RU2381951C1 - Энергетическая установка подводной лодки - Google Patents
Энергетическая установка подводной лодки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381951C1 RU2381951C1 RU2008151297/06A RU2008151297A RU2381951C1 RU 2381951 C1 RU2381951 C1 RU 2381951C1 RU 2008151297/06 A RU2008151297/06 A RU 2008151297/06A RU 2008151297 A RU2008151297 A RU 2008151297A RU 2381951 C1 RU2381951 C1 RU 2381951C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- hydrogen
- distilled water
- submarine
- oxygen storage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике. Энергетическая установка подводной лодки, содержащая смеситель, подключенный к электроэнергетической системе, электрохимический генератор с водородно-кислородными топливными элементами и соединенные с ним блок хранения криогенного кислорода и цистерну с дистиллированной водой, отличается тем, что установка снабжена высокотемпературным реактором, связанным с одной стороны через смеситель с блоком хранения криогенного кислорода, цистерной дистиллированной воды и блоком подготовки дизельного топлива и с другой стороны через блок циклонных фильтров и охладитель с блоком паровой конверсии, связанным с цистерной хранения дистиллированной воды и через теплообменник и водоотделитель с установкой выделения водорода, соединенной с электрохимическим генератором, блоком утилизации продуктов риформинга, причем блок утилизации продуктов риформинга соединен отдельно, а также через блок хранения криогенного кислорода с блоком удаления двуокиси углерода и с блоком паровой конверсии. Изобретение позволяет повысить безопасность энергетической установки и организовать непрерывный процесс получения водорода без использования веществ, не имеющихся на борту подводной лодки. 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетическим установкам (ЭУ), содержащим электрохимический генератор, и может быть использовано в составе электроэнергетической системы подводной лодки (ПЛ).
Известна «Энергетическая установка подводной лодки» - патент RU 2181331 от 06.04.2001 г., содержащая подключенный к электроэнергетической системе электрохимический генератор 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.
В известной ЭУ подводного применения с водородо-кислородными ЭХГ водород получается за счет гидролиза измельченного металлического алюминия в растворе щелочи - едкого натра.
Недостатком аналога является необходимость хранения на подводной лодке больших количеств раствора едкого натра и использование химических реакторов с периодической загрузкой, что связано со снижением безопасности и усложнения эксплуатации ЭУ.
Прототипом, наиболее близким по технической сущности к предлагаемой энергетической установке, является «Энергетическая установка подводной лодки» по патенту RU 2236984 С1, 02.10.2003 г., кл. B63G 8/08, 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, подающее устройство, низконапорный насос, смеситель, высоконапорный насос, распылительное устройство, дроссельный регулятор, конденсаторы, дроссель и испаритель, 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.
Недостатками прототипа являются:
1. Необходимость хранения на борту большего количества алюминиевого порошка, что усложняет конструкцию и понижает взрывопожаробезопасность ПЛ.
2. Необходимость хранения на борту продуктов реакции и последующего их удаления, что связано с конструктивным и эксплуатационным усложнением ПЛ.
3. Наличие высоких значений давления более 10 МПа и температуры более 250°C, обеспечивающих окисление алюминиевого порошка с большим выделением тепла.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение безопасности энергетической установки и организация непрерывного процесса получения водорода без использования веществ, не имеющихся на борту подводной лодки (алюминиевого порошка). Такую возможность предоставляет использование в составе ЭУ устройства для получения водорода на борту ПЛ путем риформинга дизельного топлива, имеющегося на ПЛ в качестве топлива дизелей.
Решение поставленной задачи достигается тем, что установка снабжена высокотемпературным реактором, связанным с одной стороны через смеситель с блоком хранения криогенного кислорода, цистерной дистиллированной воды и блоком подготовки дизельного топлива и с другой стороны через блок циклонных фильтров и охладитель с блоком паровой конверсии, связанным с цистерной хранения дистиллированной воды и через теплообменник и водоотделитель с установкой выделения водорода, соединенной с электрохимическим генератором, блоком утилизации продуктов риформинга, причем блок утилизации продуктов риформинга соединен отдельно, а также через блок хранения криогенного кислорода с блоком удаления двуокиси углерода и с блоком паровой конверсии.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана схема энергетической установки подводной лодки.
