Ожижитель водорода: применение жидкого водорода в задачах с малой производительностью

Авторы: Глебов С.Е., Ельцов И.С., Башарина Т.А., Игнатов А.С., Шматов Д.П.
Опубликовано в выпуске: #12(89)/2023
DOI: 10.18698/2541-8009-2023-12-956
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Химия газов
Ключевые слова: водород, криогеника, ожижитель водорода, дросселирование, азотный цикл охлаждения, теплообменный процесс, теплотехника, конденсационный процесс
Опубликовано: 25.01.2024

Представлена оценка актуальности ожижителей водорода и необходимости процесса ожижения для решения прикладных задач в различных отраслях российской промышленности. Отмечено, что, хотя в настоящее время в России широко эксплуатируются ожижительные станции высокой производительности, практически отсутствуют станции малой производительности, потребность в которых остро испытывают различные отрасли промышленности. Подтверждена необходимость и актуальность разработки и внедрения ожижителя водорода малой производительности, доступного для использования в широком диапазоне исследовательских задач. Описана запатентованная конструкция ожижителя водорода малой производительности компании ООО НПП «ИнтерПолярис», успешно прошедшая испытания на этапе мелкосерийного производства, в которой для получения жидкого водорода реализуется замкнутый холодный цикл, предусматривающий предварительное охлаждение сжатого водорода и его однократное дросселирование.

Литература

[1] Шустров А.А., Петров А.И. Перспективы развития конструкций насосов для перекачивания жидкого водорода. Гидравлика, 2022, № 13, с. 1–11.

[2] Лавренченко Г.К. Анализ состояния и перспектив развития кислородного и криогенного машиностроения. Холодильная техника, 2015, № 12, с. 42–45.

[3] Селезнев А.А., Кошелев Д.О., Мостипанов Д.А., Титаренко Л.А., Винокурова И.М. Процесс получения сжиженного водорода и его преимущества. Авиакосмические технологии. XXII Междунар. науч.-техн. конф. и школа молодых ученых, аспирантов и студентов: сб. тез. Воронеж, Воронежский государственный технический университет, 2021, с. 38–40.

[4] Домашенко А.М., Горбатский Ю.В. Жидкий водород в проблеме «водородная энергетика». Энергия: экономика, техника, экология, 2006, № 7, с. 13–19.

[5] Башкатова Т.А., Краев М.В. Получение водорода для ракетных двигателей. Актуальные проблемы авиации и космонавтики, 2010, т. 1, № 6, с. 42–43.

[6] Буянов Р.А., Зельдович А.Г., Пилипенко Ю.К. Ожижитель для получения пара-водорода и катализаторы для орто-пара-конверсии водорода. Приборы и техника эксперимента, 1961, т. 6, с. 188–190.

[7] Мюллер Б., Майвальд М. Турбинная установка для крупномасштабного производства водорода. Патент № RU 2331789 C2, 2003.

[8] Карделла У., Декер Л., Клайн Г. Крупномасштабное сжижение водорода посредством водородного холодильного цикла высокого давления, объединенного с новым предварительным охлаждением, однократно смешанным хладгентом. Патент № RU 2718378 C1, 2020.

[9] Морковкин И.М., Кузьменко И.Ф., Кашонкова Е.А., Духанин Ю.И., Гуров Е.И. Способ ожижения водорода с гелиевым холодильным циклом и устройство для его осуществления. Патент № RU 2309342 C1, 2007.

[10] Шматов Д.П., Перевезенцев И.Г., Игнатов А.С., Кружаев К.В., Хромых М.И., Башарина Т.А., Сергеев А.В., Калядин О.В., Афанасьев А.А. Ожижитель водорода малой производительности. Патент № RU 2777680 C1, 2022.