Системы хранения водорода и кислорода

Системы хранения водорода и кислорода [c.87]

Электромобили с ЭЭУ на основе ТЭ. Электромобили могут быть оснащены электрохимическими энергоустановками (ЭЭУ) на основе ТЭ [7 9 35 45, с. 1081-1088 1153-1155]. В качестве топлива этих ЭЭУ применяются водород, бензин-рафинат (нафта), метанол и др. Воздушно-водородные ЭЭУ имеют ЭХГ на основе ТЭ со щелочным электролитом, систему хранения и подачи водорода, систему очистки и подачи воздуха и другие системы (см. гл. 2). Водород хранится в сжатом виде (в баллонах), криогенном или связанном в интерметаллиды состояниях (см. гл. 2). По мнению советских специалистов, наиболее приемлемым представляется использование интерметаллидных соединений. При использовании чистого кислорода вместо воздуха ЭЭУ имеет систему хранения и подачи кислорода. Электромобиль на основе ЭЭУ имеет большую дальность пробега без заправки водородом, чем ЭМ на основе ЭА (без подзарядки ЭА - рис. 4.13), требует меньше времени на смену емкостей для хранения водорода (15-20 мин) по сравнению с временем на подзарядку ЭА. Как и ЭМ с ЭА, ЭМ с ЭЭУ является экологически чистым транспортным средством, обеспечивает экономию жидкого топлива, однако ЭМ с ЭЭУ значительно дороже автомобиля (примерно на один порядок). [c.253]

При расчете систем хранения до сих пор не учитывались потери водорода и кислорода. При наличии потерь растет эффективный электрохимический эквивалент э.эфф и соответственно расход реагентов. Потери реагентов могут быть обусловлены утечками в системе хранения, неполным использованием их в ТЭ и другими причинами. [c.90]

Затем происходит дальнейшая трансформация отлагающихся и накапливающихся нерастворимых в топливе смол в смолисто-лаковые пленки различной твердости. По составу отложения во всасывающей системе двигателя близки к смолам, выделяющимся при хранении бензина в виде второго слоя, о чем можно судить, например, по данным [58] содержание углерода в отложениях 75,7 %, в смолах 72,2%,. водорода соответственно 8,7 и 7,6%, серы — 0,2 и 1,5%, кислорода — 15,4 и 15,5%. [c.105]

В.П. Беляков подробно изложил состояние разработки и изготовления основных элементов и технологических узлов криогенной техники на их заводе. Были показаны конструкции и размеры таких узлов, как хранилища СПГ, хранилища для азота и кислорода, аргона, гелия и водорода. Для хранения этих компо нентов в жидкой фазе на заводе имеется шарик на 1400 мЗ освоены системы транспорта СПГ, системы заправки. И в заключение своего сообщения он сказал, что сегодня криогенная техника в СССР готова делать необходимые приспособления и оборудование для производства и применения СПГ. [c.271]

Успешное развитие системы производства и распределения жидкого кислорода, а также жидких азота и аргона, по-видимому, способствовало появлению значительного интереса к использованию других сжиженных газов, таких, как жидкие метан, фтор, водород и гелий. Разработке оборудования для этих жидкостей, кроме метана, способствует также и то, что они имеют большое военное значение. Основной причиной, стимулирующей развитие этой техники, являются, как и в случае жидкого кислорода, преимущества хранения и перевозки газообразных веществ в жидком состоянии. Жидкий азот и гелий, однако, применяются непосредственно вследствие их важных криогенных свойств. Большое значение в криогенной технике может иметь и жидкий водород. [c.269]

В ЭХГ имеется отсек, в котором размещено вспомогательное оборудование агрегаты отвода воды итеп-ла, бак с азотом, регуляторы давления кислорода, водорода и азота, сепараторы водорода и воды и др. Электрохимический генератор соединен с системами хранения жидких кислорода и водорода и воды, с системой терморегулирования корабля и системой распределения электроэнергии. [c.94]

Для космического корабля Аполлон была разработана ЭЭУ на основе среднетемпературного ТЭ с щелочным электролитом (см. табл. 2.1) [118]. Энергоустановка состояла из трех ЭХГ, системы криогенного хранения водорода и кислорода, системы терморегулирования, системы отвода и хранения продуктов реакции, связанной с системой жизнеобеспечения космонавтов, а также системы управления. Энергоустановка была связана с общей системой энергообеспечения корабля, в которую входили также аккумуляторные батареи, преобразователь постоянного тока в переменный и другие устройства [118]. Каждый ЭХГ имел мощность 0,56-1,4 кВт и напряжение 31-27 В, максимальную мощнсхлъ 2,3 кВт (на 20,6 В). Отвод воды и тепла осуществлялся циркулирующим водородом, вода конденсировалась, тепло от конденсатора передавалось с помощью водно-гликоле-вой смеси панелям холодильника-излучателя корабля. Продукт Реакции - вода после сепарации от газов поступала в систему изнеобеспечения космонавтов. Удельная мощность ЭХГ -5-14 Вт/кг и 80-180 кВт/м . Водород и кислород хранились KpHoreHHOKi состоянии в двух водородных и кислородных [c.111]

