ES1309629U - Sistema de transporte y antifugas para instalaciones, conductos recipientes de almacenamiento de hidrógeno y gases en general - Google Patents
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Abstract
Sistema de transporte y antifugas para instalaciones, conductos y recipientes de almacenamiento de hidrógeno y gases en general, que consiste en transportar los gases utilizando unos conductos o recipientes a los que se les superpone una cubierta de grosor relativo reducido, y entre ambos se recoge el hidrógeno fugado, el cual mediante una bomba se recupera devolviéndolo al conducto, o recipiente donde se almacena, el transporte de gases se realiza en sustitución del transporte de energía actual.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de transporte y antifugas para instalaciones, conductos y recipientes de almacenamiento de hidrógeno y gases en general
Sector de la técnica
En conductos, botellas, bombonas y tanques de instalaciones de hidrógeno y otros gases para su almacenamiento, trasvase, transporte de energía y utilización en instalaciones de vehículos e industriales en general.
Antecedentes de la invención
En los vehículos e instalaciones y sistemas de transporte, almacenamiento y manipulado del hidrógeno, tanto de forma licuada como de alta presión se producen fugas, las cuales en ocasiones son peligrosas y en otros casos son pérdidas que encarecen el coste del mismo. Con la presente invención se pueden solucionar dichos problemas de un modo sencillo y económico.
Explicación de la invención
La presente invención permite el transporte, evita las fugas y recupera las mismas en los conductos, botellas y tanques de hidrógeno y otros gases, tanto en vehículos, como instalaciones industriales y en su almacenaje, trasvase y manipulación. Utiliza muy altas presiones. Es muy resistente. Tiene bajo peso. Es muy sencillo, económico y beneficia al medioambiente.
Problema a resolver. El gas hidrógeno presenta gran dificultad en su transporte y almacenaje. Se producen fugas por el reducido tamaño de su molécula ypor la gran presióndiferencial que existe a través de la cubierta del recipiente. No existiendo ningún material impermeable que evite la fuga del hidrógeno entre sus moléculas. Este problema encarece su coste, aumenta su peso y dificulta su utilización.
El sistema de transporte y antifugas para instalaciones, conductos y recipientes de almacenamiento de hidrógeno y gases en general, consiste en transportar los gases, utilizando unos conductos o recipientes (botellas, bombonas y tanques) a los que se les superpone una cubierta de grosor relativo reducido, y entre ambos se recoge el hidrógeno fugado, el cual mediante una bomba se recupera devolviéndolo al conducto, o recipiente donde se almacena.
El sistema es válido para los gasoductos existentes, para lo cual solo es necesario introducir por los mismos unas mangueras de polímeros, que pueden ser flexibles, por donde se envían gases y sus mezclas, transportado por ejemplo el hidrógeno mezclado con gas natural (GNV) o metano, Igualmente se recupera el hidrógeno fugado recogido en la cámara intermedia creada. En los conductos exteriores se pueden recubrir con una funda o envolverse con un plástico adhesivo a modo de tirabuzón. También es válido para hidrógeno criogénico. Para el transporte de energía por conductos también se pueden utilizar combustibles como hidrocarburos, (gas natural, metano, etc.), combustibles sintéticos o biocombustibles o biocomburentes (bioetanol, biodiesel, biobutanol, etc.) y sus mezclas.
Los conductos, botellas y tanques pueden revestirse con capas impermeables, aislantes, resistentes a la corrosión y a los elementos atmosféricos exteriores.
El poliéster o polietileno son resistentes a los agentes atmosféricos. Los polímeros pueden aplicarse con spray cuando se trata de capas delgadas.
Un microordenador recibe señales de presostatos, termostatos y detectores de oxígeno, de un panel de control, telemando o teléfono móvil, los procesa y determina el accionamiento de unas bombas, compresores y electroválvulas en distintos puntos de la instalación y de las cámaras, y proporciona avisos acústicos y luminosos.
Los materiales usados en la instalación preferentemente son polímeros plásticos aislantes o resistentes: nylon, polietileno, fibras de carbono y de vidrio mezclados con resinas epoxi, y aceros inoxidables o galvanizados en zonas que no estén en contacto con el hidrógeno. También se puede utilizar el hormigón armado.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista esquematizada y en perspectiva de una instalación o estación de almacenamiento de hidrógeno con el sistema antifugas o de recuperación de las mismas.
La figura 2 muestra una vista esquematizada y seccionada de un conducto, botella o tanque del sistema de la invención.
La figura 3 muestra una vista esquematizada y seccionada de un gasoducto de los existentes para su recuperación de fugas.
La figura 4 muestra una vista esquematizada y en perspectiva de una instalación o estación de almacenamiento y distribución de hidrógeno con el sistema de la invención.
La figura 5 muestra una vista parcialmente seccionada de un vehículo con el sistema de la invención.
La figura 6 muestra un sistema de transporte de energía utilizando una mezcla de hidrógeno y gas natural.
La figura 7 muestra un diagrama de bloques de un modo de operación del sistema.
