RU2236984C1 - Энергетическая установка подводной лодки - Google Patents
Энергетическая установка подводной лодки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236984C1 RU2236984C1 RU2003129490/11A RU2003129490A RU2236984C1 RU 2236984 C1 RU2236984 C1 RU 2236984C1 RU 2003129490/11 A RU2003129490/11 A RU 2003129490/11A RU 2003129490 A RU2003129490 A RU 2003129490A RU 2236984 C1 RU2236984 C1 RU 2236984C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- tank
- pressure pump
- distilled water
- chemical reactor
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к энергетическим установкам, содержащим электрохимический генератор, и может быть использовано в составе электроэнергетической системы подводной лодки. Энергетическая установка содержит электрохимический генератор с водородно-кислородными топливными элементами, бункер с алюминиевым порошком, химический реактор, фильтр-накопитель, ресивер, блок хранения криогенного кислорода, цистерну с дистиллированной водой и цистерну с продуктами реакции. Для получения газообразного водорода гидролизным способом установка снабжена подающим устройством, смесителем, низко- и высоконапорным насосами, двумя конденсаторами, распылительным устройством, дроссельным регулятором, дросселем и испарителем. В качестве топливных компонентов используется алюминиевый порошок и дистиллированная вода, взаимодействующие между собой. Достигается повышение безопасности энергетической установки и организация непрерывного получения водорода. 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетическим установкам (ЭУ), содержащим электрохимический генератор (ЭХГ) с водородно-кислородными топливными элементами, и может быть использовано в составе электроэнергетической системы (ЭЭС) дизель-электрических подводных лодок (ПЛ).
Известна ЭУ подводного применения с водородно-кислородными ЭХГ, в которой водород получается гидролизом твердых реагентов в реакторах, сообщающихся с морской водой, что ограничивает их применение подводными аппаратами (Патент SU 1344170 А1, 12.12.1995). Более эффективное получение водорода достигается при пропускании перегретого водяного пара при температуре 200-600°С через сорбент, состоящий из прессованного железа с катализатором (Патент RU 2192072 С2, 10.27.2001). Использованию предложения препятствует необходимость получения перегретого водяного пара путем сжигания полученного водорода.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой энергетической установке является ЭУ ПЛ по патенту RU 2181331 С1, 06.04.2001, принимаемому за прототип, содержащая подключенный к ЭЭС ЭХГ с водородно-кислородными топливными элементами, блок хранения криогенного кислорода, бункер с измельченным алюминием, цистерну с раствором едкого натра, цистерну с дистиллированной водой, дозатор, химические реакторы, конденсаторы-сепараторы, фильтры-осушители и интерметаллидные накопители водорода, используемые в качестве ресивера, цистерну сбора продуктов реакции.
Недостатками прототипа являются необходимость хранения на ПЛ больших количеств раствора едкого натра и использования химических реакторов с периодической загрузкой, что связано со снижением безопасности и усложнением эксплуатации ЭУ.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение безопасности ЭУ и организация непрерывного процесса получения водорода. Такую возможность предоставляет использование в составе ЭУ устройства для получения водорода на борту ПЛ путем непосредственного взаимодействия воды с алюминиевым порошком.
Решение поставленной задачи достигается тем, что ЭУ ПЛ, содержащая подключенный к ЭЭС ЭХГ с водородно-кислородными топливными элементами и связанные с ним блок хранения криогенного кислорода, ресивер и цистерну с дистиллированной водой, а также содержащая бункер с алюминиевым порошком, химический реактор, фильтр-осушитель водорода и цистерну сбора продуктов реакции, снабжена подающим устройством, например шнеком, низконапорным насосом, смесителем, высоконапорным насосом, распылительным устройством, дроссельным регулятором, дросселем, двумя конденсаторами и испарителем.
В химическом реакторе из суспензии алюминиевого порошка в воде образуются пароводородная фаза и жидкая фаза - суспезия гидроксида алюминия в воде.
Бункер с алюминиевым порошком через подающее устройство и цистерну с дистиллированной водой, через низконапорный насос связан со смесителем, который через высоконапорный насос и распылительное устройство соединен с химическим реактором. Химический реактор связан по пароводородной фазе через дроссельный регулятор с первым конденсатором, который через фильтр-осушитель водорода соединен с ресивером. По жидкой фазе химический реактор через дроссель соединен с испарителем, связанным с цистерной сбора продуктов реакции и вторым конденсатором. Оба конденсатора связаны также с цистерной дистиллированной воды.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, где показана схема энергетической установки подводной лодки.
ЭУ ПЛ содержит бункер с алюминиевым порошком 1 и цистерну с дистиллированной водой 2, связанные через подающее устройство 3 и низконапорный насос 4 со смесителем 5, который через высоконапорный насос 6 и распылительное устройство 7 соединен с химическим реактором 8. Химический реактор 8 связан по пароводородной фазе с дроссельным регулятором 9, соединенным с первым конденсатором 10, связанным через фильтр-осушитель водорода 11 с ресивером 12, а по жидкой фазе через дроссель 13 с испарителем 14, соединенным с цистерной сбора продуктов реакции 15 и вторым конденсатором 16. Первый конденсатор 10 и второй конденсатор 16 связаны также с цистерной дистиллированной воды 2. Ресивер 12 и блок хранения криогенного кислорода 17 присоединены к электрохимическому генератору 18, который связан с цистерной дистиллированной воды 2 и подключен к электроэнергетической системе 19.
Работа осуществляется следующим образом.
Освобождается цистерна 15 от продуктов реакции. Заправляются: цистерна 2 - дистиллированной водой, бункер 1 - алюминиевым порошком и блок хранения 17 - криогенным кислородом. С помощью подающего устройства 3 и низконапорного насоса 4 алюминиевый порошок и дистиллированная вода подаются в смеситель 5. Образовавшаяся суспензия алюминия в воде высоконапорным насосом 6 подается через распылительное устройство 7 в химический реактор 8. Химический реактор подогревается электрическим нагревателем до температуры 250°С, который после этого отключается.
В высокодисперсной распыленной водно-алюминиевой смеси начинается гидротермальная реакция с большим выделением тепла, которое отводится из реактора пароводородной смесью в количестве, обеспечивающем стационарные условия процесса окисления алюминия при температуре более 250°С и давлении более 10 МПа.
После прохождения дроссельного регулятора 9, конденсатора 10, фильтра-осушителя 11, ресивера 12 из пароводородной смеси водород выделяется и подается в электрохимический генератор 18. Пар конденсируется и из конденсатора 10 вода поступает в цистерну 2. В генератор 18 из блока хранения 17 поступает кислород. В результате взаимодействия водорода с кислородом в ЭХГ образуется вода, поступающая в цистерну 2, и генерируется электроэнергия, которая передается в электроэнергетическую систему 19.
Окислившиеся частицы алюминия образуют в химическом реакторе 8 суспензию гидрооксида алюминия в воде, которая выводится из реактора через дроссель 13 и испаритель 14 в цистерну сбора продуктов реакции 15. Пар из испарителя 14 поступает в конденсатор 16, конденсат из которого поступает в цистерну 2. Конденсаторы 10, 16 и ЭХГ 18 охлаждаются забортной водой с помощью теплообменников, не показанных на схеме, изображенной на чертеже.
Таким образом, повышается безопасность и облегчается эксплуатация предлагаемой энергетической установки с электрохимическими генераторами, так как отпадает необходимость хранения больших количеств раствора едкого натра и использования химических реакторов с периодической загрузкой.
Claims (1)
- Энергетическая установка подводной лодки, содержащая бункер с алюминиевым порошком, химический реактор, фильтр-осушитель водорода, цистерну сбора продуктов реакции, подключенный к электроэнергетической системе электрохимический генератор и соединенные с ним ресивер, блок хранения криогенного кислорода и цистерну с дистиллированной водой, отличающаяся тем, что установка снабжена подающим устройством, низконапорным насосом, смесителем, высоконапорным насосом, распылительным устройством, дроссельным регулятором, конденсаторами, дросселем и испарителем, причем бункер с алюминиевым порошком связан с подающим устройством, соединенным наряду с низконапорным насосом со смесителем, связанным через высоконапорный насос и распылительное устройство с химическим реактором, обеспечивающим гидротермальное окисление суспензии алюминия в воде с образованием пароводородной фазы и суспензии гидрооксида в воде, причем по пароводородной фазе химический реактор соединен через дроссельный регулятор с первым конденсатором, связанным через фильтр-осушитель водорода с ресивером, а по жидкой фазе соединен через дроссель с испарителем, связанным с цистерной сбора продуктов реакции и вторым конденсатором, причем конденсаторы соединены также с цистерной дистиллированной воды, которая связана с низконапорным насосом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003129490/11A RU2236984C1 (ru) | 2003-10-02 | 2003-10-02 | Энергетическая установка подводной лодки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003129490/11A RU2236984C1 (ru) | 2003-10-02 | 2003-10-02 | Энергетическая установка подводной лодки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2236984C1 true RU2236984C1 (ru) | 2004-09-27 |
Family
ID=33434144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003129490/11A RU2236984C1 (ru) | 2003-10-02 | 2003-10-02 | Энергетическая установка подводной лодки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2236984C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2552380C2 (ru) * | 2009-04-21 | 2015-06-10 | Дснс | Устройство для производства электроэнергии для подводной лодки, содержащее топливный элемент |
CN116835760A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-10-03 | 山东省科学院生态研究所(山东省科学院中日友好生物技术研究中心) | 一种纯氧扩散设备 |
-
2003
- 2003-10-02 RU RU2003129490/11A patent/RU2236984C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2552380C2 (ru) * | 2009-04-21 | 2015-06-10 | Дснс | Устройство для производства электроэнергии для подводной лодки, содержащее топливный элемент |
CN116835760A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-10-03 | 山东省科学院生态研究所(山东省科学院中日友好生物技术研究中心) | 一种纯氧扩散设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100803074B1 (ko) | 수소발생용 조성물 및 이를 이용한 고순도 수소발생 장치 | |
CN100506706C (zh) | 一种低温多效海水淡化方法 | |
US20130281553A1 (en) | Method of producing synthetic fuels and organic chemicals from atmospheric carbon dioxide | |
GB2518687A (en) | A method of producing hydrogen | |
NL9120025A (nl) | Toepassing van brandstofcellen bij energievoorzieningsstelsels. | |
US20200392053A1 (en) | Integration of Carbon Dioxide Absorption and Water Electrolysis into Methanation | |
CA2648026A1 (en) | Storing and transporting energy in pumpable hydrogen storage fluid | |
EP2989047A1 (en) | Method and generator for hydrogen production | |
US20100196242A1 (en) | Hydrogen production from borohydrides and glycerol | |
CN103987656A (zh) | 利用氨生成氢的方法 | |
WO2014160301A1 (en) | Method and apparatus for generating hydrogen from metal | |
JP2013530912A (ja) | 再生利用可能な液体金属試薬を使用する現場での制御可能な需要水素発生システム、およびそのシステムに使用される方法 | |
CN111656113A (zh) | 用于从气流中去除二氧化碳和处理油田的盐水/废水的设备和工艺 | |
CN1051075C (zh) | 二氧化碳气提法尿素生产工艺及装置 | |
CN104773708A (zh) | 一种用于合成氨的氢原料生产设备及工艺 | |
RU2236984C1 (ru) | Энергетическая установка подводной лодки | |
CN101538052B (zh) | 一种加压中和生产熔融硝酸铵的工艺方法 | |
CN102001627A (zh) | 溴化氢气体的制备方法及其发生装置 | |
CN103209947A (zh) | 甘油的精制方法 | |
RU2381951C1 (ru) | Энергетическая установка подводной лодки | |
CN209418670U (zh) | 用于纯电动汽车的一体化燃料电池装置 | |
US7947747B2 (en) | Joint process for preparing alcohol/ether mixtures alcohol/hydrocarbon mixtures, and synthesizing ammonia | |
CN204643835U (zh) | 一种用于合成氨的氢原料生产设备 | |
CN113809361B (zh) | 一种即时制氢的氢燃料动力系统及船舶 | |
CN214880200U (zh) | 一种海水制氢淡化一体化装备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HK4A | Changes in a published invention | ||
PD4A | Correction of name of patent owner |