the device and maintaining access to the inside of each metal hydride cartridge.
Устройство поясняется фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 изображена сборка металлогидридных патронов 1, содержащих прочный герметичный корпус с отверстием для подачи водорода, внутри которого расположены одна или более трубок для подачи теплоносителя, выполненных в виде размещенных внутри корпуса трубок, образующих между собой и корпусом герметично закрытый зазор, заполненный водородопоглощающим материалом, и эти внутренние трубки герметично закрыты с торца, расположенного внутри корпуса, а в корпусе для подачи водорода выполнено отверстие, в котором установлен пористый фильтр, проницаемый для водорода и непроницаемый для частиц водородопоглощающего материала, при этом в полости внутренних трубок установлены трубки для подачи теплоносителя, собранных вместе с помощью днища 2, перегородок с отверстиями под патрон 3 и направляющих 4, закрепленных концами, содержащими отверстие для подачи водорода, в доске трубной 5. На фиг. 2 изображена крышка полости, состоящая из крышки 6, штуцеров для доступа к металлогидридным патронам 7, соосных с отверстиями для подачи водорода, и трубки 8 для подвода газообразного водорода к полости, образованной внешней поверхностию доски трубной 5 и внутренней поверхностью крышки 6.The device is illustrated in FIG. 1 and FIG. 2. In FIG. 1 shows an assembly of
Работает устройство следующим образом, через соосно расположенные штуцеры в крышке и отверстия для подачи водорода в герметичном корпусе металлогидридных патронов внутрь металлогидридных патронов помещается водородопоглощающий материал, предпочтительно интерметаллическое соединение семейства LaNi5, после чего штуцеры герметично закрываются заглушками. Зарядка устройства осуществляется путем подачи газообразного водорода в полость между крышкой и трубной доской через трубку, при этом давление водорода выше, чем равновесное давление водорода для используемого водородопоглощающего материала. Из полости водород распределяется по металлогидридным патронам и абсорбируется водородопоглощающим материалом, обеспечивая тем самым хранение водорода в твердофазном связанном состоянии. При этом давление десорбции для водородопоглощающего материала подбирается таким образом, чтобы при температуре, соответствующей нормальным условиям эксплуатации, водород мог быть разряжен из устройства с давлением, близким к атмосферному давлению. В случае необходимости замены водородопоглощающего материала, проведения технического облуживания и ремонта доступ к металлогидридным патронам может быть обеспечен с использованием штуцеров в крышке устройства.The device operates as follows, through coaxially located fittings in the lid and holes for supplying hydrogen in a sealed case of metal hydride cartridges, a hydrogen-absorbing material is placed inside the metal hydride cartridges, preferably an intermetallic compound of the LaNi 5 family, after which the fittings are hermetically sealed with plugs. The device is charged by supplying hydrogen gas to the cavity between the cap and the tube plate through the tube, while the hydrogen pressure is higher than the equilibrium hydrogen pressure for the used hydrogen-absorbing material. From the cavity, hydrogen is distributed over the metal hydride cartridges and is absorbed by the hydrogen-absorbing material, thereby ensuring the storage of hydrogen in a solid-phase bound state. At the same time, the desorption pressure for the hydrogen-absorbing material is selected so that, at a temperature corresponding to normal operating conditions, hydrogen can be discharged from the device with a pressure close to atmospheric pressure. If it is necessary to replace the hydrogen-absorbing material, to perform technical maintenance and repair, access to metal hydride cartridges can be provided using fittings in the lid of the device.
Металлогидридный реактор низкого давления был реализован в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Объединенном институте высоких температур Российской академии наук. В сборке реактора установлено 49 металлогидридных патронов, содержащих прочный герметичный корпус с отверстием для подачи водорода, внутри которого расположены одна или более трубок для подачи теплоносителя, выполненных в виде размещенных внутри корпуса трубок, образующих между собой и корпусом герметично закрытый зазор для размещения водородопоглощающего материала, и эти внутренние трубки герметично закрыты с торца, расположенного внутри корпуса, а в корпусе для подачи водорода выполнено отверстие, в котором установлен пористый фильтр, проницаемый для водорода и непроницаемый для частиц водородопоглощающего материала, при этом в полости внутренних трубок установлены трубки для подачи теплоносителя. Металлогидридные патроны через штуцеры в крышке заполнены 100 кг интерметаллического соединения LaNi4.8Al0.2, после чего штуцеры герметично закрыты заглушками, и реактор подсоединен к системе подачи водорода. После активации интерметаллического соединения в реактор заряжено от электролизера с входным давлением не более 1 МПа не менее 12 нормальных метров кубических водорода. Хранение водорода осуществлялось под избыточным давлением ниже 0,07 МПа при температуре ниже 313 К, в результате чего была решена проблема безопасного хранения водорода при низком давлении. Водород был разряжен из реактора в топливный элемент, обеспечив его работу с электрической мощностью свыше 1 кВт.The low-pressure metal hydride reactor was implemented at the Federal State Budgetary Institution of Science, Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences. 49 metal hydride cartridges are installed in the reactor assembly, containing a solid sealed housing with a hole for supplying hydrogen, inside of which one or more tubes for supplying coolant are located, made in the form of tubes placed inside the body, forming a tightly closed gap between themselves and the body for accommodating the hydrogen-absorbing material, and these inner tubes are hermetically closed from the end located inside the housing, and a hole is made in the housing for supplying hydrogen, in which a porous filter is installed TP, permeable to hydrogen and impermeable to particles of hydrogen-absorbing material, while in the cavity of the inner tubes are installed tubes for supplying coolant. The metal hydride cartridges through the fittings in the lid are filled with 100 kg of the LaNi 4.8 Al 0.2 intermetallic compound, after which the fittings are hermetically sealed with plugs, and the reactor is connected to the hydrogen supply system. After activation of the intermetallic compound, the reactor is charged from the electrolyzer with an inlet pressure of not more than 1 MPa, not less than 12 normal meters of cubic hydrogen. Hydrogen was stored under excess pressure below 0.07 MPa at a temperature below 313 K, as a result of which the problem of safe storage of hydrogen at low pressure was solved. Hydrogen was discharged from the reactor to the fuel cell, ensuring its operation with an electric power exceeding 1 kW.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015133026/06U RU163008U1 (en) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | LOW PRESSURE HYDROGEN STORAGE REACTOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015133026/06U RU163008U1 (en) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | LOW PRESSURE HYDROGEN STORAGE REACTOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU163008U1 true RU163008U1 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=56370216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015133026/06U RU163008U1 (en) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | LOW PRESSURE HYDROGEN STORAGE REACTOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU163008U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU178737U1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-04-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) | Fuel cell heat metal hydride reactor |
| RU214580U1 (en) * | 2022-04-11 | 2022-11-03 | Валерий Евгеньевич Петров | TANK FOR STORAGE OF COMPRESSED GASES |
-
2015
- 2015-08-07 RU RU2015133026/06U patent/RU163008U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU178737U1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-04-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) | Fuel cell heat metal hydride reactor |
| RU214580U1 (en) * | 2022-04-11 | 2022-11-03 | Валерий Евгеньевич Петров | TANK FOR STORAGE OF COMPRESSED GASES |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5760000B2 (en) | Hydrogen storage tank with metal hydride | |
| CN101245895B (en) | Solid hydrogen storing device | |
| CN105715943B (en) | A kind of solid high-voltage mixing hydrogen container | |
| CN106594518B (en) | A kind of metal hydride hydrogen storage unit with high efficient heat exchanging | |
| JP6109979B2 (en) | Hydrogen storage tank with metal hydride | |
| MX356783B (en) | SYSTEM FOR STORAGE and TRANSPORTATION OF SPENT NUCLEAR FUEL. | |
| DK3090199T3 (en) | REVERSIBLE H2 STORAGE SYSTEM WITH RESERVOIR CONTAINING METAL HYDROIDS AND WITH PRESSURE EQUALIZATION | |
| KR102430095B1 (en) | Apparatus for storing solid-state hydrogen | |
| CN114593362B (en) | Solid alloy hydrogen storage rapid heat transfer structure and hydrogen storage system | |
| US20180356040A1 (en) | Hydrogen storage tank produced from a thermally insulating material forming cylindrical casings containing hydrides | |
| JP2017538905A (en) | Metal hydride hydrogen storage tank with multiple stacked tiers | |
| RU163008U1 (en) | LOW PRESSURE HYDROGEN STORAGE REACTOR | |
| CN108240552B (en) | Quick-response hydrogen storage tank and manufacturing method thereof | |
| CN202510969U (en) | Solid-state hydrogen storage device integrated with internal layered heat-conducting structure | |
| KR20140115313A (en) | Tank for the storage of hydrogen in the form of metallic hydrides | |
| JP2016117620A (en) | Hydrogen production apparatus, and hydrogen generating vessel | |
| CN209766556U (en) | Fuel cell system and hydrogen-powered vehicle | |
| CN201425957Y (en) | Flame-retardant anti-explosion device of water-cooling type lithium ion battery | |
| RU178737U1 (en) | Fuel cell heat metal hydride reactor | |
| CN110077225A (en) | Hydrogen-storing device and hydrogen-powered vehicle | |
| CN219713070U (en) | Solid-state hydrogen storage device | |
| KR20120051850A (en) | Hydrogen tank | |
| CN201193778Y (en) | Solid hydrogen-storing device | |
| CN106575777A (en) | Fuel cell system reaction gas container with optimized use of space | |
| RU2011127136A (en) | SHELL-TUBULAR MODULE OF HYDRIDE THERMOSORPTION HYDROGEN COMPRESSOR BATTERY |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20170531 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190808 |