doi:
УДК: 621.351

СИСТЕМА РЕЦИРКУЛЯЦИИ РАБОЧИХ ГАЗОВ БАТАРЕИ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С МНОГОСТВОЛЬНЫМИ СТРУЙНЫМИ АППАРАТАМИ

Галушин С. Я., Шаманов Д. Н.
Язык статьи: русский

Аннотация

В настоящей статье рассматриваются вопросы использования струйных технологий в системах рециркуляции рабочих газов батарей топливных элементах (БТЭ) с твердополимерным электролитом. В случае, когда давление рабочих газов в системе имеет малые значения 0.005-1.5 бар(и), при температурах от +60 до +80 градусов Цельсия, возможно снижение массогабаритных и прочностных характеристик БТЭ, что может привести к увеличению объемов систем хранения рабочих газов. Однако, с другой стороны, незначительная величина располагаемого теплового напора приводит к существенному увеличению габаритов струйных аппаратов, являющихся побудителем расхода и рециркуляции топлива и окислителя в БТЭ. Дополнительной проблемой является трудность в поддержании водного баланса в мембранных электродных сборках, что может привести к затоплению полостей БТЭ за счет воды, образующейся за счет химической реакции на стороне окислителя. Отвод реакционной воды из полостей производится за счет системы рециркуляции, которая состоит из эжекторов и системы, включающей теплообменные аппараты и влагоотделители, работающей под управлением микроконтроллера с соответствующей программой. Для оптимизации диапазона работы эжекторов, а также уменьшения их габаритов, предложено использовать многоствольные эжекторы с последовательным подключением проточных частей эжекторов. Ключевые слова: система рециркуляции, топливные элементы, эжектор, система управления, рабочие газы, водный режим

Список литературы

1. Галушин С.Я., Дмитриев Б.Ф., Калмыков А.Н. Особенности проектирования гибридных энергоустановок морских транспортных средств // Морской вестник. Декабрь 2014. № 4 (52). 132 с. 2. Сайданов В.О., Ландграф И.К., Касаткин М.А. Энергетические установки на основе топливных элементов // Двигателестроение. 2017. № 4 (270). С. 25–33.
3. Ландграф И.К., Сайданов В.О. Состояние и перспективы развития транспортных средств с силовыми установками на топливных элементах // Мероприятия инженерной защиты в транспортном строительстве. Материалы всероссийской научно-практической конференции / под общей редакцией И.А. Веприняка. СПб., Петергоф, 2023. С. 160–169.
4. Шаманов Н.П. Электрохимические транспортные энергетические установки с водородным топливом: Научное издание / Н.П. Шаманов, А.Н. Калмыков. СПб.: Издательский центр морского технического университета, 2006. 305 с.
5. Галушин С.Я., Шаманов Д.Н. Система управления контурами рециркуляции водорода и кислорода электроэнергетической установки на базе электрохимического генератора // Морские интеллектуальные технологии. 2020. № 4 (50). Т. 3. С. 116–122.
6. Галушин С.Я., Шаманов Д.Н. Система управления рециркуляцией газов в батарее топливных элементов // Электротехника. Декабрь 2017. № 12. С. 49–54.