RU1795243C

RU1795243C - Liquid steam-hydrogen generator

Info

Publication number: RU1795243C
Application number: SU904832129A
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Полупан; Александр Дмитриевич Савчук; Сергей Владимирович Яковлев; Сергей Викторович Козелков
Original assignee: Войсковая Часть 32103
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1993-02-15

Abstract

Использование: получение парэводоро- да и в качестве источника электроэнергии. Сущность изобретени : устройство содержит св занные последовательно емкость 1 нормального жидкого водорода, насос 2, дополнительную емкость Зс конвертором 4, детандер 5, дроссель 6, сборник 7 жидкого параврдорода, помещённые под экранно- вакуумную теплоизол цию, а также вентиль выдачи 8 и электрогенератор 9, св занный кинематически с насосом 2 и детандером 5. 2 ИЛ. - - .- :: - /.-- : ;; : Usage: obtaining steam and hydrogen as a source of electricity. The inventive device contains sequentially connected capacity 1 of normal liquid hydrogen, pump 2, additional capacity 3c converter 4, expander 5, throttle 6, collector 7 of liquid para-hydrogen placed under the screen-vacuum thermal insulation, as well as the valve 8 and the generator 9 kinematically connected to pump 2 and expander 5. 2 IL. - - .- :: - /.--: ;; :

Description

Изобретение относитс к технологии получени парэводорода и может быть использовано также в качестве устройства дл попутной выработки электроэнергии.The invention relates to a technology for producing steam hydrogen and can also be used as a device for associated power generation.

Известно устройство дл получени жидкого параводорода. в котором лини газа дл получени параводорода отделена от основного холодильного цикла.A device for producing liquid parahydrogen is known. in which the gas line for producing para-hydrogen is separated from the main refrigeration cycle.

Известно устройство дл ожижени водорода с использованием детандера и неона в качестве предварительного охлаждающего хладагента.A hydrogen liquefaction apparatus is known using an expander and neon as a pre-cooling refrigerant.

Прототипом изобретени вл етс устройство дл получени жидкого пара- водорода, в котором орто-парэконверсии подвергаетс сжижаемый водород, проход щий охлаждение, детандироваиие и дросселирование .A prototype of the invention is a device for producing liquid para-hydrogen, in which ortho-vapor conversion is subjected to liquefied hydrogen, which undergoes cooling, expansion and throttling.

Недостатками известного устройства вл ютс : сложность схемы; применение дополнительного хладагента - азота; использование большого числа теплообменников; бесполезные потери теплоты орто-параконверсии, котора от водитс в водородную ванну, увеличива потери жидкого водорода на испарение.The disadvantages of the known device are: circuit complexity; the use of additional refrigerant - nitrogen; the use of a large number of heat exchangers; the useless loss of heat of the ortho-paraconversion which is carried to the hydrogen bath, increasing the loss of liquid hydrogen by evaporation.

Цель изобретени - упрощени схемы и повышение экономичности путем использовани теплоты орто-параконверсии.The purpose of the invention is to simplify the scheme and increase efficiency by using the heat of ortho-paraconversion.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл получени жидкого параводорода , содержащее емкость жидкого нормального водорода, конвертор, насос, детандер с электрогенератором и дроссель, снабжено дополнительной емкостью с конвертором, причем емкость жидкого нормального водорода св зана последовательно с насосом , дополнительной емкостью с конвертором, детандером с электрогенератором и дросселем.This goal is achieved in that a device for producing liquid parahydrogen containing a tank of liquid normal hydrogen, a converter, a pump, an expander with an electric generator and a throttle is provided with an additional tank with a converter, and the tank of liquid normal hydrogen is connected in series with the pump, an additional tank with a converter. expander with electric generator and throttle.

На фиг. 1 изображена схема установки дл получени жидкого параводорода; на фиг. 2 - графические зависимости расчетной удельной полезной работы ln установки отIn FIG. 1 is a diagram of an apparatus for producing liquid parahydrogen; in FIG. 2 - graphical dependence of the calculated specific useful work ln of the installation from

степени понижени давлени на детандере дл разных давлений в дополнительной емкости ,the degree of pressure reduction on the expander for different pressures in the additional tank,

Установка включает (см. фиг. 1} емкость 1 жидкого нормального водорода, насос 2,The installation includes (see Fig. 1} capacity 1 of liquid normal hydrogen, pump 2,

дополнительную емкость 3 с конвертором 4, детандер 5, дроссель 6, сборник 7 жидкого параводорода, вентиль выдачи 8, электрогенератор 9. Все агрегаты установки за исключением электрогенератора 9 помещены подadditional capacity 3 with converter 4, expander 5, throttle 6, collector 7 of liquid hydrogen vapor, dispensing valve 8, generator 9. All units of the installation with the exception of generator 9 are placed under

экранно-вакуумную теплоизол цию 10 дл уменьшени внешних теплопритоков. Электрогенератор 9 кинематически св зан с насосом 2 и детандером 5 посредством герметичной передачи (например,screen-vacuum thermal insulation 10 to reduce external heat gain. The generator 9 is kinematically connected to the pump 2 and the expander 5 by means of a hermetic transmission (for example,

через магнитную муфту или через редуктор с волновой передачей). Наполнительный трубопровод емкости 1 не показан.through a magnetic coupling or through a gear with wave transmission). The filling line of tank 1 is not shown.

Работа устройства заключаетс .в следующем . Жидкий нормальный водород изThe operation of the device is as follows. Liquid normal hydrogen from

емкости 1 подаетс насосом 2 в дополнительную емкость 3 с конвертором 4. В конверторе. 4 нормальный водород подвергаетс каталитической орто-параконверсии. В результате этого изобарного процесса подводаtank 1 is fed by pump 2 to additional tank 3 with converter 4. In the converter. 4, normal hydrogen undergoes catalytic ortho-paraconversion. As a result of this isobaric supply process

теплоты емкость 3 заполн етс газообразным па0аводородом. Газообразный параво дород из емкости 3, выполн ющей роль ресивера, расшир етс в детандере 5 и дросселируетс в дросселе 6 в область жидкой фазы. Полученный жидкий параводррод скапливаетс в сборнике 7 и выдаетс потребителю через вентиль 8. Часть полученнойнз детандере 5 механической работы используетс дл привода насоса 2, а оставща с часть преобразуетс в электроэнергию в электрогенераторе 9.of heat, the tank 3 is filled with gaseous hydrogen. The gaseous vapor from the tank 3 acting as a receiver expands in the expander 5 and is throttled in the throttle 6 to the liquid phase region. The resulting liquid parahydrodrode is accumulated in the collector 7 and delivered to the consumer through the valve 8. A part of the mechanical work obtained through the expander 5 is used to drive the pump 2, and the remaining part is converted into electricity in the generator 9.

Claims

The invention is a device for producing liquid parahydrogen containing a container of liquid normal hydrogen, a converter, a pump, an expander with an electric generator and a throttle, which is further aimed at simplifying the circuit and increasing the efficiency by using the heat of ortho-conversion , it is equipped with an additional tank with a converter, wherein the tank of liquid normal hydrogen is connected in series with the pump, an additional tank with a converter, an expander with an electric generator and a throttle.

Slept

K # kg

Sha

Yu

Fi. 2.

twenty

TO