Способ подачи потребителю газообразного водорода высокого давления

Изобретение относится к криогенной технике. Способ подачи потребителю газообразного водорода высокого давления заключается в нагнетании насосом по перекрываемому трубопроводу жидкого водорода из резервуара в накопитель-газификатор, выполненный в виде емкости полного объема Vп, где с повышением температуры и давления за счет подводимого тепла жидкий водород превращают в газообразный высокого давления. Емкость с объемом Vп выполнена с расположенной в ней внутренней емкостью объемом Vв, которая с перекрытием соединена с насосом и через сквозные отверстия - с емкостью объема Vп. Отношение объемов Vв/Vп выбрано в диапазоне от 0,3 до 1,0 в зависимости от максимального давления водорода при постоянной максимальной температуре емкости объема Vп. Заполнение внутренней емкости объемом Vв за один цикл осуществляют водородом дозированной массы со сверхкритическими значениями давления и температуры. Изохорический нагрев водорода обеспечивают теплом окружающей среды с достижением заданного максимально допустимого давления газообразного водорода перед подачей потребителю. После заправки баллонов потребителя при снижении давления в емкости Vп до установленного уровня отключают перекрываемый трубопровод от потребителя и подключают к технологической емкости. Охлаждают оставшийся в емкости Vп водород жидким азотом по криогенным магистралям из источника и продолжают перепускать водород в технологическую емкость со снижением давления и температуры в емкости Vп до уровня значения давления водорода на выходе из насоса при работе. Затем включают насос, добавляют до заданного значения дозированную массу водорода из резервуара жидкого водорода и осуществляют следующий цикл подачи потребителю газообразного водорода. Технический результат заключается в достижении максимально допустимого давления газообразного водорода в заполняемой емкости, исключении вибраций потока и уменьшении энергозатрат, повышении долговечности накопителя-газификатора, увеличении быстродействия заправки баллонов, обеспечении возможности восстановления высокого давления водорода в емкости до уровня максимального давления после снижения давления. 1 ил.

 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для подготовки и газификации жидкого водорода, хранения и подачи потребителю газообразного водорода высокого давления. Способ может быть применен в авиации, на флоте, в промышленности и медицине.

Проблемой хранения и подачи газообразного водорода высокого давления (70 МПа и более) потребителю является создание способа достижения высокого давления газообразного водорода с уменьшением затрат на подвод тепла к водороду криогенной температуры перед его подачей потребителю.

В частности, в авиации водород сегодня используется при запусках высокоскоростных прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД) и в беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) при их работе на электрохимических генераторах (ЭХГ). В качестве ЭХГ служат преимущественно твердополимерные топливные элементы, работающие на водороде, причем водород высокого давления (70 МПа и выше) и высокой степени очистки хранится, в отличие от применяемого в высокоскоростных ПВРД жидкого водорода, в баллонах. Хранение в жидком состоянии водорода (Н), используемого в высокоскоростных ПВРД, ограничено по времени и тем самым не годится для БПЛА. Это обусловлено неизбежными потерями из-за его испарения в результате притоков тепла извне и повышения при этом концентрации кислорода в форме твердых кристаллов. Например, транспортная водородная цистерна ЦТВ-25/06 объемом 25 м3 и массой Н, равной 1500 кг, "теряет" в сутки 1% Н2, что составляет в пределе 15 кг. По мнению Главного специалиста ПАО "Криогенмаш", кандидата технических наук A.M. Домашенко, длительное, эффективное и безопасное хранение водорода большой массы возможно только в резервуарах высокого давления (70 МПа и более).

