RU2085436C1 - Способ утилизации водорода и кислорода, продуваемых из полостей электрохимического генератора водородокислородного типа - Google Patents
Способ утилизации водорода и кислорода, продуваемых из полостей электрохимического генератора водородокислородного типа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2085436C1 RU2085436C1 RU9393031668A RU93031668A RU2085436C1 RU 2085436 C1 RU2085436 C1 RU 2085436C1 RU 9393031668 A RU9393031668 A RU 9393031668A RU 93031668 A RU93031668 A RU 93031668A RU 2085436 C1 RU2085436 C1 RU 2085436C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- oxygen
- utilization
- ecg
- chambers
- Prior art date
Links
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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Использование: в энергетических системах обитаемых подводных и космических аппаратов. Сущность изобретения: водород и кислород, продуваемые из полостей электрохимического генератора, утилизируют одновременно и независимо друг от друга, при этом водород перед утилизацией охлаждают с отделением влаги, а кислород после охлаждения, отделения влаги и очистки от примесей редуцируют до атмосферного давления и направляют в систему жизнеобеспечения экипажа подводного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к системам обеспечения работы электрохимического генератора водородо-кислородного типа и предназначено для использования на обитаемых подводных и космических аппаратах.
Ресурс электромеханического генератора (ЭХГ) водородо-кислородного типа в значительной степени зависит от чистоты рабочих газов. Для обеспечения чистоты поверхности катализатора электрохимической реакции из ЭХГ периодически проводится продувка водорода и кислорода. Удельное потребление водорода в ЭХГ составляет ок. 40 г/КБт•ч, а кислорода ок. 320 г/КБт•ч, причем расход продуваемых из ЭХГ реагентов может достигать 3% от их номинального потребления для производства электроэнергии. Продуваемые из ЭХГ водород и кислород служат источниками образования пожаровзрывоопасных газов смесей в зоне размещения ЭХГ, поэтому использование ЭХГ в замкнутом объеме в качестве основного средства обеспечения энергией подводных аппаратов требует утилизации водорода и кислорода, продуваемых из ЭХГ в процессе работы, для обеспечения безопасной эксплуатации энергетической установки.
Ближайшим аналогом является способ утилизации водородо-воздушных смесей, включающий в себя утилизацию водорода с помощью поглощения его интерметаллидами, размещенными в специальной охлаждающей емкости [1]
Недостатками способа применительно к энергоустановкам с ЭХГ является низкий уровень пожаровзрывобезопасности, потеря водорода и кислорода высокой чистоты.
Недостатками способа применительно к энергоустановкам с ЭХГ является низкий уровень пожаровзрывобезопасности, потеря водорода и кислорода высокой чистоты.
Технической задачей является уровень пожаровзрывобезопасности энергоустановки с ЭХГ и повышение коэффициента полезного использования реагентов ЭХГ путем утилизации и хранения водорода, продуваемого их ЭХГ, в накопителе при температурах и давлениях близких к атмосферным, и использования кислорода продувок ЭХГ для обеспечения дыхания экипажа подводного аппарата.
Задача решается таким образом, что утилизацию водорода, продуваемого из ЭХГ, осуществляют одновременно и независимо от утилизации кислорода, при этом перед утилизацией водород охлаждают с отделением влаги, а кислород после охлаждения, отделения влаги и очистки от примесей редуцируют до атмосферного давления и направляют в систему жизнеобеспечения экипажа подводного аппарата, причем для охлаждения водорода, кислорода и интерметаллида используют среду термостатирования электрохимического генератора.
На чертеже приведена блок-схема системы, реализующий способ утилизации водорода и кислорода.
Система включает в себя электрохимический генератор водородо-кислородного типа 1, магистраль подвода кислорода в электрохимический генератор 2, ресивер кислорода 3, газоохладитель кислорода 4, конденсатосборник на магистрали кислорода 5, адсорбирующий фильтр 6, редукционный клапан 7, коллектор раздачи кислорода в помещение 8, магистраль подвода водорода в электрохимический генератор 9, интерметаллидный накопитель водорода 10, газоохладитель водорода 11, конденсатосборник на магистрали водорода 12, влагопоглащающий фильтр 13, теплообменник среды термостатирования электрохимического генератора 14, датчик давления водорода 15, трехходовой клапан 16.
Кислород поступает в ЭХГ из системы хранения реагентов по магистрали 2. Продуваемая из кислородных полостей кислородосодержащая смесь с температурой 50 80oC под действием перепада давления 0,05 0,07 МПа между кислородными полостями ЭХГ и реверсиром кислорода 3 направляется в теплообменник кислорода 4, охлаждаемый средой термостатирования ЭХГ и оборудованный конденсатосборником 5, служащим для отвода конденсата паров воды, вынесенных кислородом из ЭХГ, и, далее, кислород из ресивера 3 через фильтр 6 и редукционный клапан 7 поступает в коллектор 8, разделяющий кислород в обитаемых помещениях подводного аппарата. Водород поступает в ЭХГ 1 из смеси хранения реагентов по магистрали 9. Продуваемая из водородных полостей водородосодержащая смесь с температурой 50 80oC под действием перепада давления 0.05 0,07 МПа между водородными полостями ЭХГ и интерметаллидным накопителем 10, заполненным интерметаллидом, например, CeLaNi5, и охлажденным средой термостатирования ЭХГ, направляется в теплообменник 11, также охлаждаемый средой термостатирования ЭХГ, и, далее, в конденсатосборник 12 и влагопоглащающий фильтр 13, после которого водород попадает в интерметаллидный накопитель 10, в котором за счет физико-химических свойств интерметаллида, например, CeLaNi5, при давлении газов над поверхностью интерметаллида 80 100 КПа, определяемом его температурой, происходит поглощение водорода при выделении тепла в этой реакции. Среда термостатирования ЭХГ с температурой 10 40oC направляется после теплообменника с окружающей средой 14 по параллельным магистралям в интерметаллидный накопитель водорода 10, теплообменники кислорода 4, водорода 11 и ЭХГ 1, в которых нагревается на 10 15oC, после чего возвращается для охлаждения в теплообменник 14.
