兩相氫泵及方法

兩相氫泵及方法

兩相氫泵及方法專利名稱:兩相氫泵及方法技術(shù)領(lǐng)域:本創(chuàng)造總體上涉及燃料系統(tǒng),并且更詳細(xì)涉及用于將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù):就削減排放且提高燃料效率而言,氫供應(yīng)了多個(gè)優(yōu)于石油基燃料的優(yōu)點(diǎn)。

例如,當(dāng)氫用于燃料電池以產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電力時(shí),副產(chǎn)物是水。

當(dāng)氫在例如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)或者活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒時(shí),與由石油基燃料的燃燒引起的排放相比,其廢氣排放相對(duì)低。

氫作為燃料的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是與例如噴射燃料的石油基燃料相比通常每質(zhì)量的能量密度--較高。

例如,氫含有的每單位質(zhì)量能量大致是石油基燃料的三倍。

為了最小化所需的存儲(chǔ)體積,氫可以以液態(tài)形式有效地存儲(chǔ)。

盡管以液態(tài)形式存儲(chǔ)氫需要將溫度維持在低于大致-420,但是與將要存儲(chǔ)氣態(tài)形式氫的大量槽相比,可以存儲(chǔ)液態(tài)氫的低壓最小化交通工具的總重量。

上述與氫有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)可以應(yīng)用于某些交通工具。

例如,高海拔長(zhǎng)耐久性--飛機(jī)可以得益于氫基推動(dòng)系統(tǒng)。

飛機(jī)可以設(shè)計(jì)用于在高達(dá)65000英尺的海拔工作,并且可以在空中停留多達(dá)十四天或者更長(zhǎng)時(shí)間。

然而,各種其他交通工具和系統(tǒng)可以得益于氫作為石油基燃料的替換。

為了在燃料電池或者內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中使用氫,氫必需處于氣態(tài)狀態(tài)。

此外,需要增加氣態(tài)氫的壓力,從而適合燃料電池或者內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的操作要求。

用于在適合的溫度和壓力下將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫的現(xiàn)有技術(shù)方法包括使用熱交換器和機(jī)械泵。

熱交換器可以用于將液態(tài)氫汽化為氣態(tài)氫用作燃料。

不幸地是,熱交換器通常體積浩大。

在例如飛機(jī)的長(zhǎng)耐久性應(yīng)用中,機(jī)械泵必需能夠連續(xù)工作很長(zhǎng)時(shí)間。

液態(tài)氫的極端低溫柔氫的低粘稠度限制了機(jī)械泵的效率和牢靠性。

更詳細(xì)地說(shuō),由于極端低溫,機(jī)械泵暴露于液態(tài)氫的部分可以經(jīng)受顯著的熱收縮。

為了調(diào)和機(jī)械泵的各部分之間熱收縮差異,必需設(shè)計(jì)且制造具有相對(duì)大公差的泵協(xié)作構(gòu)件0然而,大的公差可以減小泵效率。

此外,機(jī)械泵通常包括需要潤(rùn)滑從而最小化摩擦且防止磨損的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。

不幸地是,液態(tài)氫的相對(duì)低的粘稠度最小化氫充當(dāng)潤(rùn)滑劑的力量。

此外,液態(tài)氫的低溫最小化可用于該泵的適合潤(rùn)滑劑例如,特***綸的可利用數(shù)目。

能夠看出,本事域中存在對(duì)于用于在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟群蛪毫ο聦⒁簯B(tài)氫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫的系統(tǒng)和方法的需要。

在這點(diǎn)上,本事域中存在對(duì)于用于將液態(tài)氫轉(zhuǎn)