Известно термокомпрессионное устройство для регенерации хладагентов (см., например, патент США №5379607), содержащее компрессор, ресивер, емкости высокого давления, теплообменники и магистрали заправки и подачи газа потребителю. Принцип работы термокомпрессионных устройств известен. Основу его составляет емкость (баллон-компрессор), которую вначале охлаждают, желательно до температуры конденсации газа, и заполняют ее газом из стендовых баллонов. Затем стендовые баллоны отключают, емкость нагревают, давление газа в ней растет, и газ перекачивается в заправляемую емкость. Таких циклов всасывание-нагнетание совершается столько, сколько необходимо для достижения заданного давления в заправляемой емкости. Однако наличие в устройствах механических компрессоров, использующих смазку для вращающихся и перемещающихся узлов и деталей, не исключает загрязнения газа парами масла (смазки), что недопустимо при перекачке (заправке) газа в баллоны потребителя и дополнительно требует сложной системы очистки водорода до уровня чистоты 99,99. Это усложняет конструкцию и эксплуатацию устройства, что приводит к большим финансовым затратам. Достаточно упомянуть тот факт, что энергозатраты на компримирование 1 кг/с водорода до давления 100 МПа составляют не менее 50 МВт.

Известен «Испаритель криогенной жидкости» (патент РФ №2239121), содержащий корпус с узлами подвода и выдачи хладагента, камеры жидкого и газообразного хладагента и теплообменный элемент. Устройство подогревает жидкий и выдает потребителям газифицированный хладагент без повышения его давления. Устройство может быть использовано только потребителями газифицированного хладагента низкого давления. Кроме того, для работы устройства необходима тепловая энергия для нагрева теплообменного элемента.

Известен способ хранения и подачи криогенного продукта, основанный на поддержании давления и температуры криогенного продукта в теплоизолированном внутреннем сосуде выше температуры конденсации путем подвода тепла к криогенному продукту при уменьшении его плотности в процессе хранения, который включает изохорический нагрев продукта до температуры, соответствующей однофазному состоянию при докритическом давлении, превышающем давление криогенного продукта у потребителя не менее чем на 1 кг/см2, где выдачу продукта выполняют с возрастанием давления до заданного сверхкритического с подводом тепла с корректировкой температуры, что позволяет сократить время подготовки к выдаче продукта (патент РФ №1700988) потребителю.

Недостатками такого способа хранения криогенного продукта и подачи газа потребителю является то, что подачу криогенного продукта потребителю выполняют с возрастанием давления до заданного сверхкритического с подводом тепла, приводящим к повышенным затратам.

Наиболее близким аналогом того же назначения, что и заявляемое техническое решение является способ подготовки и подачи потребителю газообразного водорода в патенте РФ №2463463 «Комбинированная энергетическая система». Система содержит резервуар жидкого водорода, насос подачи жидкого водорода с приводом, всасывающий и напорный трубопроводы с запорными устройствами, накопитель-газификатор жидкого водорода, выполненный в виде емкости, а также выпускной трубопровод, включающий запорные устройства и редуктор давления. Способ подготовки и подачи потребителю газообразного водорода высокого давления заключается в том, что перед пуском системы подготовки и подачи водорода при открытых запорных устройствах всасывающего и напорного трубопроводов и закрытом запорном устройстве выпускного трубопровода включают привод насоса и из резервуара через всасывающий трубопровод до насоса и напорный трубопровод после насоса с открытыми запорными устройствами трубопроводов подают жидкий водород в накопитель-газификатор. После заполнения накопителя-газификатора закрывают запорные устройства всасывающего и напорного трубопроводов и газифицируют водород от подводимого тепла, далее при достижении в накопителе-газификаторе заданного давления газообразного водорода открывают запорное устройство выпускного трубопровода и через редуктор давления подают водород потребителю.

В основу изобретения положена техническая проблема способа подачи потребителю газообразного водорода высокого давления, который бы обеспечивал снижение энергозатрат при достижении высокого давления водорода, повышение надежности заполнения жидкого водорода накопителя-газификатора и сокращение времени заправки баллонов потребителя.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в том, что способ подачи потребителю газообразного водорода высокого давления обеспечивает достижение максимально допустимого давления газообразного водорода за счет использования насоса со сверхкритическими параметрами по давлению и температуре, исключения вибраций потока при максимально полном заполнении внутренней емкости водородом, уменьшения энергозатрат на подвод тепла к водороду, повышения долговечности накопителя-газификатора, увеличения быстродействия заправки баллонов потребителя охлажденным газообразным водородом высокого давления, возможности восстановления высокого давления водорода в емкости после снижения давления в ней до уровня максимального давления.

