RU85759U1 - Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором - Google Patents

Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором Download PDF

Info

Publication number
RU85759U1
RU85759U1 RU2009108925/22U RU2009108925U RU85759U1 RU 85759 U1 RU85759 U1 RU 85759U1 RU 2009108925/22 U RU2009108925/22 U RU 2009108925/22U RU 2009108925 U RU2009108925 U RU 2009108925U RU 85759 U1 RU85759 U1 RU 85759U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen
electrically controlled
valve
line
tank
Prior art date
Application number
RU2009108925/22U
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Яковлевич Носырев
Александр Игоревич Плетнев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС)
Priority to RU2009108925/22U priority Critical patent/RU85759U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU85759U1 publication Critical patent/RU85759U1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к энергетике и может использоваться в стационарных и транспортных энергоустановках (ЭУ), включающих в свой состав электрохимические генераторы (ЭХГ), использующие в качестве компонентов топлива водород и воздух.
В энергоустановку с водородовоздушным электрохимическим генератором, содержащую электрохимический генератор со щелочными топливными элементами, с магистралью слива воды, соединенной с емкостью сбора воды, которая соединена через электроуправляемый клапан с дозатором воды, который через электроуправляемый клапан соединен со смесителем; по крайней мере, один генератор водорода, работающий на гидролизе с твердым реагентом и содержащий контейнер с твердым реагентом, помещенный в реакционный сосуд, имеющий магистраль выдачи водорода, на которой установлены влагоотделитель и накопитель водорода, магистраль подачи жидкого регента, состоящая из емкости с концентрированным раствором щелочи, связанной через электроуправляемый клапан со смесителем, который связан с перепускной емкостью генератора водорода, теплообменник для отвода тепла реакции и пусковые нагреватели жидкости, перепускная емкость, сообщающаяся в нижней части с реакционным сосудом, магистраль наддува, магистраль подачи жидкого реагента подсоединена к перепускной емкости, в которой размещен пусковой нагреватель, а также датчик температуры жидкости, при этом твердый реагент распределен по высоте столба жидкого реагента, реакционный сосуд и перепускная емкость выполнены в виде двух коаксиальных цилиндрических сосудов, вложенных друг в друга, а реакционный сосуд размещен внутри, контейнер с твердым реагентом выполнен в виде нескольких пластин твердого реагента с переменной шириной, которая уменьшается от верхней части пластины книзу, введены компрессор, вакуумный насос, клапан на линии выхода воздуха из вакуум-насоса, электроуправляемый клапан на линии подачи воздуха в вакуум-насос, электроуправляемый клапан на линии выхода воздуха из перепускной емкости генератора водорода, электроуправляемый клапан на линии подачи воздуха в перепускную емкость генератора водорода, электроуправляемый клапан на линии подачи щелочного раствора в перепускную емкость генератора водорода, электроуправляемый клапан на линии подачи водорода в ЭХГ, датчик давления, систему подачи воздуха и систему управления, в состав энергоустановки введена, по крайней мере, одна теплоизолированная емкость с жидкими продуктами гидролиза, гидравлически соединенная с генератором водорода магистралью с отсечным клапаном и снабженная сливным клапаном, дренажным клапаном и датчиком уровня жидкости, при этом выход системы подачи воздуха магистралью с разделительным клапаном подключен к нижней части емкости с жидкими продуктами гидролиза, вход электрохимического генератора по воздуху пневматически сообщен с воздушной подушкой этой емкости, а все клапаны и датчик уровня жидкости подключены к блоку программного управления, в энергоустановку дополнительно введены шесть электроуправляемых клапанов, расходомер водорода, два устройства для измерения концентрации, три уровнемера, датчик давления, блок обработки и анализа, блок измерения, последовательно соединенный с блоком управления, и насос прокачки отработанного раствора щелочи, смеситель размещен в обогреваемой емкости со сбросом в канализацию, на вход которой подается подогретая вода из теплообменника охлаждения генератора водорода, бустерная емкость выполнена теплоизолированной, вход насоса прокачки отработанного раствора щелочи соединен через третий электроуправляемый клапан с выходом емкости жидкого продукта гидролиза, на выходе насоса установлен второй измеритель концентрации отработанного раствора щелочи, а выход насоса соединен через шестой электроуправляемый клапан со сбросом в канализацию и пятый электроуправляемый клапан - с входом в смеситель, в котором установлен первый измеритель концентрации и датчик температуры, один из выходов смесителя соединен с влагоотделителем, емкость с жидким продуктом гидролиза выполнена в нижней части конусообразной и на ее выходе стоит второй электроуправляемый клапан сброса шлама в канализацию, а на линии сброса воздуха из емкости с жидким продуктом гидролиза стоит первый электроуправляемый клапан, причем на входе в ЭХГ установлен расходомер водорода, в накопителе водорода установлен датчик давления, а на его выходе установлен четвертый электроуправляемый клапан, причем первый измеритель уровня воды установлен в дозаторе воды, второй измеритель уровня воды установлен в бустерной емкости, а третий измеритель уровня раствора щелочи установлен в реакционном сосуде генератора водорода, первый, второй и третий измерители уровня жидкости, датчик давления, расходомер водорода, измерители концентрации соединены с блоком измерения, а блок программного управления соединен со всеми шестью электроуправляемыми клапанами.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает глубокую степень регулирования энергоустановки, «мягкую» расходную характеристику и повышенное быстродействие в режиме автостабилизации.

Description

Полезная модель относится к энергетике и может использоваться в стационарных и транспортных энергоустановках (ЭУ), включающих в свой состав электрохимические генераторы (ЭХГ), использующие в качестве компонентов топлива водород и воздух.
Известен генератор водорода, работающий на гидролизе с твердым реагентом и содержащий контейнер с твердым реагентом, помещенный в реакционный сосуд, имеющий магистраль выдачи водорода, магистраль подачи жидкого реагента, теплообменник для отвода тепла реакции и пусковой нагреватель жидкости, перепускная емкость, сообщающаяся в нижней части с реакционным сосудом через запорный элемент, магистраль наддува, магистраль жидкого реагента подсоединена к перепускной емкости, в которой размещен пусковой нагреватель, а также датчик температуры жидкости, при этом твердый реагент распределен по высоте столба жидкого реагента, реакционный сосуд и перепускная емкость выполнены в виде двух коаксиальных цилиндрических сосудов, вложенных друг в друга, а реакционный сосуд размещен внутри, контейнер с твердым реагентом выполнен в виде нескольких пластин твердого реагента с переменной шириной, которая уменьшается от верхней части пластины книзу, и дополнительно введены компрессор, вакуумный насос, пять электроуправляемых клапанов, датчик давления, блок управления с программным блоком, причем магистраль наддува соединена через второй электроуправляемый клапан с выходом компрессора, через третий электроуправляемый клапан со входом вакуумного насоса и атмосферной линией, на которой установлен первый электроуправляемый клапан, четвертый электроуправляемый клапан установлен на линии вывода водорода, пятый электроуправляемый клапан установлен на магистрали подачи жидкого реагента, а датчик давления установлен на магистрали наддува и соединен через блок управления с программным блоком, который управляет работой компрессора, вакуумного насоса и всеми пятью электроуправляемыми клапанами. [Патент РФ №65040, МПК С01В 3/01 В, авторы Носырев Д.Я., Балакин Д.С.«Генератор водорода»].
Недостатком аналога является отсутствие «мягкой» расходной характеристики, стабилизации режима и необходимого быстродействия.
Известна энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором, содержащая электрохимический генератор со щелочными топливными элементами, по крайней мере, один генератор водорода, работающий на гидролизе алюминия в водном растворе щелочи, систему подачи воздуха и систему управления, в состав энергоустановки введена, по крайней мере, одна теплоизолированная емкость с жидкими продуктами гидролиза, гидравлически соединенная с генератором водорода магистралью с отсечным клапаном и снабженная сливным клапаном, дренажным клапаном и датчиком уровня жидкости, при этом выход системы подачи воздуха магистралью с разделительным клапаном подключен к нижней части емкости с жидкими продуктами гидролиза, вход электрохимического генератора по воздуху пневматически сообщен с воздушной подушкой этой емкости, а все клапаны и датчик уровня жидкости подключены к системе управления энергоустановки. [Патент РФ №2291524, МПК Н01М 8/06, авторы Глухих И.Н., Челяев В.Ф., Щербаков А.Н. «Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором»].
Недостатком энергоустановки является отсутствие «мягкой» расходной характеристики, стабилизации режима и необходимого быстродействия.
Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.
Техническим результатом является обеспечение «мягкой» расходной характеристики, повышение стабилизации режима и быстродействия.
Технический результат достигается тем, что в энергоустановку с водородовоздушным электрохимическим генератором, содержащую электрохимический генератор со щелочными топливными элементами, по крайней мере, один генератор водорода, работающий на гидролизе с твердым реагентом, имеющий магистраль выдачи водорода, на которой установлен влагоотделитель, накопитель водорода и электроуправляемый клапан, магистраль подачи жидкого реагента, состоящую из емкости с концентрированным раствором щелочи, смесителя и двух электроуправляемых клапанов, магистраль слива воды, соединенную со смесителем, на которой установлены емкость сбора воды с уровнемером, съемная бустерная емкость, дозатор воды и два электроуправляемых клапана, магистраль отвода продуктов реакции, на которой установлены емкость с жидким продуктом гидролиза с уровнемером жидкости и три электроуправляемых клапана, линию подачи воздуха в топливные элементы, на которой установлены компрессор, емкость с жидким продуктом гидролиза и клапан, магистраль наддува, на которой установлены компрессор, вакуум-насос, датчик давления и три электроуправляемых клапана, а на линии выхода воздуха установлен клапан и все электроуправляемые клапаны и датчик уровня жидкости подключены к блоку программного управления, дополнительно введены обогреваемая емкость, шесть электроуправляемых клапанов, расходомер водорода, два устройства для измерения концентрации, три уровнемера, датчик давления, блок обработки и анализа, блок измерения, который последовательно соединен с блоком управления, и насос прокачки отработанного раствора щелочи, смеситель размещен в обогреваемой емкости, которая имеет сброс в канализацию, и в нем установлен первый измеритель концентрации и датчик температуры, а вход смесителя соединен с выходом влагоотделителя, вход обогреваемой емкости соединен с выходом теплообменника охлаждения генератора водорода, бустерная емкость выполнена теплоизолированной, причем вход насоса прокачки отработанного раствора щелочи соединен через третий электроуправляемый клапан с выходом емкости жидкого продукта гидролиза, которая выполнена в нижней части конусообразной и на ее выходе стоит второй электроуправляемый клапан сброса шлама, а на линии сброса воздуха из емкости с жидким продуктом гидролиза стоит первый электроуправляемый клапан, на выходе насоса установлен второй измеритель концентрации отработанного раствора щелочи, а выход насоса прокачки отработанного раствора щелочи соединен через шестой электроуправляемый клапан со сбросом в канализацию и пятый электроуправляемый клапан соединен со входом в смеситель, причем на входе в ЭХГ установлен расходомер водорода, в накопителе водорода установлен датчик давления, а на его выходе установлен четвертый электроуправляемый клапан, причем первый измеритель уровня воды установлен в дозаторе воды, второй измеритель уровня воды установлен в бустерной емкости, а третий измеритель уровня раствора щелочи установлен в реакционном сосуде генератора водорода, первый, второй и третий измерители уровня жидкости, датчик давления, расходомер водорода, измерители концентрации соединены с блоком измерения, а блок программного управления соединен со всеми шестью электроуправляемыми клапанами.
Мягкая расходная характеристика достигается управлением генератором водорода, которое обеспечивается постановкой измерительных приборов, что приводит к стабилизации режима и повышению быстродействия.
На фиг.1 представлена энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором.
Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором состоит из: электрохимического генератора (ЭХГ) - 1, генератора водорода, который включает: реакционный сосуд - 2, перепускную емкость - 3, контейнер с твердым реагентом - 4, теплообменник - 5, пусковые нагреватели - 6, 7, третий измеритель уровня водного раствора щелочи в реакционном сосуде генератора водорода - 8, датчик температуры, установленный в перепускной емкости генератора водорода - 9, системы подачи водорода, которая включает: влагоотделитель - 10, расходомер водорода - 11, накопитель водорода - 12, датчик давления, установленный в накопителе водорода - 13, четвертый электроуправляемый клапан на линии сброса избыточного водорода из накопителя водорода - 14, электроуправляемый клапан на линии подачи водорода в ЭХГ - 15, выхлопной системы, которая включает: емкость бустерную теплоизолированную - 16, съемную бустерную емкость - 17, второй измеритель уровня воды в бустерной емкости - 18, дозатор воды - 19, первый измеритель уровня воды в дозаторе воды - 20, электроуправляемый клапан на линии подачи воды в дозатор воды - 21, электроуправляемый клапан на линии подачи воды в смеситель - 22, системы подачи реагентов, которая включает: смеситель теплоизолированный - 23, первый измеритель концентрации водного раствора щелочи в смесителе - 24, датчик температуры, установленный в смесителе - 25, емкость с насыщенным раствором щелочи - 26, электроуправляемый клапан на линии подачи концентрированного раствора щелочи в смеситель - 27, электроуправляемый клапан на линии подачи щелочного раствора в перепускную емкость генератора водорода - 28, системы отвода продуктов реакции, которая включает: емкость с жидким продуктом гидролиза - 29, насос прокачки отработанного раствора на линии выхода отработанного раствора из емкости с жидким продуктом гидролиза - 30, второй измеритель концентрации отработанного раствора на линии выхода отработанного раствора щелочи из емкости с жидким продуктом гидролиза - 31, измеритель уровня отработанного раствора в емкости с жидким продуктом гидролиза - 32, электроуправляемый клапан на линии выхода отработанного раствора щелочи из перепускной емкости генератора водорода - 33, второй электроуправляемый клапан на линии сброса шлама в канализацию из емкости с жидким продуктом гидролиза - 34, третий электроуправляемый клапан на линии выхода отработанного раствора из емкости с жидким продуктом гидролиза - 35, шестой электроуправляемый клапан на линии сброса отработанного раствора щелочи в канализацию - 36, пятый электроуправляемый клапан на линии подачи отработанного раствора щелочи в смеситель - 37, системы подачи воздуха в ЭХГ, которая включает: компрессор на линии подачи воздуха в емкость с жидким продуктом гидролиза - 38, клапан на линии подачи воздуха в емкость с жидким продуктом гидролиза - 39, первый электроуправляемый клапан на линии сброса воздуха из емкости с жидким продуктом гидролиза - 40, системы регулирования подачи водорода, состоящей из: компрессора - 41, вакуум-насоса - 42, датчика давления на линии подачи воздуха - 43, клапана на линии выхода воздуха из вакуум насоса - 44, электроуправляемого клапана на линии подачи воздуха в вакуум-насос - 45, электроуправляемого клапана на линии выхода воздуха из перепускной емкости генератора водорода - 46, электроуправляемого клапана на линии подачи воздуха в перепускную емкость генератора водорода - 47, блока программного управления - 47, блока обработки и анализа - 48, блока измерения - 50.
Энергоустановка работает следующим образом.
На стационарном режиме работы емкость с жидким продуктом гидролиза 29 заполнена отработанным раствором до заданного уровня, который контролируется измерителем уровня отработанного раствора 32. Этот уровень не должен быть излишне большим (чтобы в емкости с жидким продуктом гидролиза 29 сохранялась воздушная подушка) и не может быть слишком малым, поскольку при малой глубине раствора не весь СО2 успеет в нем поглотиться. Давление в воздушной подушке приблизительно равно давлению на выходе системы подачи воздуха. Первый электроуправляемый клапан 40 на линии сброса воздуха из емкости с жидким продуктом гидролиза 29, второй электроуправляемый клапан 34 на линии сброса шлама в канализацию из емкости с жидким продуктом гидролиза 29, третий электроуправляемый клапан 35 на линии выхода отработанного раствора из емкости с жидким продуктом гидролиза 29 и электроуправляемый клапан 33 на линии выхода отработанного раствора щелочи из перепускной емкости 3 генератора водорода закрыты.
Запускают блок программного управления 48, который связан с блоком обработки и анализа 49 и блоком измерения 50. Блок программного управления 48 открывает электроуправляемый клапан 21 на линии подачи воды в дозатор воды 19 и электроуправляемый клапан 27 на линии подачи концентрированного раствора щелочи в смеситель 23. Через электроуправляемый клапан 27 едкий натрий из емкости с насыщенным раствором щелочи 26 подают в теплоизолированный смеситель 23, а через электроуправляемый клапан 21, находящийся на выходе из теплоизолированной бустерной емкости 16, подается вода в дозатор воды 19. При достижении определенного уровня воды в дозаторе воды 19, который контролируется первым измерителем уровня воды в дозаторе воды 20, электроуправляемый клапан 21 закрывается и открывается электроуправляемый клапан 22, установленный на линии подачи воды в смеситель 23, и вода из дозатора воды 19 попадает в смеситель 23, где смешивается с едким натрием и подогревается теплом с выхода теплообменника. При достижении определенной концентрации раствора едкого натрия в смесителе 23, которая контролируется первым измерителем концентрации 24, закрываются электроуправляемые клапаны 22 и 27 и открывается электроуправляемый клапан 28 на линии подачи щелочного раствора в перепускную емкость генератора водорода 3 и водный раствор щелочи NaOH поступает в перепускную емкость 3, где подогревается пусковыми нагревателями 7 и 6. После достижения необходимой температуры, которая контролируется датчиком температуры 9, установленным в перепускной емкости 3 генератора водорода, жидкий реагент в виде водного раствора щелочи поступает в реакционный сосуд 2. После заполнения реакционного сосуда 2 электроуправляемый клапан 28 закрывают, пусковые нагреватели 6 и 7 отключают.
В реакционном сосуде 2 расположен контейнер с твердым реагентом 4, например алюминием, который выполнен в виде нескольких пластин твердого реагента с переменной шириной, которая уменьшается от верхней части пластины к низу. В результате контакта жидкого реагента - водного раствора щелочи NaOH с алюминием начинается химическая реакция, в результате которой выделяется водород и тепло. Тепло от водного раствора щелочи NaOH отводится с помощью теплообменника 5.
Получаемый водород из реакционного сосуда 2 поступает во влагоотделитель 10, где он очищается от раствора щелочи, которая направляется в смеситель 23. Из влагоотделителя водород через электроуправляемый клапан 15 на линии подачи водорода в ЭХГ 1 проходит через расходомер 11 и попадает в ЭХГ 1. Одновременно компрессор 38 через клапан 39 на линии подачи воздуха в емкость с жидким продуктом гидролиза 29 подает атмосферный воздух в нижнюю часть теплоизолированной емкости с горячим жидким продуктом гидролиза 29. Проходя через отработанный раствор, воздух теряет содержащийся в нем углекислый газ и попадает в воздушную подушку этой емкости, и далее поступает в ЭХГ 1. При этом наличие небольшого количества щелочи в этом воздухе (как, впрочем, и в водороде) не играет роли, поскольку ЭХГ 1 имеет щелочные ТЭ.
На участке трубопровода между влагоотделителем 10 и электроуправляемым клапаном 15 установлен накопитель водорода 12, давление в котором равно давлению водорода в реакционном сосуде 2 и контролируется датчиком давления 13, установленным в накопителе 12. В случае если давление повышается выше заданного значения, открывается четвертый электроуправляемый клапан 14 на линии сброса избыточного водорода из накопителя водорода 12 и происходит сжигание водорода на свече.
Вода, которая является побочным продуктом работы ЭХГ 1, направляется в теплоизолированную бустерную емкость 16. Уровень воды в теплоизолированной бустерной емкости 16 контролируется вторым измерителем уровня воды 18 и при достижении определенного уровня, вода перетекает в съемную бустерную емкость 17 или в утилизацию, откуда далее может расходоваться на нужды транспортного средства. При заполнении съемной бустерной емкости 17, она заменяется на свободную. Вода из снятой емкости используется на санитарно-бытовые нужды обслуживающего персонала.
После выработки компонентов в реакционном сосуде 2, сливают отработанный раствор из емкости с жидким продуктом гидролиза 29 и наполняют ее свежей и горячей отработкой из реакционного сосуда 2, открывая третий электроуправляемый клапан 35, откуда далее насосом 30 продукты гидролиза направляются в смеситель 23 через пятый электроуправляемый клапан 37. На участке трубопровода между насосом 30 и смесителем 23 установлен второй измеритель концентрации 31, который измеряет концентрацию отработанного раствора. При минимально допустимом значении концентрации натрия в отработанном растворе открывается шестой электроуправляемый клапан 36 и отработанный раствор направляется в канализацию. Разделительный клапан 39 при этом закрыт, и воздух в ЭХГ не поступает. Установка находится в режиме «перезарядки».
Емкость с жидким продуктом гидролиза 29 выполнена конусообразной, в нижней части и имеет отверстие, через которое при открытии второго электроуправляемого клапана 34 удаляется шлам, накопившийся в нижней части емкости 29.
После слива отработки из реакционного сосуда 2 и получения необходимого уровня отработки в емкости с жидким продуктом гидролиза 29 открывают первый электроуправляемый клапан 40, и давление в этой емкости падает до атмосферного. После этого емкость с жидким продуктом гидролиза 29 снова изолируется от атмосферного воздуха и генератора водорода. Последний загружается свежими реагентами, и установка снова готова к работе.
Производительность генератора регулируется в два приема. Сначала задается определенная концентрация водного раствора щелочи в смесители 23 и задается соответствующая температура, а затем более точно - регулируя высоту водного раствора щелочи в реакционном сосуде 2 при помощи третьего измерителя уровня водного раствора щелочи в реакционном сосуде генератора водорода 8, т.е. глубину погружения в жидкость контейнера с твердом реагентом 4. Последнее достигается изменением давления в перепускной емкости 3, для чего служит датчик давления 43, блок обработки и анализа 49 и блок программного управления 48.
Необходимое давление в перепускной емкости 3 равно:
P=ρ·g·h,
где h - высота водного раствора - разность уровней водного раствора в реакционном сосуде 2 и перепускной емкости 3,
ρ - плотность водного раствора,
g - ускорение свободного падения.
Для изменения режима работы изменяют величину давления в перепускной емкости 3 с помощью компрессора 41 и электроуправляемого клапана 47 на линии подачи воздуха в перепускную емкость генератора водорода или электроуправляемого клапана 46 на линии выхода воздуха из перепускной емкости генератора водорода. При открытии электроуправляемого клапана 46 уровни водного раствора щелочи NaOH в реакционном сосуде 2 и перепускной емкости 3 выравниваются. Для дальнейшего снижения уровня водного раствора в реакционном сосуде 2 закрывают электроуправляемый клапан 45 на линии подачи воздуха в вакуум-насос 42. Вакуум-насос включают и открывают электроуправляемый клапан 45 и устанавливают необходимое разряжение в перепускной емкости 3.
Для остановки генератора водорода создают разряжение в перепускной емкости 3, при котором уровень водного раствора в реакционном сосуде 2 становится ниже уровня расположения контейнера с твердым реагентом 4.
При этом жидкость из реакционного сосуда 2 перетекает в перепускную емкость 3, и твердый реагент оказывается в атмосфере водорода и выделение водорода прекращается.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает глубокую степень регулирования энергоустановки, «мягкую» расходную характеристику и повышенное быстродействие в режиме автостабилизации.

Claims (1)

  1. Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором, содержащая электрохимический генератор с щелочными топливными элементами, по крайней мере, один генератор водорода, работающий на гидролизе с твердым реагентом, имеющий магистраль выдачи водорода, на которой установлен влагоотделитель, накопитель водорода и электроуправляемый клапан, магистраль подачи жидкого регента, состоящую из емкости с концентрированным раствором щелочи, смесителя и двух электроуправляемых клапанов, магистраль слива воды, соединенную со смесителем, на которой установлены емкость сбора воды с уровнемером, съемная бустерная емкость, дозатор воды и два электроуправляемых клапана, магистраль отвода продуктов реакции, на которой установлены емкость с жидким продуктом гидролиза с уровнемером жидкости и три электроуправляемых клапана, линию подачи воздуха в топливные элементы, на которой установлены компрессор, емкость с жидким продуктом гидролиза и клапан, магистраль наддува, на которой установлены компрессор, вакуум-насос, датчик давления и три электроуправляемых клапана, а на линии выхода воздуха установлен клапан и все электроуправляемые клапаны и датчик уровня жидкости подключены к блоку программного управления, отличающаяся тем, что в энергоустановку дополнительно введены обогреваемая емкость, шесть электроуправляемых клапанов, расходомер водорода, два устройства для измерения концентрации, три уровнемера, датчик давления, блок обработки и анализа, блок измерения, который последовательно соединен с блоком управления, и насос прокачки отработанного раствора щелочи, смеситель размещен в обогреваемой емкости, которая имеет сброс в канализацию, и в нем установлен первый измеритель концентрации и датчик температуры, а вход смесителя соединен с выходом влагоотделителя, вход обогреваемой емкости соединен с выходом теплообменника охлаждения генератора водорода, бустерная емкость выполнена теплоизолированной, причем вход насоса прокачки отработанного раствора щелочи соединен через третий электроуправляемый клапан с выходом емкости жидкого продукта гидролиза, которая выполнена в нижней части конусообразной и на ее выходе стоит второй электроуправляемый клапан сброса шлама, а на линии сброса воздуха из емкости с жидким продуктом гидролиза стоит первый электроуправляемый клапан, на выходе насоса установлен второй измеритель концентрации отработанного раствора щелочи, а выход насоса прокачки отработанного раствора щелочи соединен через шестой электроуправляемый клапан со сбросом в канализацию и пятый электроуправляемый клапан соединен со входом в смеситель, причем на входе в ЭХГ установлен расходомер водорода, в накопителе водорода установлен датчик давления, а на его выходе установлен четвертый электроуправляемый клапан, причем первый измеритель уровня воды установлен в дозаторе воды, второй измеритель уровня воды установлен в бустерной емкости, а третий измеритель уровня раствора щелочи установлен в реакционном сосуде генератора водорода, первый, второй и третий измерители уровня жидкости, датчик давления, расходомер водорода, измерители концентрации соединены с блоком измерения, а блок программного управления соединен со всеми шестью электроуправляемыми клапанами.
    Figure 00000001
RU2009108925/22U 2009-03-10 2009-03-10 Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором RU85759U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009108925/22U RU85759U1 (ru) 2009-03-10 2009-03-10 Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009108925/22U RU85759U1 (ru) 2009-03-10 2009-03-10 Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU85759U1 true RU85759U1 (ru) 2009-08-10

Family

ID=41050205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009108925/22U RU85759U1 (ru) 2009-03-10 2009-03-10 Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU85759U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180295U1 (ru) * 2018-01-09 2018-06-08 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учереждение Высшего Образования "Самарский Государственный Университет Путей Сообщения" (Самгупс) Энергетическая установка с алюмоводородным генератором

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180295U1 (ru) * 2018-01-09 2018-06-08 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учереждение Высшего Образования "Самарский Государственный Университет Путей Сообщения" (Самгупс) Энергетическая установка с алюмоводородным генератором

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7534275B2 (en) Hydrogen generator
RU180295U1 (ru) Энергетическая установка с алюмоводородным генератором
KR20020038701A (ko) 2상형 메탄발효반응기
CN101345318B (zh) 燃料电池增湿系统
RU85759U1 (ru) Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором
CN101750583A (zh) 固体氧化物燃料电池测试应用中水蒸汽的控制装置及方法
RU104384U1 (ru) Энергоустановка с генератором водорода
KR100945786B1 (ko) 태양광 발전으로 동작하는 메탄가스 생성장치
CN113285094A (zh) 一种改善燃料电池气体流量控制滞后的系统和方法
US20140076824A1 (en) Arrangement for generation and treatment of water, method for generation and treatment of water and aircraft with such an arrangement
CN215654817U (zh) 一种用于粉尘计量器具校准装置的粉尘溶液自动配液装置
CN203774400U (zh) 一种高效燃料电池加湿器
RU65040U1 (ru) Генератор водорода
CN101704626A (zh) 产气贮气一体化厌氧消化装置
CN206414938U (zh) 一种氨气吸收装置
CN201387101Y (zh) 加湿器
RU194759U1 (ru) Паровоздушная опреснительная установка
RU2413674C1 (ru) Генератор водорода
CN212309292U (zh) 一种尿素溶解装置及溶解储存一体化系统
CN118217909B (zh) 一种节能型全自动密封干酪根制备装置及其制备方法
CN220034517U (zh) 培养箱
JP7478082B2 (ja) 水素・酸素発生装置、及び、気液分離タンク
CN117030951B (zh) 一种酸雾废气检测系统及具备该系统的净化塔
RU2771897C2 (ru) Устройство для автоматического и непрерывного производства водорода
RU93382U1 (ru) Генератор водорода

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110311