Энергетическая установка подводной лодки содержит смеситель 1, связанный с блоком подготовки дизельного топлива (ДТ) 14, цистерну дистиллированной воды 12, блок хранения криогенного кислорода 13 и высокотемпературный реактор 2, который через блок циклонных фильтров 3 и охладитель 4 связан с блоком паровой конверсии 5, который также связан с цистерной дистиллированной воды 12.
Блок паровой конверсии 5 через теплообменник 6 и водоотделитель 7 связан с установкой выделения водорода 8, которая соединена с электрохимическим генератором 9 с водородно-кислородными топливными элементами и блоком утилизации продуктов риформинга 11, связанного с блоком хранения криогенного кислорода 13 и блоком удаления двуокиси углерода 15.
Электрохимический генератор 9 с водородно-кислородными топливными элементами также связан с блоком хранения криогенного кислорода 13, цистерной дистиллированной воды 12 и подключен к электроэнергетической системе 10.
Работа энергетической установки подводной лодки осуществляется следующим образом.
Из блока подготовки дизельного топлива 14 топливо подается в смеситель 1, подключенный к электроэнергетической системе, и после смешения с водой и кислородом поступает в высокотемпературный реактор 2, где риформируется в газовую смесь, состоящую из водорода, окиси и двуокиси углерода.
Далее после очистки на блоке циклонных фильтров 3 и охлаждения в охладителе 4 газовая смесь поступает на блок паровой конверсии 5, где в смеси с водой происходит каталитическое окисление окиси в двуокись углерода с дополнительным выделением водорода.
Полученный таким образом газ, состоящий из смеси водорода, двуокиси углерода и окиси углерода, пройдя через теплообменник 6 и водоотделитель 7, поступает на установку выделения водорода 8, где водород отделяется от остальных газов и поступает на электрохимический генератор 9 с водородно-кислородными топливными элементами. Вода, собранная водоотделителем 7, поступает в цистерну дистиллированной воды 12 для возврата в цикл. Одновременно на электрохимический генератор 9 с водородно-кислородными топливными элементами из блока хранения криогенного кислорода 13 поступает кислород и в результате взаимодействия водорода с кислородом в электрохимическом генераторе 9 образуется вода, поступающая в цистерну дистиллированной воды 12, и генерируется электроэнергия, которая передается в электроэнергетическую систему 10.
Из установки выделения водорода 8 остаточный газ, состоящий из смеси водорода, двуокиси углерода и окиси углерода, подается на блок утилизации продуктов риформинга 11, где двуокись углерода сжижается, а остатки водорода и окись углерода подаются на блок паровой конверсии 5 (возвращаются в цикл).
Сжиженная двуокись углерода блоком удаления двуокись углерода 15 откачивается за борт подводной лодки, либо подается на блок хранения криогенного кислорода 13, где в виде сухого льда хранится до окончания использования энергетической установки и выработки криогенного кислорода. После чего двуокись углерода блоком удаления двуокись углерода 15 выпускается в атмосферу при помощи соответствующих выдвижных устройств подводной лодки.
Охладитель 4, теплообменник 6 и электрохимический генератор 9 охлаждаются забортной водой с помощью теплообменников системы охлаждения подводной лодки, не показанных на схеме.
Таким образом, повышается безопасность и облегчается эксплуатация предлагаемой энергетической установки с электрохимическими генераторами, так как отпадает необходимость хранения больших количеств алюминиевого порошка, продуктов реакции и в качестве источника водорода используется дизельное топливо, имеющееся на ПЛ.