Техническая проблема решается тем, что способ подачи потребителю газообразного водорода высокого давления заключается в нагнетании насосом по перекрываемому трубопроводу жидкого водорода из резервуара в накопитель-газификатор, который выполнен в виде емкости полного объема Vп. Причем в емкости объема Vп с повышением температуры и давления за счет подводимого тепла жидкий водород превращают в газообразный высокого давления.

Новым в изобретении является то, что емкость с объемом Vп выполнена с расположенной в ней внутренней емкостью объемом Vв, которая с перекрытием соединена с насосом и через сквозные отверстия - с емкостью полного объема Vп. Причем отношение объемов Vв/Vп выбирают в диапазоне от 0,3 до 1,0 в зависимости от допустимо максимального давления водорода при постоянной максимальной температуре емкости объема Vп. При этом наполнение внутренней емкости с объемом Vв за один цикл осуществляют водородом дозированной массы со сверхкритическими значениями давления и температуры. Далее обеспечивают изохорический нагрев водорода теплом окружающей среды до температуры, близкой к температуре окружающей среды, с достижением максимально допустимого давления газообразного водорода перед подачей потребителю. После заправки баллонов потребителя по перекрываемому трубопроводу при снижении давления в емкости Vп полного объема до установленного уровня отключают перекрываемый трубопровод от потребителя и подключают к технологической емкости. Охлаждают оставшийся в емкости Vп полного объема водород жидким азотом по криогенным магистралям из источника и продолжают перепускать водород в технологическую емкость со снижением давления и температуры в емкости Vп полного объема до уровня значения давления водорода на выходе из насоса при его работе. Затем включают насос, добавляют до заданного значения дозированную массу водорода из резервуара жидкого водорода и осуществляют следующий цикл подачи потребителю газообразного азота.

При таком способе подачи потребителю газообразного водорода высокого давления:

- выполнение емкости полного объема Vп с расположенной в ней внутренней емкостью объемом Vв, которая с перекрытием соединена с насосом и через сквозные отверстия - с емкостью полного объема Vп, обеспечивает при выборе отношения объемов Vв/Vп в диапазоне от 0,3 до 1,0 в зависимости от допустимо максимального давления водорода при постоянной максимальной температуре в емкости полного объема Vп наибольшую заполняемость внутренней емкости Vв дозированной массой водорода. Представленный диапазон отношения Vв/Vп охватывает всю совокупность значений относительного объема Vв/Vп в зависимости от назначенного допустимо максимального уровня давления при постоянной максимальной температуре водорода в емкости Vп с учетом его реальных свойств. Каждому назначенному значению допустимо максимального давления отвечает конкретное значение относительного объема Vв/Vп (проиллюстрировано далее), ниже которого будет недобор по дозированной массе жидкого водорода, полностью заполнившего «недоразмеренную» внутреннюю емкость Vв, из-за чего не будет достигнут назначенный уровень давления при достижении максимальной температуры при нагреве водорода в емкости Vп. И, напротив, при превышении конкретного значения отношения Vв/Vп дозированная масса водорода в емкости Vв окажется в избытке из-за ее «переразмеренного» объема внутренней емкости Vв при постоянном объеме емкости Vп, что может привести к ее разрушению из-за превышения уровня допустимого максимального давления при достижении максимальной температуры водорода в емкости объемом Vп;

- осуществление заполнения внутренней емкости объемом Vв за один цикл водородом дозированной массы со сверхкритическими значениями давления и температуры обеспечивает достижение максимально допустимого давления водорода, подчиняющемуся уравнению состояния реального газа, в емкости полного объема Vп при изохорическом нагреве до температуры, близкой к температуре окружающей среды;

- отключение перекрываемого трубопровода после заправки баллонов потребителя по перекрываемому трубопроводу при снижении давления в емкости полного объема Vп до установленного уровня и подключение перекрываемого трубопровода к технологической емкости обеспечивает наряду с подключением в работу криогенных магистралей с жидким азотом снижение температуры и давления в емкости полного объема до уровня давления, достигаемого работой насоса;

- охлаждение оставшегося в емкости полного объема Vп водорода жидким азотом по криогенным магистралям из источника и продолжение перепуска водорода в технологическую емкость со снижением давления и температуры в емкости полного объема Vп до уровня значения давления водорода на выходе из насоса с критическими параметрами по давлению и температуре при работе обеспечивает надежное функционирование насоса и стабильное (без вибраций) заполнение внутренней емкости объемом Vв жидким водородом;

- добавление до заданного значения дозированной массы водорода из резервуара жидкого водорода включением насоса позволяет осуществлять следующие циклы подачи потребителю газообразного азота.

Таким образом, решена поставленная в изобретении техническая проблема способа подачи потребителю газообразного водорода высокого давления, который обеспечивает снижение энергозатрат при достижении высокого давления водорода, повышение надежности заполнения внутренней емкости водородом криогенной температуры, сокращение времени заправки баллонов потребителя.

Настоящее изобретение поясняется последующим описанием способа подачи потребителю газообразного водорода высокого давления со ссылкой на чертеж.

Способ подачи потребителю газообразного водорода высокого давления заключается в нагнетании насосом 1 по перекрываемому трубопроводу 2 жидкого водорода из резервуара 3 в накопитель-газификатор 4, выполненный в виде емкости 5 полного объема Vп, где с повышением температуры и давления за счет подводимого тепла водород с криогенной температурой превращают в газообразный высокого давления и температурой окружающей среды. Емкость 5 с объемом Vп выполнена с расположенной в ней внутренней емкостью 6 объемом Vв, которая с перекрытием 7 соединена с насосом 1 и через сквозные отверстия 8 - с емкостью 5 полного объема Vп. Отношение объемов Vв/Vп выбирают в диапазоне от 0,3 до 1,0 в зависимости от максимального давления водорода при постоянной максимальной температуре емкости объема Vп. При этом заполнение внутренней емкости 6 объемом Vв осуществляют за один цикл водородом дозированной массы со сверхкритическими значениями давления и температуры. Далее изохорический нагрев водорода обеспечивают теплом окружающей среды до температуры, близкой к температуре окружающей среды, с достижением максимально допустимого давления газообразного водорода перед подачей потребителю. После заправки баллонов потребителя (см. чертеж) по перекрываемому трубопроводу 9 при снижении давления в емкости 5 полного объема до установленного уровня отключают перекрываемый трубопровод 9 от потребителя и подключают к технологической емкости 10. Охлаждают оставшийся в емкости 5 полного объема водород жидким азотом по криогенным магистралям 11 из источника 12 и продолжают перепускать водород в технологическую емкость 10 со снижением давления и температуры в емкости 5 полного объема до уровня значения давления водорода на выходе из насоса 1 при работе. Затем включают насос 1, добавляют до заданного значения дозирования массу жидкого водорода из резервуара 3 и осуществляют следующий цикл подачи потребителю газообразного водорода высокого давления.

Предложенное техническое решение входит в практику бескомпрессорного способа повышения (при малых энергозатратах) давления газа с использованием криогенных жидкостей. Применительно к жидкому кислороду такой способ освоен в КБХА (г. Воронеж) в соответствии с техническим решением по патенту на изобретение РФ №2445503. Целесообразно подчеркнуть, что применительно к водороду способ «криогенной заправки» емкостей является во много раз эффективнее из-за гораздо меньшей плотности водорода по отношению к кислороду при нормальных условиях. В настоящее время водород находит применение в автомобильной промышленности с давлением 70 МПа. Известен седан «Mirai» фирмы «Toyota», работающий на водородном топливе. Водород хранится в 2-х емкостях объемом по 60 литров с давлением 70 МПа.

Следует особо отметить, что одной из особенностей предлагаемого способа является возможность выполнять заправку баллонов потребителя охлажденным водородом из емкости с учетом неизбежного нагрева водорода при заправке. Такой нагрев обусловлен совершением работы сжатия при заправке. Очевидно, что повышение температуры заправляемого водорода приводит к снижению полноты заправки баллона при достижении максимально допустимого давления в нем. Заправку охлажденным водородом можно осуществлять в процессе нагрева водорода в емкости полного объема Vп, причем достижение требуемого давления в баллонах потребителя обеспечивается его изохорическим нагревом теплом окружающей среды.

Результаты расчета отношения объемов Vв/Vп с учетом реальных свойств водорода показывают, что при постоянной максимальной температуре водорода в емкости объемом Vп, равной 300 К, относительный объем Vв/Vп изменяется в зависимости от допустимо максимальных значений давления, равных 26, 50 и 85 МПа, соответственно как 0,3; 0,39 и 0,53. То есть с повышением давления отношение Vв/Vп повышается, что только качественно (с ошибкой 20-25%) отражается и известным уравнением Ван-дер-Ваальса.

Расчет эффективности охлаждения водорода с помощью криогенных магистралей, для примера выполненных в виде 4-х труб 12×3 и размещенных в емкости Vп вокруг внутренней емкости Vв, показывает следующее: при изменении в процессе теплообмена температуры азота (с суммарным расходом 2 кг/с и с давлением 0,2 МПа) от 77 К до 90 К потребное время охлаждения водорода (массой 160 кг с температуры 300 К до 250 К) составляет не более 25 минут.

Предлагаемое техническое решение может найти широкое применение не только применительно к водороду в качестве топлива в авиации и автотранспорте, но и применительно к сжиженному природному газу при его использовании в автомобилях.

Способ подачи потребителю газообразного водорода высокого давления, заключающийся в нагнетании насосом по перекрываемому трубопроводу жидкого водорода из резервуара в накопитель-газификатор, выполненный в виде емкости объема Vп, где с повышением температуры и давления за счет подводимого тепла жидкий водород превращают в газообразный, отличающийся тем, что емкость с объемом Vп выполнена с расположенной в ней внутренней емкостью объемом Vв, которая с перекрытием соединена с насосом и через сквозные отверстия - с емкостью полного объема Vп, причем отношение объемов Vв/Vп выбирают в диапазоне от 0,3 до 1,0 в зависимости от максимального давления водорода при постоянной максимальной температуре емкости объема Vп, при этом заправку внутренней емкости объемом Vв за один цикл осуществляют водородом дозированной массы со сверхкритическими значениями давления и температуры, далее изохорический нагрев водорода обеспечивают теплом окружающей среды до температуры, близкой к температуре окружающей среды, с достижением максимально допустимого давления газообразного водорода перед подачей потребителю, а после заправки баллонов потребителя по перекрываемому трубопроводу при снижении давления в емкости полного объема Vп до установленного уровня отключают перекрываемый трубопровод от потребителя и подключают к технологической емкости, охлаждают оставшийся в емкости полного объема Vп водород жидким азотом по криогенным магистралям из источника и продолжают перепускать водород в технологическую емкость со снижением давления и температуры в емкости полного объема Vп до уровня давления водорода на выходе из насоса при работе, затем включают насос, добавляют до заданного значения дозированную массу водорода из резервуара жидкого водорода и осуществляют следующий цикл подачи потребителю газообразного водорода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии регазификации криогенных жидкостей и может быть использовано в криогенной технике. Характеризуется тем, что формируют воздушный поток, направляют его через продукционный испаритель 3, формируют напор гидростатического столба криогенной жидкости, направляют жидкий криопродукт из резервуара 5 в испаритель наддува 4, осушают поток воздуха, направляют осушенный поток воздуха вертикально вниз через продукционный испаритель 3 и испаритель наддува 4 и нагревают полученный продукционный поток газа до заданной температуры.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для испарения сред, находящихся в жидком состоянии. Испаритель криогенной жидкости содержит охлаждаемую криогенной жидкостью камеру сгорания, смесительную головку, включающую в себя блок подачи горючего, блок подачи окислителя, блок огневого днища, при этом в указанных блоках по концентрическим окружностям установлены форсунки, состоящие из полого наконечника и втулки, охватывающей с кольцевым зазором наконечник, при этом на наружной поверхности наконечника форсунки выполнены ребра, взаимодействующие своей наружной частью с внутренней поверхностью втулки, причем во внутренней полости камеры сгорания расположены теплообменные элементы, выполненные в виде трубок Фильда, у которых вход наружной трубки и выход внутренней трубки соединены с полостями блока огневого днища, при этом одна из его полостей сообщается с трактом охлаждения камеры сгорания, а в выходной части камеры сгорания установлен газовод, в варианте исполнения, ребра, выполненные на наружной поверхности наконечника форсунки смесительной головки, расположены под углом к продольной оси форсунки, наконечник форсунки смесительной головки со стороны подачи окислителя выполнен глухим, при этом на его наружной поверхности выполнены тангенциальные отверстия, равномерно расположенные по окружности и сообщающиеся с полостью окислителя 2 з.п.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для испарения сред, находящихся в жидком состоянии. Испаритель криогенной жидкости содержит корпус, состоящий из внутренней и наружной цилиндрических оболочек, установленных коаксиально с кольцевым зазором и соединенных между собой с помощью днища, при этом во внутренней полости корпуса расположена коаксиально дополнительная цилиндрическая оболочка, образуя единый кольцевой канал для прохода греющего теплоносителя от периферии испарителя к его центру, причем каждая из оболочек состоит из двух жестко соединенных между собой цилиндров, между которыми образованы каналы, объединенные в коллекторы для подвода и отвода криогенной жидкости, смесительную головку со смесительными элементами, воспламеняющим устройством и коллекторами подвода компонентов топлива, установленную на входе в кольцевой канал.

Изобретение относится к области хранения и регазификации сжиженных углеводородных газов. Способ предусматривает изотермическое хранение сжиженного углеводородного газа (СУГ) и последующую его регазификацию для подачи под заданным давлением в сеть потребления с применением парокомпрессионного холодильного агрегата, работающего в режиме теплового насоса.

Изобретение относится к области криогенной техники, в частности к устройствам перекачки, заправки жидкого азота, а также для заморозки вакуумных ловушек. Устройство для подачи хладагента в камеру холода содержит воронку, выполненную как одно целое с фланцем, и герметизирующую пробку, выполненную с вертикальным сквозным отверстием, расположенную между горловиной сосуда Дьюара и посадочным местом во фланце.

Изобретение относится к области криогенной техники, в частности к устройствам перекачки и заправки жидкого азота, а также для заморозки вакуумных ловушек. Стационарное устройство для подачи хладагента в камеру холода содержит как минимум один стационарный сосуд Дьюара, каждый из которых снабжен фланцем и герметизирующей кольцеобразной прокладкой, расположенной между торцом горловины сосуда Дьюара и посадочным местом во фланце, выполненном с двумя патрубками, расположенными вертикально над горловиной сосуда Дьюара.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для испарения сжиженного углеводородного газа, находящегося в жидком состоянии. Испаритель сжиженного углеводородного газа содержит корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, полую обечайку с глухим выходным торцом, установленную на оси корпуса.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к мобильным топливозаправочным модулям, служащим для приема, хранения и выдачи сжиженного газа. Топливозаправочный модуль для сжиженного газа включает корпус, имеющий дно, крышу и боковые стенки, снабженные сквозными отверстиями.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для испарения сжиженного углеводородного газа, находящегося в жидком состоянии. Испаритель сжиженного углеводородного газа содержит корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок.

Раскрыт способ для испарения криогенной жидкости. Способ включает: сжигание топлива в горелке для производства отработанного газа; смешивание атмосферного воздуха и отработанного газа для производства смешанного газа; осуществление контакта смешанного газа посредством непрямого теплообмена с криогенной жидкостью для испарения криогенной жидкости.

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к автомобильной газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС). АГНКС включает: фильтр-сепаратор (1), компрессорный блок (2), установку осушки газа (3), аккумуляторы газа (4), заправочные колонки (5), линию высокого давления подачи газа (6), перемычку с запорной арматурой (7).

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к автомобильной газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС). Технический результат изобретения - уменьшение времени заправки вновь прибывшего газобаллонного автомобиля на АГНКС в то время, когда на данной станции осуществляется заправка передвижных автомобильных газозаправщиков.

Настоящее изобретение предлагает систему подачи газа, включающую устройство для хранения газа, силовое устройство и устройство для заправки газом. Устройство для хранения газа включает две группы цилиндров, имеющие одинаковое число цилиндров.

