1598005420-e4dffbb6ff09e4f6675580849e63fa88 (811210), страница 63
Текст из файла (страница 63)
С целью повышения удельной энергии ЭУ представляет интерес использование вместо бзллонпого хранения водорода и кислорода их твсрдофззпос храпение, Осуществить такое храпение можно с помощью химических веществ, выделнющпл водород и кислород прн взаимодействии с окруэзсзюзней средой гсьг. гл. 9). Для получсння кнслородз может быть использована реакция взанмоденствня надперекяси натрия ИаО с водой 2)ч'а Ог+НтО-и2)4а ОН-) 1,50з) .
Водород обрвзуетсн прн вшнмолействии гпдрида лития 1ЛН с водой ио реакции 1лН+ Н,Π— «13ОН-) 1!э). Схема ЭУ с тгзердотопливньзп»раненном мощностью до 35 Вт и новина.чьным напряженнем 12 В представлена на рпс. 6.49. Во- 328 дород и кислород, образующиеся в реакторах 2 и 71, поступают в батарею ТЭ, проходя последователъяо через водоотделитель 4, в котором происходит сепарация скопдспснровавшихся по тракту паров воды, фильтр с активировапным углем 5 для очистки от ка. талнтнчсскн активных примесей и протпвоаэрозольный фильтр б для предотнрашсния попадания аэрозоли ХаОь 1БН нли угля в ба.
тарею. Батарея ТЭ образована 15 ТЭ, скоммутнрованнымя последовательно по злсктрнчестну, каждый из которых состоит из четырех параллельно гоедппеппых участков (рис. 650) плошадью 25 см' каждый. После сборки батареи образуются четыре секции с вку- Рис 6.49. Схема энергетической установки с твердотопливным хранением рсагентои для подводного применения ! — батарея ТЭ; у — реактор получения кяслородз; 3 — заглушки; ч — водоем делители; З вЂ” угольные Фильтры; б — яротивовэрозольиые Фильтры; 7 — эзпориые веетилн; З вЂ” водоотделителн бзтзрен; 9 — блок продувка; !Π— сливиые коллекторы; Гт — реактор получения водороде; И вЂ” штуцерз подачи водорода и иислородз.
Рис. 6.50 Счетверенный ТЭ. г — «оппеввя плз с тз с резиновым уплотнением; 3 — токосъемники; Д вЂ” ноноаб. меинзя мембпзиз. 2(зенними газовыми коллекторами, которые с помощью наружнои каммутацци сасдвняются по газу последовательно Мсл<ду '1'Э располол<сны ребра охлаждения, каис< руктивпо выполненные чак же, как в батарее мощностью 500 Вт.
Общий вид батарей ТЭ с герметизируемой периферией представлен па рис. 6.51. Кислород после Рис 6.51. Батареи ТЭ мощностью 35 Вт для подводного применения, первой секции проходит через водоотдслитель 8 (см. рис. 6 Фй), поступает во втору<о сскц<но н т. д. Аналогично осуществляется подача водорода по секциям. Такая схема батарей позволяет более эффективно осуществлять продувку от инертных примесей, накапливающихся преимущественно в послелпей секднв. Продувка осуществляется открыч нем продувочных электромагнитных клапанов 9 па команде электроппога блока управления прн сниженшг папрял<ения на батарее ннжс 10,5 В.
Во избежание заполнения батареи окружающей водой через нодоотдслителн (гидравчическое сопротивчсние тракта водоочдшпыелей много меньше гидравлическо. го сопрочивлення газовых трактов) выходное отверстие продувочпых клапанов находится ниже батареи на расстоянии йч. Расход газов на продувку определяется располагаемым напором (й< и й, аасстояпия между мес~ом образования газов в реакторе и выходным отверстием продувочных клапанов) и гидравлическим сопро. тивлснием трактов. Для обеспечения возможности проверок батареи ТЭ в составе ЭУ предусмотрены подводы газов от внешних 1ст!чойств 12 С целью предотвращения дегндратацни мембран во время хранения и транспортировки в энергоустановке устанаилены ручные запорныс вентили 7 и заглушки 3 на коллекторах вадаотделителей Заглушки, угтановлснные на горловинах реакторов, предотвращают взаи»<одействие реаген гов с парами воды, Перед погружгиием все заглушки снимаются я открыва<отся вен~или.
На рис, 652 пзсдставлсна ЭУ энергоемкостью 80 кВт ч. Обиия масса энергоустановки составляет примерно 250 кг (нз которых 120 кг КаОз и 20 кг (л!Н), а удельная энергия 320 Вт ч,<кг. На описанном 330 выше примере видно, що простота конструкции батареи ТЭ п всей ЭУ в целом, связанная с минпмальнымн чребованпями к всномога- теньным система»<, позноляст создавать ЭУ д.<я электропитания под- водных объектов разшщной мощности и энергоемкости. Рис 6.52. Энер<аустаповьа лля подводного применения ма<властью 35 Вт с чаердымн реягентами.
Ь Ь. ЗИЕРГОУСтДИОВКИ ГИОтРМЫ ВОДОРОД вЂ” ВОЗДУХ Несмотря па труди<ченч создания батарей ТЭ с нопоооменнымн мембранамя, снязанныс в основном с во<ма,квас< ью нсрссушкн мембран, имеешься ряд пчнмеров их разрибогок. Две модификации ЭУ, разработанные фирмой «Дженерал электрик» в 1961 г., мощ. пастью 200 Вт огличаются одна от другой системой хранения и подготовки водорода [631 В одной ич йпх водород для 7 ч работы храни гся в баллопс прн давлении 35 МПа и подастся через двух.
ступенчатый редуктор, в другой' модификации водород образуется в специальном устройстве прн взапмодействив боргидрида натрия с разбавленным раствором серной кислоты. Батареи в этих ЭУ состояли нз 35 ТЭ рабочей площадью 550 см', Подача воздуха па 331 ги «' Рис. 6.53. Источнив тоьэ системы водород— воздух мощностью 6 Вт, реакцию и охлаждение осуществлялись, по-впдпмому, с помощью специальной воздуходунки. Общяй КПД исто шиков был невысоким, что приводило к плохим удельным иагсам и обьемам 16.21.
Никаких конкретных характерно«пи э~ого игточнпка в литературе не опубликовано. Известна также 30-Вз система ТЭ с ИОМ, разработанная фирмой «Лжснерэл электрик» совместно г. поенным ведомством СШЛ 16.21. В такой ЭУ бьшо использовано восемь ИОМ, каждая из которых монтировалась в шесть последовательно соединенных ТЭ. Отдельные ИОМ угтанавливалнсь таким образом, что катоды двух ИОМ были обращены друг к другу вдоль общего воздушного за.
вора. Габариты каждого ТЭ 63,эж25,4 вц. Такой ТЭ предусматривал зон 1,1 А прн напряжении более 06 В Приведены основные характеристики этой ЭУ; Мощность, Вз 30 Энергия мслгдг заправками топлива, Вт ч...,...... 240 11апряжение, В,, 14/28 Объем, л...,..., ..., 10,7 1смпераИра. 'С...,..., 0 — 43 О«меняется, чго ввиду чрезмерных трудностей поддержания соотэегств1чощего контроля влажности ИОМ несколько установок вследствие высыхания ИОМ вышло из строя. Рнс. 6.54, Источник тока системы водород — воздух мощностью 20 Вт. Рис. 6 55 Устройство ре актора получения водорода.
333 Принять>е меры прогна пересушки ИОМ, изложенные в 3 6.4, позволили ра«работать несколько тнпон ЭХГ воздух. он ' спстемы водород— На рис. 6.53 представ >ен маке> ЭУ с батареей ТЭ, опн р ", описанной р' ' ( . р с. 636), 5)пергоустанопка госгопт нз батареи ЧЭ ! устрокства д.>я по,!учсаня водо о а и >п р л 1 гнлролизе алюмогпдрпда я ( а.,) и бачка с запасом води,9.
Это устройство . с зара (ток нагрузки 0,5 Л, о еснечивает пнгшше перекатного телевизора ( постоянное напряжение 12 В). Время работы между п жду перезаправка- р > та составляет примерно 12 ч (при этом масса ., р, ляе гого реагснга 30 г). Масса незапранленпог ЭХГ !О>инес>ВО ВОДЫ, ООГСПС>НГЗЮЩСП ГНДРОЛ! О Ч >з д ой заправки Рпс. 6.пй. Батарея ТЭ мощностью 20 Вг. Г с отг>тс>впсч снш>нальных и!"> теп.чо.
реагепта, 200 сч'. В сваи! с о .у золяцин ЭХ! но ке! абота зол ЭХ! ' р. > ть то:>ько прн полол ичсльпых тсмпературах окружа>ощс о во>духш охлаждснне же бата еп ТЭ чается за с >гт обтекания вочд хом зл нэбежзни . ИО о !... М р . ранения батарея находит. я полиэчнленовом чехле.
Хотя оспонное пачпачеине ! опись>ваемой — тр ция нозможпости создания нодородво-воздуш с элскт ол ' р . игом и! ИОМ, она может использоваться в > Г . , у ного чих условиях, так как п я, > в т я в в рз.>о. Гин МОГ)Т ДОС>НГ пря дл>печьной эксплуатации удельные э с . нср. танин в течение 500 ч ч ать весьма болыних значений Так, прн е ч удельная энергия состааляе! примерно т >>>кг (без учета массы воды). 334 Энергоустановка мощностью 20 Вт системы водород — воздух йрсдставлепа на рнс.
6.54. Ова состоит из реактора получе>шя водорода из алюмогидрида натрия ! системы очнстки водо ода от " аэроз. лп п каж>лтм пиески акчэ>ных п)нгмсссп 2, батареи ТЭ 3 Р и блока стабилизация напряжения 4. Устроиство реактора прелсчавлспо па рпс. 6.55. Реактор действует по принципу аш>врата Книна н состои! из бачка ! н герметично с>ыкуемого г ннм , черсз резиновое у>шотнепне, которое наход>мгя в паче 2, стакана 3 ' Вода и«водяного бачка через центральную >рубку 4 пощупает , в стакан и прн отборе газа взанмодействуеч с влюмогидридом натрия 5, размещенным в специальном сетчатом стакане, обеспечивающем доступ воды. В том случае, если водорода образуется больше, чем потреолнется батареей, происходит вытеснение воды нз стакана в бачок н прн дальнейшем его, образовании — выброс его в атмо> сферу чсрс> водоподающую П>убкт.
Одна заправка предусмачри. вает размещение 80 г НаЛБ!„обеспечивающего 8 ! непрерывной ., работы при нома>альной мо>цностн. Батарея ТЭ (рис. 6.56) состоит пз 20 электрически последова' тельно соединенных ТЭ площадью 80 смз каждый (4Х20 см). Охлаждение оатарсн осуществляется во«духом, проходя>цнм аа с'>ет естественной копнекцаи между медными ребра>ш Блок стабилн>ацип папряжеяня предназначен для предотвращения повышения напряжсиия выше !3,2 В прп псболынпх нагрузках Прв спим спин напряжсвян ниже 11,5 В блок стабилизации отключается и питание нагрузки осушествляс>гя непосредственно оч батареи. Основные параметры ЭУ Мощность номинальная, Вт ... ..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
