Аккумулятор водорода

 

Сущность изобретения: аккумулятор водорода представляет собой систему двух блоков, каждый из которых состоит из двух коаксиальных цилиндров, наружного, заполненного высокотемпературным гидридом , и внутреннего, заполненного низкотемпературным гидридом, при этом водородный коллектор внутреннего цилиндра блока соединен через обратные клапаны с водородным коллектором наружного цилиндра блока и с ресивером, а водородный коллектор внутреннего цилиндра блока соединен через обратные клапаны с водородным коллектором наружного цилиндра блока с ресивером. В каждом блоке в газоходе , отделяющем один цилиндр от другого, установлена заслонка, привод которой своей внутренней полостью связан с водородным коллектором внутреннего цилиндра этого блока. Таким образом подача водорода в двигатель осуществляется из низкотемпературного гидрида, а хранение основного количества водорода осуществляется в дешевом и легком высокотемпературном гидриде . В процессе эксплуатации гидридный аккумулятор одновременно обеспечивает разрядку низкотемпературного гидрида одного блока и зарядку водородом низкотемпературного гидрида другого блока. 3 з.п. ф-лы, 4 ил, . ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 17 С 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772857/26 (22) 25.12.89 (46) 07.04.93. Бюл. М 13 (71) Николаевский кораблестроительный институт им. адм. С.О.Макарова (72) С.Ю,Беляков и Б,Г.Тимоше,"вский (56) Заявка Японии

М 62 — 31238, кл. Е 17 С 11/00, 1987. (54) АККУМУЛЯТОР ВОДОРОДА (57) Сущность изобретения: аккумулятор водорода представляет собой систему двух блоков, каждый из которых состоит из двух коаксиальных цилиндров, наружного, заполненного высокотемпературным гидридом, и внутреннего, заполненного низкотемпературным гидридом, при этом водородный коллектор внутреннего цилиндра блока соединен через обратные клапаны с водородным коллектором наружного

Изобретение относится к транспортной энергетике и может быть использовано при создании дизельных знергоустановок, работающих с добавками водорода.

Целью изобретения является снижение массы и стоимости гидридного аккумулятора водорода.

На фиг. 1 показан предлагаемый аккумулятор; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, вид сбоку; на фиг, 4 — разрез

Б-Б на фиг. 1.

Аккумулятор водорода состоит из двух блоков 1 и 2.

Каждый блок содержит дРа коаксиальных цилиндра, наружного 3, 4, заполненного высокотемпературным гидридом 5, и

Ы./ 1807294 А1 цилиндра блока и с ресивером, а водородный коллектор внутреннего цилиндра блока соединен через обратные клапаны с водородным коллектором наружного цилиндра блока с ресивером. В каждом блоке в газоходе, отделяющем один цилиндр от другого, установлена заслонка, привод которой своей внутренней полостью связан с водородным коллектором внутреннего цилиндра этого блока. Таким образом подача водорода в двигатель осуществляется из низкотемпературного гидрида, а хранение основного количества водорода осуществляется в де шевом и легком высокотемпературном гидриде. В процессе эксплуатации гидридный аккумулятор одновременно обеспечивает разрядку низкотемпературного гидрида одкого блока и зарядку водородом низкотемпературного гидрида другого блока. 3 з,п. ф-лы, 4 ил, внутреннего 6, 7, заполненного низкотемпе- С ратурным гидридом 8.

Водородный коллектор 9 внутреннего, ) цилиндра 6 первого блока 1 соединен через сО .обратный клапан 10 с водородным коллек- ф тором 11 наружного цилиндра 4 блока 2, а через обратный клапан 12 с ресивером 13.

Водородный коллектор 14 внутреннего цилиндра 7 блока 2 соединен через обратный . клапан 15 с водородным коллектором 16 наружного цилиндра 3 блока 1, а через обратный клапан 17 с ресивером 18, В блоках 1 и 2 в газоходах 19 и 20, отделяющих внутренние цилиндры от наружных, установлены заслонки 21 и 22, приводы которых 23 и 24 своими внутренними полостями связаны с водородными коллек1807294 торами 9 и 14 внутренних цилиндров 6 и 7 этих блоков.

Блоки 1 и 2 имеют индивидуальные газоходы 25 и 26, которые, в свою очередь, имеют по два цилиндрических патрубка 27, 5 . 28, 29 и 30, Патрубки 28, 29 предназначены для подачи отходящих газов, а патрубки 27, 30 — для подачи наружного воздуха. Патрубки 28 и 29 связаны общим коллектором 31.

Во всех четырех патрубках 27, 28, 29, 30 10 установлены заслонки 32; 33, 34, 35 с общим приводом 36, которые ориентированы следующим образом: углы между заслонками

32, 34 и осью аккумулятора равны 90; углы между заслонками 33, 35 и осью аккумуля- 15 тора равны 180 . Зарядка водородом АВ осуществляется через клапана 37 и 38.

Аккумулятор водорода работает следующим образом.

Отходящие газы двигателя поступают в 20 коллектор 31. Поскольку заслонка 33 патрубка 28 открыта, а 34 закрыта. отходящие газы поступают в газоход 25 блока 1, нагревая гидриды 5 и 8.труб 3 и 6. Водород, выделившийся из низкотемпературного гидрида 8 через водородный коллектор 9 и обратный клапан 12 поступает в ресивер 13, а затем в систему питания двигателя, При превышении установленного давления в ресивере 13, привод 23 заслонки 21, установ- 30 ленный в газоходе 19, провернет ее, уменьшив тем самым расход отходящих газов на обогрев низкотемпературного гидрида и увеличив расход отходящих газов на обогрев высокотемпературного гидрида. 35

Водород, выделившийся из высокотемпературного гидрида 5 через коллектор 16, обратный клапан 15 и коллектор 14 поступает во внутреннюю трубу 7 блока 2. Гидрид 8, заполняющий трубу 6, поглощает этот водо- 40 род. Теплота сорбции отводится наружным воздухом, поступающим при движении транспортного средства через открытую за слонку 35 патрубка 30 газохода 26, При полной разрядке гидрида 8 трубы 6 привод 26 заслонок 32. 33, 34, 35 меняет их ориентацию на 90 . Таким образом, заслонки 33, 35 оказываются закрытыми, а 32, 34—, открытыми. Отходящие газы начинают поступать через коллектор 31, патрубок 29 в 50 газоход 26, нагревая трубы 4 и 7, Водород из трубы 7 через водородный коллектор 14 и обратный клапан 17.поступает в ресивер

18, а затем в систему питания двигателя.

Водород из трубы 4 через водородный кол- 55 лектор 11, обратный клапан 10, водородный коллектор 9 поступает в трубу 6 и поглощается низкотемпературным гидридом 8. Теплота. сорбции отводится наружным воздухом, поступающим через открытую заслонку 32 патрубка 27 в газоход 25, Расход отходящих газов, идущих на обогрев трубы

7,регулируется заслонкой 22 газохода 20, Зарядка аккумулятора водородом осуществляется через клапаны 37 и 38.

Таким образом, подача водорода в двигатель осуществляется из низкотемператур- ного гидрида, а хранение основного количества водорода осуществляется в высокотемпературном гидриде. В процессе эксплуатации аккумулятора обеспечивает одновременно разрядку низкотемпературного гидрида одного блока и зарядку водородом ниэкотемпературного гидрида другого блока. Все это позволяет обеспечить работоспособность АВ в широком диапазоне температур отходящих газов и давлений водорода, заменив при этом значительную часть тяжелого и дорогого низкотемпературного гидрида на легкий и дешевый высокотемпературный, Формула изобретения

1. Аккумулятор водорода преимущественно транспортного средства, содержащий блоки, заполненные высокотемпературным и низкотемпературным гидридами интерметаллического соединения,. соединенные с водородными коллекторами, отличающийся тем, что, с целью снижения массы и стоимости, он снабжен ресивером, каждый блок выполнен в виде коаксиальных цилиндров, наружный из которых заполнен высокотемпературным тидридом, а внутренний — низкотемпературным, между цилиндрами и блоками выполнены газоходы, при этом водородный коллектор внутреннего цилиндра первого блока через обратные клапаны подключен к водородному коллектору наружного цилиндра второго блока и к ресиверу, а водородный коллектор внутреннего цилиндра второго блока через. обратные клапаны — к водородному коллектору наружного цилиндра первого блока и к ресиверу.

2. Аккумулятор по и. 1. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что газоходы между цилиндрами имеют заслонки с приводами, подключенными к водородным коллекторам внутренних цилиндров.

3. Аккумулятор по пп 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что газоходы между блоками снабжены первыми патрубками для подачи отходящих газов и вторыми патрубками для подачи воздуха, при этом первые патрубки сообщены между собой посредством коллектора.

4, Аккумулятор по пп. 1-3, о тл и ч à е- шийся тем, что все патрубки имеют заслонки с общим приводом, при этом за1807294 слонка первого патрубка первого блока уста- второго блока, и оставшиеся заслонки патновлена параллельно заслонке второго патрубка рубков расположены перпендикулярно им.

А-А

1807294

Составитель С,Беляков

Техред M.Mîðãåíòàë .Корректор Л,Филь

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, yn,Гагарина, 101

Заказ 1371 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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