Изобретение относится к технологии заправки потребителя, например автомобиля, тепловоза и т.п., компримированным природным газом (КПГ). Природный газ (ПГ) из магистрального газопровода 1 (МГ), где давление составляет порядка 25-90 кгс/см2, подают в детандер 2, подвергая адиабатическому расширению с совершением внешней работы.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к термокомпрессорам. В термокомпрессионном устройстве, содержащем источник газа высокого давления с подключенными к нему баллонами-компрессорами, источник холода и объединенную магистраль заправки баллонов-компрессоров, снабженную первым теплообменником-охладителем, на входе в который параллельно включены баллоны-компрессоры, согласно изобретению каждый баллон-компрессор выполнен в виде теплоизолированной двустенной емкости с оребрением внутреннего сосуда, размещенным в межстенной полости, подключенной к источнику холода.

Изобретение относится к средствам для заправки потребителей, компримированным природным газом (КПГ). Установка для заправки компримированным природным газом, включающая блок для производства компримированного природного газа, аккумулятор компримированного природного газа, газораздаточные колонки, причем блок для производства компримированного природного газа содержит оборудованный буферной емкостью регазификатор сжиженного природного газа.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации термокомпрессоров. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, выполненным в виде теплоизолированной двустенной емкости с оребрением внутреннего сосуда, размещенным в межстенной полости, заправочную магистраль.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации термокомпрессоров. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, источник холода и магистраль подачи газа потребителю, имеющую теплообменник-охладитель.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, источник холода и магистраль подачи газа потребителю, снабженную теплообменником-охладителем.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, источник холода и магистраль прокачки теплоносителя.

Изобретение относится к испытательной технике в машиностроении и может быть использовано в авиации и ракетостроении при производстве блоков высокого давления негорючего газа в одноразовых устройствах длительного хранения. В устройстве для зарядки баллона и герметизации под давлением герметизация технологического отверстия для зарядки баллона газом обеспечивается посредством сварки конической заглушки по торцу зарядного штуцера под давлением рабочей среды. Устройство обеспечивает установку конической заглушки при давлении рабочей среды, сварку заглушки в поджатом состоянии и испытания на герметичность как после установки заглушки, так и после сварки. Технический результат - повышена надежность объекта в целом и снижены затраты в производстве устройства. 4 ил.

Изобретение относится к криогенной технике. Способ подачи потребителю газообразного водорода высокого давления заключается в нагнетании насосом по перекрываемому трубопроводу жидкого водорода из резервуара в накопитель-газификатор, выполненный в виде емкости полного объема Vп, где с повышением температуры и давления за счет подводимого тепла жидкий водород превращают в газообразный высокого давления. Емкость с объемом Vп выполнена с расположенной в ней внутренней емкостью объемом Vв, которая с перекрытием соединена с насосом и через сквозные отверстия - с емкостью объема Vп. Отношение объемов VвVп выбрано в диапазоне от 0,3 до 1,0 в зависимости от максимального давления водорода при постоянной максимальной температуре емкости объема Vп. Заполнение внутренней емкости объемом Vв за один цикл осуществляют водородом дозированной массы со сверхкритическими значениями давления и температуры. Изохорический нагрев водорода обеспечивают теплом окружающей среды с достижением заданного максимально допустимого давления газообразного водорода перед подачей потребителю. После заправки баллонов потребителя при снижении давления в емкости Vп до установленного уровня отключают перекрываемый трубопровод от потребителя и подключают к технологической емкости. Охлаждают оставшийся в емкости Vп водород жидким азотом по криогенным магистралям из источника и продолжают перепускать водород в технологическую емкость со снижением давления и температуры в емкости Vп до уровня значения давления водорода на выходе из насоса при работе. Затем включают насос, добавляют до заданного значения дозированную массу водорода из резервуара жидкого водорода и осуществляют следующий цикл подачи потребителю газообразного водорода. Технический результат заключается в достижении максимально допустимого давления газообразного водорода в заполняемой емкости, исключении вибраций потока и уменьшении энергозатрат, повышении долговечности накопителя-газификатора, увеличении быстродействия заправки баллонов, обеспечении возможности восстановления высокого давления водорода в емкости до уровня максимального давления после снижения давления. 1 ил.

Наверх