RU80702U1 - Металлогидридный патрон для хранения водорода - Google Patents
Металлогидридный патрон для хранения водорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU80702U1 RU80702U1 RU2008131754/22U RU2008131754U RU80702U1 RU 80702 U1 RU80702 U1 RU 80702U1 RU 2008131754/22 U RU2008131754/22 U RU 2008131754/22U RU 2008131754 U RU2008131754 U RU 2008131754U RU 80702 U1 RU80702 U1 RU 80702U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- tubes
- supplying
- housing
- metal hydride
- Prior art date
Links
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области энергетики, а точнее к устройствам для аккумулирования водорода в твердофазном связанном состоянии. Предлагается устройство хранения водорода в виде металлогидридных патронов, состоящих из прочного герметичного корпуса с отверстием для подачи водорода, заполненного водородопоглощающим материалом, внутри которого расположены одна или более трубок для подачи теплоносителя, отличающийся тем, что патрон выполнен в виде размещенных внутри корпуса трубок, образующих между собой и корпусом герметично закрытый зазор, заполненный водородопоглощающим материалом, и внутренние трубки герметично закрыты с торца, расположенного внутри корпуса, и 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. Технический результат: предлагаемый металлогидридный патрон водорода позволяет интенсифицировать теплоперенос в устройствах хранения водорода, повысить эффективность работы, безопасность и технологичность конструкции устройств (ил.1).
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области энергетики, а точнее к устройствам для аккумулирования водорода в твердофазном связанном состоянии и может быть использована для хранения водорода в различных областях народного хозяйства.
Известен способ (патент США №6997242, класс МПК F28D 15/00, F25B 17/08) заключающийся во введении в засыпку элементов с высокой теплопроводностью, выполненных преимущественно из меди и спеченных с водородопоглощающим материалом, что приводит к увеличению эффективной теплопроводности засыпки в целом. Недостатком этого способа является существенное снижение водородной емкости засыпки.
Наиболее близким к предложенной полезной модели является техническое решение, представляющее собой канистру, заполненную засыпкой водородопоглощающего сплава, с введенными в нее трубками, предпочтительно спиралевидными, являющимися каналами для течения теплоносителя. Недостатком подобного решения является сложность конструкции, нерешенный вопрос с введением трубок с теплоносителем в герметизируемый заполненный водородом объем и увеличение массо-габаритных характеристик устройств (патент США №7241331, класс МПК В01D 53/02, прототип).
Предлагаемая полезная модель решает техническую задачу повышения эффективности теплопереноса в металлогидридном устройстве, что уменьшает вредное влияние низкой эффективной теплопроводности водородопоглощающего сплава на работу устройства.
Поставленная техническая задача решается тем, что металлогидридный патрон для хранения водорода, содержащий прочный герметичный корпус с отверстием для подачи водорода, заполненный водородопоглощающим материалом, внутри которого расположены одна или более трубок для подачи теплоносителя, выполнен 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.
Технический результат: предлагаемый металлогидридный патрон позволяет интенсифицировать теплоперенос в устройствах хранения водорода, повысить эффективность работы, безопасность и технологичность конструкции устройств.
Среди существующих и разрабатываемых технологий хранения водорода наиболее приемлемой и безопасной может оказаться металлогидридная, основанная на уникальных свойствах некоторых твердофазных водородопоглощающих материалов, например, интерметаллических сплавов, избирательно и обратимо поглощать водород. При этом основная масса водорода в системе находится в связанном твердофазном состоянии, что обеспечивает повышенную безопасность при эксплуатации. Водород поглощается веществом с отводом тепла и выделяется при нагреве.
В активированном состоянии сплавы представляют собой порошкообразные засыпки с размером частиц до 1-10 мкм, характеризуемые низкой эффективной теплопроводностью (менее 1 Вт/м К, что в сочетании с высоким значением скрытой теплоты реакции поглощения/выделения водорода (25-70 кДж/моль Н2) приводит к затрудненному теплопереносу в металлогидридных устройствах, в результате чего увеличиваются времена зарядки и разрядки, снижается эффективность работы. Предлагаемая полезная модель позволяет решить задачу организации эффективного теплопереноса в металлогидридных устройствах.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется схемой, показанной на фиг.1. Металлогидридный патрон состоит из прочного герметичного корпуса 1 и размещенных внутри корпуса 1 трубок 2,
образующих между собой и корпусом герметично закрытый зазор 3, заполненный водородопоглощающим материалом 4, чтобы компенсировать расширение засыпки водородопоглощающего материала 4 при зарядке водородом, зазор 3 между корпусом 1 и внутренними трубками 2 не заполняют плотно, оставляя свободное пространство для расширения засыпки, при этом внутренние трубки 2 герметично закрыты с торца, расположенного внутри корпуса, и в корпусе для подачи водорода выполнено отверстие 5, в котором установлен пористый фильтр 6, проницаемый для водорода и непроницаемый для частиц водородопоглощающего материала, при этом в полости внутренних трубок установлены трубки 7 для подачи теплоносителя.