В последние годы привлекает внимание применение маломощных ЭХГ в качестве ЭУ для различных морских буев — гидрофизических, акустических и пр. Мощиость этих ЭУ от 5 до 80 Вт, требуемое время действия без выполнения запаса реагентов — максимально возможное (месяцы). Проектируемые системы хранения реагентов — баллонные, а также системы с иолучением водорода и кислорода из их соединений (гидридов, нерекнсей). Сведений [c.23]

Системы подвода реагентов значительно отличаются друг от друга в зависимости от типа топлива (водород или водородсодержащая газовая смесь) и окислителя (кислород или воздух), типа ТЭ (гидрофильные или гидрофобные электроды и т. д.), типа системы хранения и подготовки реагентов, мощности и назначения ЭХГ и т. п. Однако классификацию систем подвода реагентов, как и других вспомогательных систем, целесообразно проводить по функциональным признакам. Система подвода реагентов обеспечивает подвод реагентов от системы храпения и подготовки реагентов к батарее ТЭ, поддержание с задагГной точностью давления реагентов в газовых полостях батареи и давления электролита, раздачу реагентов по ТЭ батареи. [c.205]

Основной функцией системы является автоматическое поддержание заданного перепада давлений на электродах ТЭ со свободным электролитом или заданного абсолютного давления в газовых камерах ТЭ со связанным электролитом. Ввиду того что в системе хранения и подготовки реагентов водород и кислород находятся, как правило, в компремированном состоянии, основными устройствами системы подвода реагентов являются регуляторы давления. По выбору задающего давления регулятора можно выделить [c.205]

Рассмотрим теперь общий случай, когда в замкнутой системе до облучения содержатся водород, кислород и перекись водорода с некоторыми начальными концентрациями [Н2]нач, [02]нач И [Н202]нач. УчИТЫВЭЯ ЗаКОНЫ СО-хранения в замкнутой системе, для атомов водорода запишем [c.34]

На основе ТЭ с ионообменной мембраной фирмой Дженерал Электрик были разработаны водородно-кислородные ЭХГ для космических кораблей типа Джемини [Л. 40, 67, 68]. Система энергопитания корабля должна обеспечивать суммарное потребление 200 кВт-ч в течение двухнедельного полета. Энергоустановка включает в себя систему хранения водорода и кислорода, батарею ТЭ, системы удаления воды и отвода тепла (рис. 20), а также батарею серебряно-цинковых аккумуляторов и систему автоматического управления. [c.116]

При длительной работе ЭХГ основную долю объема и массы системы энергопитания занимают реагенты. При кратковременной работе основную долю объема и массы занимают собственно ЭХГ. Поэтому в этом случае важное значение имеет удельная мощность ЭХГ на единицу массы и объема. Фирма Пратт и Уитни [Л. 36] разработала систему энергопитания с высокой удельной мощностью и энергией, рассчитанную на кратковременные полеты от нескольких минут до нескольких часов. Увеличение удельной энергии и мощности обеспечивается работой ТЭ при высоких плотностях тока, упрощением вспомогательных систем ЭХГ и применением облегченных баллонов для хранения водорода и кислорода. Расчеты показали, что система имеет удельную энергию 80 Вт-ч/кг при полете в течение 5 мин и 220 Вт ч/кг при полете в течение 1 ч. [c.178]

Расчеты источника энергии для глубокоподводной научно-исследовательской лодки мощностью 20—25 кВ г на четырех человек при глубине погружения до 6 км показали, что при запасе энергии 1 100 кВт-ч масса энергоустановки с ЭХГ составляет около 5 000 кг, объем — около 3,5 м3, в то время как установка с серебряно-цинковыми аккумуляторами имела бы массу 9 500—11 000 кг и объем 5,6—6,4 м [Л. 142]. В [Л. 143] были рассмотрены способы хранения водорода и кислорода на подводной лодке для ЭХГ мощностью 5—30 кВт. Срок службы ЭХГ принимался от 1 мес. до нескольких лет. Криогенное хранение водорода оказалось менее выгодным, чем хранение под давлением (до 420-10 Па), особенно для малых энергий (10—100 кВт-ч). Выгодна с точки зрения объема и удобства система криогенного хранения кислорода и хранения водорода под давлением. Однако наиболее целесообразно применение твердых реагентов СаНг для получения водорода и ЫаСЮз для получения кислорода. Разработки ЭХГ для флота ведутся фирмой Аллис Чалмерс совместно с Военно-морской инженерной лабораторией [Л. 144]. Проведено испытание водороднокислородного ЭХГ мощностью 1 кВт. Лаборатория Ней-вэл шип систем комманд (США) [Л. 39] также разрабатывает ЭХГ для морского флота. Были испытаны водородно-кислородные ЭХГ мощностью 1—4 кВт. Имеется сообщение также о батарее ТЭ фирмы Пратт и Уитни мощностью 5 кВт для гидрологических устройств [Л. 145]. Масса батареи 63,5 кг, объем 87 л. [c.179]

