液氧转换成气氧需要什么设备？

液氧转换成气氧需要什么设备？

真正长期地潜游于水下，以发挥其隐蔽的特。常规潜艇以柴电推进系统作动力，只能在水下航行几天就必须浮出水面，采用柴油机推动，同时给蓄电池充电，这对提高潜艇的隐蔽性极为不利。不能设想将所有的潜艇都采用核动力推进，也不能设想无限制地增大柴油机功率和蓄电池容量，因此，寻找不依赣空气的常规潜艇推进系统，一直是许多国家追求的目标。潜艇用AIP系统基本类型有：燃料电池、斯特林发动机系统、闭式循环柴油机系统和小型核动力装置。以上众多不依赖空气的动力装置中，哪种最有前途，未来的常规潜艇采用哪种最为合适，这要根据潜艇的使命任务和各种不依赖空气系统的性能、结构、体积(重量)、经济性、安全性等指标综合考虑才能决定。德国海军为了研制2000年以后新一代的常规潜艇，对已进入实用阶段的各种不依赖空气的推进系统的信号特征、艇主尺度、潜水深度、性能限制、燃料供应、维修、适应性、研制周期、研制经费和设备采购费等一系列性能、指标进行了分析比较，认为燃料电池和闭式循环柴油机最为优越。对这两种推进系统的性能参数和优缺点再作进一步的比较后．他们认为两种系统对新潜艇主尺度和排水量的增加、航速的下降，以及水下巡航距离与自持力的增加、暴露率的减少等影响不相上下，但燃料电池总功率高、热扩散小、噪声低、研制周期短、实用性更强。据资料估算，对于输出功率1MW的柴油发电机和燃料电池系统，整个使用期间费用均需560万英磅…，但燃料电池总功率高、热扩散小、噪声低、研制周期短、实用·陛更强，因此，德国海军决定支持在新一代的潜艇上发展燃料电池系统。燃料电池有以下优点：燃料电池是一种由化学能直接转换为电能的电解转换装置，系统除燃料／空气供给泵外，无转动机械部件；不会产生象柴油燃烧后所剩下的燃料残渣，因此，没有必要在潜艇上使用压缩机将残渣压出艇外，因而没有噪音据对美国40kW级燃料电池系统韵测定结果，距离10英尺处的噪声只有68dB_2J。红外特征弱，艇外不会有热迹，隐蔽性好。燃料电池输出直流电，可直接供电给直流推进电机，无需配置发电机和变压器等能量转换机构．因而也无机械能和电能的损耗，装置效率可高达50％～60％，而柴油发电机仅25％～35％…1，这样，可提高舰艇的续航力。图1所示为火电、核电和燃料电池三种发电方式的能量转换过程比较。由于燃料电池能量转换过程的直接性，使得它的转换效率大为提高氢氧燃料电池唯一的副产品是水及热量：水可以贮存利用，无需排污设备；燃料余热可以加以利用，几乎无热量损耗。整个系ZHONGWAICHUNBOKEJI总第28期中外船舶科技统结构紧凑。水在能量转换过程中作为反应产物保留在潜艇舱内，这样．可以确保系统的整个重量不变。燃料电池能量转换温度低，仅70一锅炉(燃烧)匡—蕊(棱反应)旋转(汽轮发电机)圈幽擞回丽图1火电、核电、燃料电池三种发电方式能量转换过程比较80℃，工作环境比较安全。固态燃料聚合物电池被认为是燃料电池的发展方向，它具有外型尺寸小、功率大、无腐蚀、使用寿命长等特点。以下对燃料电池的分类、电池原理以及燃料电池、储氢材料和氢储存系统的发展作一介绍。1燃料电池的分类燃料电池主要由能促使燃料(阳极)和氧化剂(阴极)起催化作用的电极和在两极之间传导离子的电解质等组成。由于燃料电池的工作条件(尤其是温度)和电极的成分在很大程度上取决于电解质，所以一般根据使用的电解质类型来对燃料电池进行分类。下面对几种燃料电池作一简介：(1)碱性燃料电池(AFC)该电池用含水的氢氧化钾(KOH)溶液作电懈液，以纯氢为燃料，以纯氧为氧化剂。碱性燃料电池为空间轨道飞行器提供电力。碱性燃料电池的工作温度121．1℃，效率为77％，也可用空气作氧化剂，但要求从空气中除去CO2。研制铝燃料电池是美国能源部的一个发展项目。(2)离子交换膜燃料电池(PEMFc)亦称固体聚合物燃料电池(SPFC)。该电池与其他电池的不同之处在于它采用碳氟化物离子交换膜作为电解质代替流动的电解液。工作温度低于100℃，室温下就可引出有用的电功率。此外，这种电池尺寸较小，重量较轻．经进一步发展后价格还可更加低廉。(3)固体氧化物燃料电池(SOFC)。该电池是一种紧凑的高温陶瓷装置，工作温度为1000℃。其效率随所用的燃料和氧化剂不同而变化，用碳氢化合物和氧时，效率为55％。(4)磷酸燃料电池(PAFC)该电池的工作温度约1

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