Patent RU-85759-U1 (RU)
Title: Энергоустановка с водородовоздушным электрохимическим генератором
IPC: C01B3/00
Filed: 2009-03-10
Granted: 2009-08-10
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.