Realización preferente de la invención
La figura 1 muestra el grupo de tanques de hidrógeno (20), y desde estos los conductos de recogida (1r) de las fugas de hidrógeno, las cuales se almacenan en el tanque de recogida y almacenamiento de gas (20r).
La figura 2 muestra el conducto o botella (1r, 20, 20r) formado por el conducto (23), recubierto por una ligera cubierta (1f) y la cámara intermedia creada entre ambas (4a) para recuperar las fugas.
La figura 3 muestra un gasoducto actual (1g) el cual se aprovecha enviando por su interior una manguera o mangueras (1m) con el hidrógeno o gas utilizado.
La figura 4 muestra una instalación formada por un grupo de tanques de gas hidrógeno (20) y otro de tanques de hidrógeno criogénico (20c) los cuales a través de las válvulas de paso (12), que pueden ser electroválvulas, utilizan los conductos principales (1) (flechas negras) para alimentación de las viviendas (15a) y el tanque (15) desde donde se envía a la cámara de combustión (17) de una turbina de gas, la cual también recibe el aire comprimido del compresor (16) accionando los gases producidos la turbina (18) y el eje de esta acciona al generador de corriente (19). Los conductos (1r) recolectan las fugas de sendos grupos de tanques de hidrógeno también de los conductos de toda la instalación principal, (flechas de interior blanco), posteriormente la bomba o compresor (14) la envía al tanque de recogida (20r). También se puede enviar a los tanques de gas (20). La figura no muestra las válvulas de retención necesarias para independizar los distintos conductos entre sí.
La figura 5 muestra un vehículo con las botellas de gas hidrógeno (20), las cuales mediante el conducto (1) alimentan la célula de combustible de hidrógeno (9). La recuperación de las fugas de hidrógeno se realiza mediante los conductos (1r), flechas con interior blanco, se toma de las cámaras intermedias de los tanques (20) y de las del conducto principal (1) mostrada de forma figurada por el punto (8) siendo recibidas por la bomba (14) que aumenta su presión y la aplica al conducto que alimenta la célula de combustible y opcionalmente es realimentada, línea de trazos) a uno o varios de los tanques (20). En la figura no se muestran las válvulas de retención necesarias para independizar los distintos conductos entre si y poder evitar un mal funcionamiento. Esto es válido igualmente para los vehículos con motor de combustión interna de H2.
La figura 6 muestra un ejemplo de trasporte de energía utilizando hidrógeno mezclado con gas natural (GNV) (este puede ser solamente metano), el cual se envía desde un tanque (20), por el conducto (1) hasta otro tanque (20) a gran distancia, desde el cual se alimenta junto con el aire comprimido por el compresor (16) la cámara de combustión (17) de una turbina de gas, cuyos gases producen el giro de la turbina (18), accionando el eje de esta el generador eléctrico (19).
La figura 7 muestra el diagrama de bloques donde un microprocesador (30) recibe señales de detectores de oxigeno (31) de conductos y recipientes de la presión atmosférica (32), de presión de los conductos y recipientes (33) y de las cámaras intermedias (34), temperatura exterior (35) de conductos y recipientes y del panel de control, móvil o telemando (36). Los procesa y envía señales de actuación a las electroválvulas (37), bombas de presurizado, llenado o vaciado del gas (38). También proporciona avisos audibles (39) y visuales (40) del funcionamiento.
Claims (7)
1. Sistema de transporte y antifugas para instalaciones, conductos y recipientes de almacenamiento de hidrógeno y gases en general, que consiste en transportar los gases utilizando unos conductos o recipientes a las que se les superpone una cubierta de grosor relativo reducido, y entre ambas se recoge el hidrógeno fugada, el cual mediante una bomba se recupera devolviéndolo al conducto, o recipiente donde se almacena, el transporte de gases se realiza en sustitución del transporte de energía actual.
2. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los conductos, recipientes: botellas bombonas y tanques, se revisten con capas impermeables, aislantes, resistentes a la corrosión y a los elementos atmosféricos exteriores.
3. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los materiales usados en las instalaciones son polímeros plásticos aislantes o resistentes: nylon, polietileno, fibras de carbono y de vidrio mezclados con resinas epoxi, y aceros inoxidables o galvanizadas y hormigón armada.
4. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan combustibles como hidrocarburos: gas natural, metano, combustibles sintéticos o biocombustibles o biocomburentes: bioetanol, biodiesel, biobutanol, el hidrógeno y sus mezclas.
5. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque un microprocesador recibe señales de unos presostatos, termostatos y detectores de oxígeno, de un panel de control, telemando o teléfono móvil, los procesa y determina el accionamiento de unas bombas, y electroválvulas en distintos puntos de la instalación y de las cámaras, y proporciona avisos audibles y visuales.
6. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan los conductos de los gasoductos existentes, introduciendo a lo largo de los mismos unas mangueras flexibles de polímeros por donde se envía el hidrógeno a presión, igualmente se recupera el hidrógeno fugado en la cámara intermedia creada.
7. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los conductos exteriores se recubren con una funda o se envuelven con un plástico adhesivo a modo de tirabuzón.
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