Esistono dispositivi di raffreddamento a base di idrogeno liquido e per cosa vengono utilizzati?

Il raffreddamento a idrogeno liquido potrebbe essere una soluzione intermedia tra il raffreddamento a base di elio e azoto liquido. Ad esempio, alcuni tipi di superconduttori potrebbero essere raffreddati dal liquido H ₂ e questo potrebbe essere molto più economico del liquido He.

Quali sono le loro applicazioni più caratteristiche nel settore?

superconduction cryogenics

— peterh - Ripristina Monica
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@Sklivvz Mi dispiace se non ho formulato abbastanza bene. Che dire di questo: youtube.com/watch?v=2I12wkGrvts ?

— Peter - Ripristina Monica il

@PeterHorvath L'idrogeno gassoso forma una miscela esplosiva con l'aria. Poi di nuovo, la filigrana su quel video dice StupidVideos.com

— Nick Alexeev,

@NickAlexeev Le persone possono acquistare idrogeno liquido. Una parte considerevole delle macchine verdi sta andando con liquido h2. È davvero inesistente? Penso, ad esempio, per il raffreddamento di materiali superconduttori, potrebbe essere molto più economico dell'elio liquido.

— Peter - Ripristina Monica il

Risposte:

La camera di combustione e l'ugello del motore principale dello Space Shuttle sono stati raffreddati con idrogeno liquido. L'idrogeno liquido era anche il carburante. È stato usato come refrigerante prima di essere bruciato ( raffreddamento rigenerativo ).

Un altro esempio è il motore a razzo che respira aria SABRE . Anche qui l'idrogeno liquido viene utilizzato come combustibile. Viene anche usato per liquefare l'ossigeno atmosferico.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Nel settore, uno dei vantaggi che l'elio e l'azoto liquidi hanno sull'idrogeno è che l'elio e l'azoto sono inerti e non combustibili. Probabilmente anche meno corrosivo.

ps La domanda ha asuperconductionetichetta. Quindi, non so se questo è il tipo di applicazione del raffreddamento a idrogeno liquido che l'OP sta cercando.

— Nick Alexeev
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Sospettavo, le risposte arriveranno principalmente dalla linea superconduttiva, ma sorprendentemente no. Grazie la risposta!

— Peter - Ripristina Monica il

L'idrogeno gassoso viene spesso utilizzato per raffreddare i grandi generatori nelle centrali elettriche. "La bassa densità di gas dell'idrogeno, l'elevato calore specifico e l'elevata conduttività termica" sono elencati nel link GE come i principali fattori alla base del suo utilizzo.

Per esempio:

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

Sulla questione delle esplosioni, l'idrogeno non è particolarmente esplosivo senza ossigeno presente. L'obiettivo, quindi, è quello di fornire un sistema che mantenga l'idrogeno libero da impurità (aria) sigillandolo dall'aria esterna. La purezza dell'idrogeno nel sistema viene costantemente monitorata e in caso di emergenza il gas viene evacuato dalla CO2. Vale anche la pena notare che mentre l'elio non è esplosivo e molto simile a H2 fisicamente, è troppo costoso da usare come mezzo di raffreddamento.

— KTM
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Un punto interrogativo sull'elio è "molto simile a H2 chimicamente" ...

— Flyto

Sì, questa è un'enorme generalizzazione. Suggerimenti per una riformulazione? L'elio è uno dei principali concorrenti di H2, in particolare perché condivide le proprietà "bassa densità del gas, alto calore specifico e alta conduttività termica" citate da GE. Non sono un ChemE, quindi ho difficoltà ad approfondire ulteriormente.

— KTM

Mi sembra che He e H2 siano simili nelle loro proprietà fisiche , piuttosto che in quelle chimiche. Oppure, per essere più chiari, potresti semplicemente dire "offre proprietà simili a H2 come bassa densità, alto calore specifico e alta conduttività termica" :-)

— Flyto

(che sono molto diversi chimicamente possono essere facilmente dimostrati con un po 'd'aria e una partita ... :-))

— Flyto

H2 è molto simile a lui fisicamente, molto diverso chimicamente (molto peggio per la maggior parte degli obiettivi perché è un enorme rischio di esplosione) e molto meglio economicamente ($$$). Pertanto, la loro effettiva selezione è determinata dal rischio di esplosione accettabile per il prezzo molto più basso. Nota anche che ha una disponibilità limitata, un prodotto secondario della raffineria di petrolio, se abbiamo più energia, non possiamo avere più elio. Se avremo bisogno di più elio, il suo prezzo aumenterà ma non ne avremo di più. Se abbiamo bisogno di più H2, semplicemente estraiamo di più dall'elettrolisi dell'acqua e il suo prezzo non aumenterà (potrebbe persino diminuire).

— Peter - Ripristina Monica il