Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Создание, совершенствование конструкции, перспектива развития транспортных средств для жидкого водорода

Опубликовано: 20.03.2017

Авторы: Черемных О.Я.

Опубликовано в выпуске: #3(63)/2017

DOI: 10.18698/2308-6033-2017-3-1602

Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования

На основе анализа ранее созданных конструкций для транспортировки жидкого водорода рассмотрены разработки транспортных изделий для реализации современных перспективных водородных технологий, используемых в ракетно-космической, морской и других отраслях промышленности. Проведен поиск оптимальных решений и дано обоснование выбора теплоизоляции транспортных изделий для жидкого водорода. Анализ чистоты жидкого продукта при транспортировке позволил выявить основные примеси и оценить изменение их концентрации в водороде в процессе перевозки. Обоснован выбор критериев технологических операций, обеспечивающих сохранение качества жидкого водорода в транспортной цистерне. На основе исследований предложена технологическая операция "слива" водорода на ракетно-космическом комплексе без наддува емкости от стороннего источника газа наддува с использованием только собственных "чистых" паров водорода. Впервые представлены результаты экспериментальных исследований по изучению последствий потери вакуума в емкости на натурном образце водородной цистерны модели ЖВЦ-100М в случае возникновения аварийной ситуации. На основе этих исследований сделан выбор материала и определена конструкция оболочки криогенной транспортной цистерны, а также выработаны меры защиты от повреждения экипажной части цистерны в случае потери вакуума при аварии. Представленные рекомендации использованы при проектировании большинства транспортных криогенных изделий для перевозки сжиженных (криогенных) газов: кислорода, азота, аргона, сжиженного природного газа. Впервые приведены технические характеристики перспективного транспортного изделия - контейнера-цистерны для жидкого водорода при мультимодальных перевозках.


Литература
[1] Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева 1946-1996 гг. Москва, Менонсовполиграф, 1996, 670 с.
[2] ОАО "Уралкриомаш" "Малая земля Вагонки". Екатеринбург, СВ-96, 2001, 208 с.
[3] Архаров А.М., Кунис И.Д. Криогенные заправочные системы стартовых ракетно-космических комплексов. И.В. Бармин, ред. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006, 252 с.
[4] Козлов С.И., Фатеев В.Н. Водородная энергетика: современное состояние, проблемы, перспективы. Москва, Газпром-ВНИИГАЗ, 2009, 520 с.
[5] Зашляпин Р.А., Павленко С.Т., Черемных О.Я. Создание транспортных и стационарных средств заправки жидким водородом лунного орбитального комплекса. Технические газы, 2007, № 4, с. 15-20.
[6] Кузьменко И.Ф., Румянцев Ю.Н., Сайдаль Г.И. Современные тенденции в конструировании и изготовлении резервуаров для хранения и транспортирования жидкого водорода. Технические газы, 2008, № 1, с. 53-58.
[7] Гельперин И.И., Ильинский А.А., Алмазов О.А., Адугин И.А. Жидкий водород. Москва, Химия, 1980, 228 с.
[8] Черемных О.Я., Зашляпин Р.А., Чмель А.А. Криогенная цистерна. Пат. № 2059147 Российская Федерация, 1996, бюл. № 12, 7 с.
[9] Черемных О.Я., Зашляпин Р.А., Карлов И.А., Чмель А.А. Способ транспортировки жидкого водорода. Пат. № 2064626 Российская Федерация, 1996, бюл. № 21, 6 с.
[10] Черемных О.Я., Зашляпин Р.А., Насибулин И.К. Контейнер-цистерна. Пат. № 2259312 Российская Федерация, 2005, бюл. № 24, 7 с.