Claims (1)
- Энергетическая установка подводной лодки, содержащая смеситель, подключенный к электроэнергетической системе, электрохимический генератор с водородно-кислородными топливными элементами и соединенные с ним блок хранения криогенного кислорода и цистерну с дистиллированной водой, отличающаяся тем, что установка снабжена высокотемпературным реактором, связанным с одной стороны через смеситель с блоком хранения криогенного кислорода, цистерной дистиллированной воды и блоком подготовки дизельного топлива и с другой стороны через блок циклонных фильтров и охладитель с блоком паровой конверсии, связанным с цистерной хранения дистиллированной воды и через теплообменник и водоотделитель с установкой выделения водорода, соединенной с электрохимическим генератором, блоком утилизации продуктов риформинга, причем блок утилизации продуктов риформинга соединен отдельно, а также через блок хранения криогенного кислорода с блоком удаления двуокиси углерода и с блоком паровой конверсии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008151297/06A RU2381951C1 (ru) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Энергетическая установка подводной лодки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008151297/06A RU2381951C1 (ru) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Энергетическая установка подводной лодки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2381951C1 true RU2381951C1 (ru) | 2010-02-20 |
Family
ID=42126987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008151297/06A RU2381951C1 (ru) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Энергетическая установка подводной лодки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2381951C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443597C1 (ru) * | 2010-09-01 | 2012-02-27 | Владимир Юрьевич Дорофеев | Энергетическая установка для подводной лодки |
| RU2580186C1 (ru) * | 2014-10-16 | 2016-04-10 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" (АО "ЦКБ МТ "Рубин") | Конвертор паровой конверсии со с охлаждением |
-
2008
- 2008-12-23 RU RU2008151297/06A patent/RU2381951C1/ru active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443597C1 (ru) * | 2010-09-01 | 2012-02-27 | Владимир Юрьевич Дорофеев | Энергетическая установка для подводной лодки |
| RU2580186C1 (ru) * | 2014-10-16 | 2016-04-10 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" (АО "ЦКБ МТ "Рубин") | Конвертор паровой конверсии со с охлаждением |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4977826B2 (ja) | バイオマスからメタンおよび／またはメタンハイドレートを生成する方法 | |
| US20030121481A1 (en) | Fuel system | |
| RU2010111716A (ru) | Системы и способы для получения синтетических углеводородных соединений | |
| US20080283411A1 (en) | Methods and devices for the production of Hydrocarbons from Carbon and Hydrogen sources | |
| CN108884761A (zh) | 氨裂解 | |
| US20070122667A1 (en) | Fuel cell system with integrated fuel processor | |
| EP3448805B1 (de) | Anlage und verfahren zur gaskompressionsfreien rückgewinnung und speicherung von kohlenstoff | |
| CN102666808A (zh) | 有机物在超临界水中的催化气化 | |
| CN103987656A (zh) | 利用氨生成氢的方法 | |
| GB2518687A (en) | A method of producing hydrogen | |
| CN102946974A (zh) | 二氧化碳的分离装置及二氧化碳的分离方法 | |
| UA126930C2 (uk) | Спосіб генерування синтез-газу для виробництва аміаку | |
| US20150110691A1 (en) | Liquid fuel for isolating waste material and storing energy | |
| RU2381951C1 (ru) | Энергетическая установка подводной лодки | |
| RU129998U1 (ru) | Комбинированная парогазотурбинная установка на продуктах гидротермального окисления алюминия | |
| KR101584561B1 (ko) | 연료전지 잠수함의 추진 시스템 및 추진 방법 | |
| US20130210937A1 (en) | Industrial Procedure for the Obtaining of Lower Alcohols From Solar Energy | |
| RU2236984C1 (ru) | Энергетическая установка подводной лодки | |
| KR101788743B1 (ko) | 선박용 연료전지 시스템 | |
| CN212315981U (zh) | 费托合成副产轻醇脱酯装置 | |
| CN113809361A (zh) | 一种即时制氢的氢燃料动力系统及船舶 | |
| AU2018253853B2 (en) | Method and device for converting carbon dioxide into methanol | |
| Krummrich | Fuel cell methanol reformer system for submarines | |
| RU2388649C1 (ru) | Автономная комбинированная энергетическая установка | |
| CN216756382U (zh) | 一种甲醇制备及循环利用系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |