Автономный аккумулятор водорода

 

фФ @ В

4 : "Л

CO I<. >3 C:ÎÂЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (51)5 F 17 С 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАГЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, """""," ""

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4876067/2 6 (22) 19.10.90 (46) 28.02.93. Бюл. М. 8 (71) Научно-производственный центр Николаевского кораблестроител ьного института (72) B.Ä.Ëåâåíáåðã, Ю.Н,Харитонов и

В.А. Мер куло в (56) Сборник научных трудов. Судовые энергетические установки. Николаев, НКИ, 1989, (54) АВТОНОМНЫЙ АККУМУЛЯТОР ВОДОРОДА (57) Применение: в автономных источниках энергии и может быть использовано в системах энергоснаб>кения подводно-техничеИзобретение относится к области автономных источников энергии и может быть использовано в системах энергоснабжения подводно-технических средств.

Цель изобретения — расширение диапазона применяемых водородаккумулирующих веществ,. снижение массогабаритных показателей и повышение надежности автономного аккумулятора водорода.

Работа химического теплогенератора основана на использовании тепла экзотермических химических реакций, Наиболее перспективными в данном случае являются реакции между некоторыми щелочными металлами или их смесями и различными галогенсодержащими веществами (например, между литием и шестифтористой серой), Тепловые аккумуляторы, используемые в качестве автономного источника тепловой энергии, могут быть теплоемкостного и плавящегося типов. В качестве теплоаккумулирующих веществ целесообразно

„„5Ц„„1798593 А1 ских средств для расширения диапазона применяемых водород-аккумулирующих веществ, снижения, массогабаритных показателей и повышения надежности работы, Сущность изобретения: каждая из капсул расположенных в слое теплоизоляции в сфероцилиндрическом корпусе автономного аккумулятора водорода, имеет дополнительный отсек, содержащий автономный источник тепловой энергии с установленными в нем испарительными участками регулируемых тепловых труб, конденсационные участки которых расположены в.слое вОдородаккумулирующего вещества, находящегося в основном отсеке капсулы, 3 ил.

< 8 использовать соли и оксиды различных щелочных металлов (например, LiH, LiOH, LiF u др.). Предварительный разогрев теплоаккумулирующего вещества может осуществляться посредством трубчатых электронагревателей питаемых от внешнего источника электроснабжения (например,от судна обеспечения). В дальнейшем теплота, запасенная в тепловом аккумуляторе, используется для нагрева во-, 0© дородаккумулирующего вещества и осущест-: Q3 вления. автономного проце" са десорбции VQ водорода, . (,Д

Деление каждой иа каПсул на о<секи позволяет рассматривать их в качестве автономных аккумуляторов водорода, объединение которых в единый модуль позволяет

° ааееЪ осуществлять регулирование количества генерируемого водорода изменением интенсивности работы автономного источника тепловой энергии каждой из капсул, в случае применения химического теплогенератора, изменением числа одновр<.менно

1798593

30 работающих капсул, а также посредством применения регулируемых тепловых труб.

Результатом такого технического решения является обеспечение широкого диапазона регулирования расхода генерируемого водорода. Кроме того, в случае выхода из строя одной или нескольких капсул обеспечивается возможность их быстрой замены и восстановления работоспособности автономного аккумулятора водорода в целом.

Применение именно регулируемых тепловых труб призвано осуществлять включение в работу автономного аккумулятора водорода с тепловым аккумулятором в качестве автономного источника тепловой энергии, а также осуществление одного из способов регулирования расхода генерируемого водорода путем изменения количества тепла подводимого к гидриду от химического теплогенератора или теплового аккумулятора, На фиг,1 представлен продольный разрез аккумулятора, на фиг.2 — разрез А — А на фиг. t; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.1, Заявляемый автомобильный аккумулятор водорода выполнен в виде модуля, имеющего собственный сфероцилиндрический прочный корпус 1. Внутри сфероцилиндрического прочного корпуса 1 в слое теплоизоляции 2 размещены капсулы 3, каждая из которых. разделена на два отсека, Первый отсек 4 капсул 3 содержит водородаккумулирующее вещество 5 с размещенными в нем конденсацион ными участками регулируемых тепловых труб 6, систему сбора и отвода BO дорода 7 и, в зависимости от типа применяемого водородаккумулирующего вещества 5, может быть оснащен системой отвода тепла

8, выделяемого водородаккумулирующим,веществом 5 при реакции гидрирования, Во втором отсеке 9 капсул 3 расположен автономный источник тепловой энергии 10 с установленными в нем испарительными участками регулируемых тепловых труб 6.

Разделение по водороду неработающих от работающих капсул 3 осуществляется посредством регулирующей арматуры

11,включенной в состав системы сбора и отвода водорода 7, Количество капсул и количество регулируемых тепловых труб в каждой капсуле могут быть произвольными и определяется иэ условия обеспечения заданных характеристик автономного аккумулятора водорода.

Рассмотрим работу автономного аккумулятора водорода с химическим теплоге4 нератором, основанным на экзотермической химической реакции сжигания лития с шестифтористой серой.

Расположенный в заряде лития, находя5 щегося во втором отсеке 9 капсул З,горящий пиротехнический материал, воспламеняемый электрической искрой, обеспечивает в течение короткого промежутка времени плавление заряда лития и его нагрев до температуры воспламенения окислителя, Одновременно с началом плавления заряда лития осуществляется подача окислителя во второй отсек 9 капсул 3, что вызывает начало экзотермической химической реакции. В дальнейшем заряд лития и образующиеся продукты экзотермической химической реакции поддерживаются в расплавленном состоянии за счет тепла самой реакции. Подача окислителя осуществляется под избы20 точным давлением из емкости, входящей в состав автономного аккумулятора водорода (на фиг..1 не показано).

Тепло от автономного источника тепловой энергии 10 посредством регулируемых

25 тепловых труб 6 передается водородаккумулирующему веществу 5, находящемуся в первом отсеке 4 капсул 3. Выделившийся водород через регулирующую арматуру 11 работающих капсул 3 и систему сбора и отвода водорода 7 направляется потребителям.

Формула изобретения

35 Автономный аккумулятор водорода, состоящий из прочного корпуса, внутри которого размещены капсулы с водородаккумулирующим веществом,отлича ющийсятем, что, с целью обеспечения автономности рабо40 ты, снижения массогабаритных показателей, расширения диапазона водородаккумулирующих веществ, применяемых при создании автономных аккумуляторов водорода, регулирования расхода генерируемого водорода и повышения надежности, он снабжен регулируемыми тепловыми трубами, при этом ка>кдая из капсул разделена на два отсека, в первом из которых находится водородаккумулирующее веществ с размещенными в нем

50 конденсационными участками регулируемых тепловых труб, испарительные участки которых расположены во втором отсеке капсулы, содержащем автономный источник тепловой энергии, представляющий собой

55 тепловой аккумулятор или химический теплогенератор.

1798г)9з

1798593

uR.

Составитель В.Левенберг

Техред М,Моргентал Корректор Л,Пилипенко

Редактор

Заказ 7б3 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101