Существуют ли охлаждающие устройства на жидком водороде и для чего они используются?

Охлаждение жидким водородом может быть промежуточным решением между охлаждением на основе гелия и жидкого азота. Например, некоторые типы сверхпроводников могут быть охлаждены жидким H ₂ , и это может быть намного дешевле, чем жидкий He.

Каковы их наиболее характерные применения в отрасли?

superconduction cryogenics

— Петер - Восстановить Монику
источник

@Sklivvz Мне жаль, если я не сформулировал достаточно хорошо. Как насчет этого: youtube.com/watch?v=2I12wkGrvts ?

— Петер - Восстановить Монику

@PeterHorvath Газообразный водород образует взрывоопасную смесь с воздухом. Опять же, водяной знак на этом видео говорит StupidVideos.com

— Ник Алексеев

@NickAlexeev Люди могут купить жидкий водород. Значительная часть зеленых автомобилей едет с жидким h2. Это действительно не существует? Я думаю, например, для охлаждения сверхпроводящих материалов, это может быть намного дешевле, чем жидкий гелий.

— Петер - Восстановить Монику

Ответы:

Камера сгорания и сопло главного двигателя корабля "Спейс Шаттл" были охлаждены жидким водородом. Жидкий водород также был топливом. Он использовался в качестве охлаждающей жидкости перед сжиганием ( регенеративное охлаждение ).

Другой пример - воздушно-реактивный ракетный двигатель SABRE . Здесь также жидкий водород используется в качестве топлива. Он также используется для сжижения атмосферного кислорода.

введите описание изображения здесь

В промышленности одно преимущество, которое жидкий гелий и азот имеют перед водородом, состоит в том, что гелий и азот являются инертными и негорючими. Вероятно, менее агрессивный.

ps вопрос естьсверхпроводящийтег. Так что я не знаю, ищет ли это тот тип применения охлаждения жидкого водорода, который ищет ОП.

— Ник Алексеев
источник

Я подозревал, что ответы придут в основном от сверхпроводящей линии, но, как ни странно, нет. Спасибо, ответ!

— Петер - Восстановить Монику

Газообразный водород часто используется для охлаждения больших генераторов на электростанциях. «Низкая плотность газа водорода, высокая удельная теплоемкость и высокая теплопроводность» перечислены в ссылке GE как основные движущие силы его использования.

Например:

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen-cooled_turbo_generator

http://www.control.com/thread/1267097548

https://powergen.gepower.com/plan-build/products/generators/hydrogen-cooled.html

Что касается взрывов - водород не особенно взрывоопасен без присутствия кислорода. Таким образом, цель состоит в том, чтобы создать систему, которая удерживает водород от примесей (воздуха), изолируя его от внешнего воздуха. Чистота водорода в системе постоянно контролируется, и в аварийной ситуации газ удаляется CO2. Стоит также отметить, что, хотя гелий не взрывоопасен и физически очень похож на H2, его слишком дорого использовать в качестве охлаждающей среды.

— KTM
источник

— Вопросительный

Да, это огромное обобщение. Предложения по переписке? Гелий является основным конкурентом для H2, а именно потому, что он обладает свойствами «низкой плотности газа, высокой удельной теплоемкости и высокой теплопроводности», приведенными в GE. Я не ChemE, поэтому у меня проблемы с углублением в эту глубину.

— KTM

Мне кажется, что он и H2 похожи по своим физическим свойствам, а не по химическим свойствам. Или, чтобы быть более понятным, вы могли бы просто сказать, что «предлагает свойства, подобные H2, такие как низкая плотность, высокая удельная теплоемкость и высокая теплопроводность» :-)

— Flyto

(то, что они очень разные химически, можно легко продемонстрировать с помощью воздуха и матча ... :-))

— Flyto

H2 очень похож на He физически, сильно отличается химически (гораздо хуже для большинства целей, потому что это огромная опасность взрыва) и намного лучше экономически ($$$). Таким образом, их фактический выбор определяется тем, что опасность взрыва приемлема для гораздо более низкой цены. Отметим также, что у него ограниченная доступность, побочный продукт нефтепереработки, если у нас будет больше энергии, у нас не будет больше гелия. Если нам понадобится больше гелия, его цена будет расти, но у нас больше не будет. Если нам нужно больше Н2, тогда мы просто извлекаем больше путем электролиза воды, и его цена не будет расти (может даже уменьшиться).

— peterh - Восстановить Монику