Работа патронов осуществляется следующим образом. Отверстие 5 в корпусе 1 соединяется с водородным коллектором системы хранения водорода, трубки 2 и 7 соединяются с коллекторами впуска и выпуска теплоносителя. Для зарядки патрона водородом в него через отверстие 5 подают водород под давлением, превосходящим давление насыщения при заданной температуре хранения водорода, и внутри трубок 2 и 7 организуется протекание холодного теплоносителя с целью охлаждения патрона до заданной температуры хранения водорода. Разрядка патрона осуществляется путем организации внутри трубок 2 и 7 течения горячего теплоносителя с температурой, соответствующей необходимому равновесному давлению водорода над сплавом, при этом выделяющийся
водород подается через отверстие 5 в водородный коллектор системы хранения водорода. Таким образом, согласно предлагаемой полезной модели впускной и выпускной коллекторы теплоносителя и коллектор водорода оказываются разнесены по разные стороны металлогидридного патрона. Разнесение водородного коллектора и коллекторов теплоносителя позволяет уменьшить герметизируемый объем, заполненный водородом под давлением, и упростить конструкцию коллекторов теплоносителя, что повышает безопасность и технологичность изделия. Чтобы сплав не скапливался у одного из торцов патрона, что может привести к его механическому разрушению из-за увеличения объема засыпки, патроны следует располагать горизонтально.
Преимуществом указанной конструкции металлогидридного патрона является интенсификация теплопереноса в засыпке водородопоглощающего материала, охлаждаемой/нагреваемой с внешней и внутренней стороны, и простота изготовления патронов, собираемых из стандартной труб требуемого диаметра. Из металлогидридных патроны описанной конструкции легко создавать реакторы хранения водорода различной емкости, собирая патроны внутри, образуя кожухо-трубный теплообменник нужной конфигурации.
Примеры.
Были выполнены сравнительные испытания двух типов металлогидридных реакторов (фиг.2). Первый реактор был собран из
7-ми патронов, конструкция которых описана в настоящей полезной модели, поз.1 на фиг.2. Патроны были собраны внутри кожуха, теплоносителем являлась вода. Второй реактор представлял из себя сборку из 4-х O-образных капсул, заполненных водородопоглощающим сплавом и помещенных внутрь прочного герметичного цилиндрического корпуса, по внешней образующей которого был обустроен водяной теплообменник, поз.2 на фиг.2. Испытания проводились при следующих условиях:
- Зарядка реакторов проводилась высокочистым водородом при ограничении максимального расхода в 120 нл/мин.
- Реакторы были заполнены водородопоглощающим сплавом Mm0.8La0.2Ni4.1Fe0.8Al0.1 в количестве 4,69 кг.
- Расход охлаждающей воды составил 0,1 кг/с при температуре 15°С.
В результате первый реактор продемонстрировал большую производительность, поглотив за 7 минут зарядки 624 н.л водорода, что составило 91% от максимальной зарядки реактора, в то время как второй реактор поглотил 454 н.л водорода (67% от максимальной зарядки).
Claims (1)
- Металлогидридный патрон для хранения водорода, содержащий прочный герметичный корпус с отверстием для подачи водорода, заполненный водородопоглощающим материалом, внутри которого расположены одна или более трубок для подачи теплоносителя, отличающийся тем, что патрон выполнен 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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008131754/22U RU80702U1 (ru) | 2008-08-01 | 2008-08-01 | Металлогидридный патрон для хранения водорода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008131754/22U RU80702U1 (ru) | 2008-08-01 | 2008-08-01 | Металлогидридный патрон для хранения водорода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU80702U1 true RU80702U1 (ru) | 2009-02-20 |
Family
ID=40532034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008131754/22U RU80702U1 (ru) | 2008-08-01 | 2008-08-01 | Металлогидридный патрон для хранения водорода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU80702U1 (ru) |
-
2008
- 2008-08-01 RU RU2008131754/22U patent/RU80702U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4859427A (en) | Active metal bed | |
RU2536501C2 (ru) | Резервуар для аккумулирования и отбора водорода и/или тепла | |
RU81568U1 (ru) | Металлогидридный патрон с гофрированной внешней поверхностью для хранения водорода | |
US20060081483A1 (en) | Hydrogen storage container and mixture therein | |
JP2009144901A (ja) | 燃料電池自動車用水素貯蔵システム | |
US20140238634A1 (en) | Reversible metal hydride thermal energy storage systems, devices, and process for high temperature applications | |
CN116357886B (zh) | 一种热管换热泡沫金属储氢瓶及传热方法 | |
KR20210045683A (ko) | 판상 유도 자기장 코일을 이용하는 자기 유도 열 제어 고체 수소 저장 시스템 | |
RU80702U1 (ru) | Металлогидридный патрон для хранения водорода | |
CN112361210A (zh) | 储氢系统 | |
RU164881U1 (ru) | Металлогидридный реактор хранения и очистки водорода | |
CN116336371A (zh) | 一种金属氢化物储氢罐 | |
RU167781U1 (ru) | Металлогидридный аккумулятор водорода многократного действия с улучшенным теплообменом | |
JPS62288495A (ja) | 熱交換器 | |
CN114508695B (zh) | 一种内热式抗膨胀金属储氢装置 | |
RU2729567C1 (ru) | Способ повышения эффективности металлогидридных теплообменников | |
KR20170119383A (ko) | 수소 저장 장치 | |
RU75708U1 (ru) | Устройство для хранения и подачи газообразного топлива | |
RU91405U1 (ru) | Устройство для хранения и подачи газообразного топлива | |
CN220727904U (zh) | 固态储氢设备 | |
RU220568U1 (ru) | Металлогидридный аккумулятор водорода низкого давления многократного действия | |
RU77093U1 (ru) | Контейнер для водорода и его изотопов | |
CN214222739U (zh) | 储氢系统 | |
CN220379430U (zh) | 一种吸放氢速度快的金属氢化物储氢罐 | |
CN217933874U (zh) | 基于快速自加热固态储氢装置的燃料电池系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130802 |