Контроль давления водорода в интерметаллидном накопителе 10 осуществляется датчиком 15. Клапан 16 предназначен для разобщения ЭХГ и накопителя водорода 10 в режиме десорбции водорода интерметаллидом.
Claims (2)
1. Способ утилизации водорода и кислорода, продуваемых из полостей электрохимического генератора водородокислородного типа, включающий в себя утилизацию водорода с помощью поглощения его интерметаллидами, размещенными в специальной охлаждаемой емкости, отличающийся тем, что утилизацию водорода производят одновременно и независимо от утилизации кислорода, при этом перед утилизацией водород охлаждают с отделением влаги, а кислород после охлаждения, отделения влаги и очистки от примесей редуцируют до атмосферного давления и направляют в систему жизнеобеспечения экипажа подводного аппарата.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для охлаждения водорода, кислорода и интерметаллида используют среду термостатирования электрохимического генератора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9393031668A RU2085436C1 (ru) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Способ утилизации водорода и кислорода, продуваемых из полостей электрохимического генератора водородокислородного типа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9393031668A RU2085436C1 (ru) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Способ утилизации водорода и кислорода, продуваемых из полостей электрохимического генератора водородокислородного типа |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93031668A RU93031668A (ru) | 1995-10-27 |
RU2085436C1 true RU2085436C1 (ru) | 1997-07-27 |
Family
ID=20143463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9393031668A RU2085436C1 (ru) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Способ утилизации водорода и кислорода, продуваемых из полостей электрохимического генератора водородокислородного типа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2085436C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491109C1 (ru) * | 2012-02-06 | 2013-08-27 | Сергей Анатольевич Ермаков | Устройство для очистки воздуха в обитаемых герметичных объектах от вредных примесей |
RU2715052C1 (ru) * | 2019-10-21 | 2020-02-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Перезаряжаемая генерирующая электрический ток электрохимическая ловушка водорода |
RU197097U1 (ru) * | 2020-03-02 | 2020-03-30 | Общество с ограниченной ответственностью "НПО ССК" | Ловушка водорода на основе батареи из никель-водородных аккумуляторов открытого типа |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2759015C1 (ru) * | 2021-02-19 | 2021-11-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Способ автоматического управления производительностью генератора кислорода в системе жизнеобеспечения пилотируемого космического объекта |
-
1993
- 1993-06-15 RU RU9393031668A patent/RU2085436C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Лидоренко Н.С., Мучник Р.Ф. Электрохимические генераторы. - М.: Энергоиздат, 1982, с. 378, 379. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491109C1 (ru) * | 2012-02-06 | 2013-08-27 | Сергей Анатольевич Ермаков | Устройство для очистки воздуха в обитаемых герметичных объектах от вредных примесей |
RU2715052C1 (ru) * | 2019-10-21 | 2020-02-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Перезаряжаемая генерирующая электрический ток электрохимическая ловушка водорода |
RU197097U1 (ru) * | 2020-03-02 | 2020-03-30 | Общество с ограниченной ответственностью "НПО ССК" | Ловушка водорода на основе батареи из никель-водородных аккумуляторов открытого типа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4343770A (en) | Self-regenerating system of removing oxygen and water impurities from hydrogen gas | |
CA2316068C (en) | Hydrogen supply system for fuel cell | |
CA2096724C (en) | Application of fuel cells to power generation systems | |
CA1125478A (en) | Self-regenerating method and system of removing oxygen and water impurities from hydrogen gas | |
US20030207161A1 (en) | Hydrogen production and water recovery system for a fuel cell | |
US11519080B2 (en) | Electrochemical carbon dioxide converter and liquid regenerator | |
CN103619443A (zh) | 二氧化碳回收方法中的二氧化碳吸收液的再生方法 | |
EP2543103A1 (en) | Apparatus for generating hydrogen from ammonia stored in solid materials and integration thereof into low temperature fuel cells | |
EP3572140A2 (en) | Electrochemical carbon dioxide converter and liquid regenerator | |
JP3640887B2 (ja) | 燃料電池作動用の作動媒体を受け入れる容器 | |
RU2085436C1 (ru) | Способ утилизации водорода и кислорода, продуваемых из полостей электрохимического генератора водородокислородного типа | |
JPH0812301A (ja) | メタノール改質器 | |
US3653969A (en) | Fuel cell system with plural fuel cells | |
KR101369891B1 (ko) | 흡착흡장 연료전지시스템. | |
POWER et al. | SYSTEM A | |
KR101788743B1 (ko) | 선박용 연료전지 시스템 | |
KR20230084514A (ko) | 선상 수소 연료 제조 시스템 및 그 수소 제조 방법 | |
CN115692948A (zh) | 具有热能存储部件的电池组模块 | |
CN113921855A (zh) | 一种燃料电池动力系统及燃料电池电动船 | |
KR20100040279A (ko) | 수소생산을 위한 화학용액과 금속산화물 및 흡착흡장 연료전지시스템. | |
JP2002276897A (ja) | 消化ガスの利用方法及び装置 | |
RU2774852C1 (ru) | Энергетическая установка замкнутого цикла с твердополимерными топливными элементами | |
RU2561345C1 (ru) | Способ генерации энергии в анаэробной системе | |
JP4264993B2 (ja) | 再生型燃料電池設備 | |
RU2064719C1 (ru) | Энергетическая установка на основе электрохимического генератора |