Особенно перспективно использование электрохимических генераторов на водороде для аккумулирования электроэнергии по системе электролизер — топливный элемент (ТЭ). В часы недогрузки электрических станций такая энергоаккумулирующая система работает иа электролизер и получаемые водород и кислород отводят в газгольдеры. В часы пик система работает как ТЭ. Газы из газгольдеров подаются к электродам элемента. Если считать КПД электролизера 85 %, то прн КПД топливного элемента 65 % суммарный КПД установки будет 55 %. Это несколько ниже КПД гидравлического способа хранения энергии. Однако электрохимический способ хранения энергии может оказаться в ряде случаев более экономичным по сравнению с гидравлическим, так как он не требует значительных площадей и большого расхода воды. Потребность в воде и площадях составляет соответствеико 2,5—8 м кВт-ч и 10 м кВт при гидравлическом способе и 1—4 дц /кВт-ч и 0,4 м /кВт при электрохимическом способе па основе системы Нг — О2 [734]. Однако ири этом следует учитывать высказывание П. Л. Капицы [849] о том, что газовые элементы имеют ограничения по возможности их использования для энергетики больших мощностей. [c.558]

При разработке космического корабля Аполлон были использованы ЭХГ фирмы Пратт и Уитни на основе среднетемпературного ТЭ с концентрированным (85%) заствором щелочи. Предпочтение, отданное ЭХГ фирмы Лратт. и Уитни, обусловлено более сложными температурными условиями полета Аполлона . Повышение температуры ЭХГ до 200—230°С облегчило отвод тепла и воды от ЭХГ, повысило напряжение ТЭ и к. п. д. установки до 60—65%, что позволило снизить расход реагентов на единицу энергии (ЭХГ Аполлона был описан ранее). Расчеты системы энергопитания корабля на 400 ч работы при номинальной мощности показали, что при чистоте реагентов 99,995% необходима масса кислорода с баками для хранения 380 кг, водорода 100 кг. Общая масса системы энергопитания составляет 810 кг. [c.176]

Первоначально была разработана установка, работающая при температуре около 60 °С и переменном давлении. Система имела анолитный и католитный контуры и батарею элементов. Концентрированный анолит (50% N2H4 30% П2О и 20% КОН) хранится в эластичном баке, в другое отделение которого подается разбавленный анолит. Пероксид водорода (90%) разлагается на воду (пары) и кислород, который поступает в батарею кпслородно-гидразиновых элементов. Масса энергоустановки мощностью 80 кВт и запасом реагентов на 1 МВт-ч составляет 5440 кг, в том числе примерно 60% приходится на систему хранения реагентов. [c.246]

При взаимодействии армированных пластиков с обычными химикатами не наблюдается никаких других явлений, кроме абсорбции. Эпоксидные смолы обычно используются при изготовлении резервуаров для хранения отходов нефтяных продуктов (сероводорода, соленой или пресной воды, кислых остатков и т. д.). Другим примером использования являются самосвальные емкости для хранения удобрений и химикатов, трубы, трубопроводы для отвода пара, кожухи вентиляторов, дымовые трубы, охладительные системы и решетки градирен, скребки, оборудование, используемое в фотолабораториях. В ракетных твердотопливных двигателях топливо химически инертно к материалу корпуса. Однако при разработке систем жидкого топлива возникают некоторые проблемы. Криогенное топливо и используемые для него окислители оказывают разрушение структуры стеклопластиков. Если в качестве топлива используется жидкий водород или азот, то они не реагируют со стеклопластиком. При применении жидкого кислорода большинство органических. материалов имеют тенденцию к взрыву или создают опасность воспламенения. Эпоксидная смола и стекло химически совместимы с л- ид-ким кислородом, но могут дать взрыв при ударе [21]. Антикоррозионные свойства химического оборудования зависят от вида армирующего стекла в стеклопластике. Свойства различных видов стекла рассматривались Репег и Torres [22]. [c.151]

Рабочие условия в узлах образования отложений были температура 120— 370°С давление — 30 ати. Подача водорода на смешение производилась между первым и вторым теплообменником по ходу сырья. Загрязнение аппаратуры привело к увеличению гидравлического сопротивления системы и быстрому падению теплопередачи. Исследованием отложений было установлено, что причиной их образования явилось окисление сернистых соединений кислородом, содержание которого в сырье при хранении в негерметизпровапных резервуарах возросло от 0,0005 -Ь 0,0007% до 0,0055—0,006%. [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология