Gibt es Kühlgeräte auf Basis von flüssigem Wasserstoff und wofür werden sie verwendet?

Die Kühlung mit flüssigem Wasserstoff könnte eine Zwischenlösung zwischen der Kühlung auf der Basis von Helium und flüssigem Stickstoff sein. Zum Beispiel könnte eine Art von Supraleitern durch flüssiges H ₂ gekühlt werden , und dies könnte viel billiger sein als die Flüssigkeit He.

Was sind ihre charakteristischsten Anwendungen in der Branche?

superconduction cryogenics

— Peter - Setzen Sie Monica wieder ein
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@Sklivvz Es tut mir leid, wenn ich nicht gut genug formuliert habe. Was ist damit: youtube.com/watch?v=2I12wkGrvts ?

— Peter - Wiedereinsetzung Monica

@PeterHorvath Wasserstoffgas bildet mit Luft eine explosive Mischung. Andererseits

— Nick Alexeev

@ NickAlexeev Menschen können flüssiges Hidrogen kaufen. Ein beträchtlicher Teil der grünen Autos fährt mit flüssigem H2. Existiert es wirklich nicht? Ich denke zum Beispiel, dass es zum Kühlen von supraleitenden Materialien viel billiger sein könnte als das flüssige Helium.

— Peter - Wiedereinsetzung Monica

Antworten:

Die Brennkammer und die Düse des Space-Shuttle-Hauptmotors wurden mit flüssigem Wasserstoff gekühlt. Flüssiger Wasserstoff war auch der Brennstoff. Es wurde vor dem Verbrennen als Kühlmittel verwendet ( regenerative Kühlung ).

Ein weiteres Beispiel ist der luftatmende Raketentriebwerk SABRE . Auch hier wird flüssiger Wasserstoff als Kraftstoff verwendet. Es wird auch zur Verflüssigung des Luftsauerstoffs verwendet.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

In der Industrie besteht ein Vorteil von flüssigem Helium und Stickstoff gegenüber Wasserstoff darin, dass Helium und Stickstoff inert und nicht brennbar sind. Wahrscheinlich auch weniger ätzend.

ps Die Frage hat ein Supraleitungs- Tag. Ich weiß also nicht, ob dies die Art der Anwendung der Kühlung mit flüssigem Wasserstoff ist, nach der das OP sucht.

— Nick Alexeev
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Ich vermutete, dass die Antworten hauptsächlich von der supraleitenden Leitung kommen werden, aber überraschenderweise nicht. Danke die Antwort!

— Peter

Gasförmiger Wasserstoff wird häufig zur Kühlung der großen Generatoren in Kraftwerken verwendet. "Die niedrige Gasdichte, die hohe spezifische Wärme und die hohe Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff" sind im GE-Link als Haupttreiber für seine Verwendung aufgeführt.

Zum Beispiel:

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

In Bezug auf Explosionen ist Wasserstoff ohne Sauerstoff nicht besonders explosiv. Ziel ist es daher, ein System bereitzustellen, das den Wasserstoff frei von Verunreinigungen (Luft) hält, indem er von der Außenluft abgedichtet wird. Die Reinheit des Wasserstoffs im System wird ständig überwacht und im Notfall wird das Gas durch CO2 evakuiert. Es ist auch erwähnenswert, dass Helium zwar nicht explosiv ist und H2 physikalisch sehr ähnlich ist, es jedoch zu teuer ist, um es als Kühlmedium zu verwenden.

— KTM
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Ein Fragezeichen auf Helium ist "chemisch sehr ähnlich zu H2" ...

— Flyto

Ja, das ist eine große Verallgemeinerung. Vorschläge für eine Umformulierung? Helium ist ein Hauptkonkurrent für H2, weil es die von GE genannten Eigenschaften "niedrige Gasdichte, hohe spezifische Wärme und hohe Wärmeleitfähigkeit" aufweist. Ich bin kein ChemE, daher habe ich Probleme, weiter zu gehen.

— KTM

Das klingt für mich so, als ob He und H2 in ihren physikalischen Eigenschaften ähnlich sind und nicht in ihren chemischen. Um klarer zu sein, könnte man einfach sagen "bietet ähnliche Eigenschaften wie H2 wie niedrige Dichte, hohe spezifische Wärme und hohe Wärmeleitfähigkeit" :-)

— Flyto

(dass sie chemisch sehr unterschiedlich sind, kann leicht mit etwas Luft und einem Streichholz demonstriert werden ... :-))

— Flyto

H2 ist He physikalisch sehr ähnlich, chemisch sehr unterschiedlich (für die meisten Ziele weitaus schlechter, da es eine enorme Explosionsgefahr darstellt) und wirtschaftlich viel besser ($$$). Somit wird ihre tatsächliche Auswahl dadurch bestimmt, dass die Explosionsgefahr für den viel niedrigeren Preis akzeptabel ist. Beachten Sie auch, dass er eine begrenzte Verfügbarkeit hat, ein Nebenprodukt der Ölraffinerie. Wenn wir mehr Energie haben, können wir nicht mehr Helium haben. Wenn wir mehr Helium brauchen, wird sein Preis steigen, aber wir werden nicht mehr haben. Wenn wir mehr H2 benötigen, extrahieren wir einfach mehr durch Wasserelektrolyse und der Preis steigt nicht (kann sogar sinken).

— Peter - Wiedereinsetzung Monica