[go: up one dir, main page]

RU2673640C1 - Electrolysis rocket engine unit and method of its operation - Google Patents

Electrolysis rocket engine unit and method of its operation Download PDF

Info

Publication number
RU2673640C1
RU2673640C1 RU2017129314A RU2017129314A RU2673640C1 RU 2673640 C1 RU2673640 C1 RU 2673640C1 RU 2017129314 A RU2017129314 A RU 2017129314A RU 2017129314 A RU2017129314 A RU 2017129314A RU 2673640 C1 RU2673640 C1 RU 2673640C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyzer
hydrogen
oxygen
engine
pressure
Prior art date
Application number
RU2017129314A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Петрович Терентьев
Андрей Николаевич Щербаков
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" filed Critical Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority to RU2017129314A priority Critical patent/RU2673640C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2673640C1 publication Critical patent/RU2673640C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/40Arrangements or adaptations of propulsion systems
    • B64G1/402Propellant tanks; Feeding propellants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

FIELD: motors and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to propulsion systems of spacecraft and can be used in oxygen-hydrogen propulsion systems with the electrolysis of these gases in a spacecraft. Electrolysis rocket propulsion system includes an electrolyzer of water with a membrane separating its internal cavity into oxygen and hydrogen chambers, the outputs of which are connected by mains with filling valves to oxygen and hydrogen cylinders, which, in turn, are connected by mains with solenoid valves to the engine inlet, as well as water and power supply units connected to the electrolyzer, a control unit electrically connected to the pressure and temperature sensors installed on the electrolyzer and to solenoid valves; two additional lines with solenoid valves are connected to it, which connect the outlets of the oxygen and hydrogen chambers to the inlet of the engine, while the flow cross-sections of additional lines and solenoid valves installed on them are selected so that when the gases are released to the engine, the oxygen and hydrogen pressures in the electrolyzer chambers are reduced at the same rate. Way of operation of the electrolysis rocket propulsion system includes the supply of electric current and water to the electrolyzer, the monitoring of the pressure and temperature therein, the connection of the oxygen and hydrogen chambers of the electrolyzer to the corresponding cylinders, the filling of the mentioned cylinders to the specified pressure, their disconnection from the outlets of the oxygen and hydrogen chambers of the electrolyzer, and then their connection at a given time to the engine and activation of the engine ignition; after switching off the electrolyzer current, the outlets of the oxygen and hydrogen chambers are simultaneously connected to the engine, and when the ignition of the engine is running, the residual amounts of oxygen and hydrogen are discharged from the chambers of the electrolyzer to the engine up to the value of the pressure in the electrolyzer equal to the saturated water vapor pressure at the operating temperature of the electrolyzer.
EFFECT: invention provides increased safety of the propulsion system by reducing the pressure of the gases in the electrolyzer after stopping its operation.
2 cl, 1 dwg

Description

Группа изобретений относится к двигательным установкам (ДУ) космических аппаратов, и может быть использовано в кислородно-водородных двигательных установках с электролизным производством этих газов на космическом аппарате (КА).The group of inventions relates to propulsion systems (DU) of spacecraft, and can be used in oxygen-hydrogen propulsion systems with the electrolysis production of these gases on a spacecraft (SC).

К аналогам данного предложения можно отнести патент RU 2215891 от 10.11.2003, МПК: F02K 11/00 (2006.01), а также схему двигательной установки, приведенную в статье А.С. Гуртов и др., «Кислородно-водородная двигательная установка на основе электролиза воды и ЖРДМТ на компонентах Н2+O2 для системы управления МКА», Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, №3(19), 2009, с. 49-58.The analogues of this proposal include patent RU 2215891 dated 10.11.2003, IPC: F02K 11/00 (2006.01), as well as the scheme of the propulsion system given in the article by A.S. Gurtov et al., “Oxygen-hydrogen propulsion system based on water electrolysis and liquid propellant liquid propellant rocket engine based on H 2 + O 2 components for the MCA control system”, Bulletin of Samara State Aerospace University, No. 3 (19), 2009, p. 49-58.

В этих установках кислород и водород, производимые в электролизере высокого давления на борту КА, накапливаются в соответствующих баллонах, из которых они в нужное время поступают в газовый ракетный двигатель и создают тягу.In these installations, oxygen and hydrogen produced in a high-pressure electrolyzer on board the spacecraft are accumulated in the corresponding cylinders, from which they are supplied to the gas rocket engine at the right time and create thrust.

Недостатком этих установок является то, что после завершения накопления газов в баллонах, электролизер в нерабочем обесточенном состоянии остается под тем же давлением, что и газы в баллонах.The disadvantage of these installations is that after the completion of the accumulation of gases in the cylinders, the electrolyzer in the idle state without deenergizing remains at the same pressure as the gases in the cylinders.

По аналогичной схеме работает и солнечная ракетная кислородно-водородная двигательная установка импульсного действия, принятая за прототип устройства и способа эксплуатации (RU 2310768 от 20.11.2007, МПК: F02K 11/00, B64G 1/40 (2006.01).The pulsed-action solar rocket oxygen-hydrogen propulsion system, adopted as a prototype of the device and method of operation (RU 2310768 of 11/20/2007, IPC: F02K 11/00, B64G 1/40 (2006.01), works in a similar way.

Она включает в себя электролизер воды с одной или несколькими газоразделительными мембранами, разделяющими его внутреннюю полость на кислородную и водородную камеры, насос для циркуляции газо-водяной смеси в замкнутом водородном контуре, газоотделитель водорода в этом контуре, причем газовые выходы электролизера и газоотделителя соединены магистралями с заправочными клапанами с баллонами кислорода и водорода, которые, в свою очередь, соединены магистралями с электроклапанами со входом двигателя, а также блоки подачи воды и электропитания, подключенные к электролизеру. Не описан, но подразумевается блок управления, электрически связанный с установленными на электролизере датчиками давления и температуры и с электроклапанами.It includes a water electrolyzer with one or more gas separation membranes separating its internal cavity into oxygen and hydrogen chambers, a pump for circulating the gas-water mixture in a closed hydrogen circuit, a hydrogen gas separator in this circuit, and the gas outlets of the electrolyzer and gas separator are connected to refueling valves with oxygen and hydrogen cylinders, which, in turn, are connected by highways with electrovalves to the engine inlet, as well as water and electric supply units Ania connected to the cell. It is not described, but it implies a control unit that is electrically connected to pressure and temperature sensors installed on the electrolyzer and with electrovalves.

Способ эксплуатации этой установки включает подачу электрического тока и воды в электролизер, контроль давления и температуры в нем, подключение кислородной и водородной камер электролизера к соответствующим баллонам, заполнение упомянутых баллонов до заданного давления, их отключение от выходов кислородной и водородной камер электролизера, а затем подключение в заданный момент времени к двигателю и включение зажигания двигателя.The method of operation of this installation includes the supply of electric current and water to the electrolytic cell, monitoring the pressure and temperature in it, connecting the oxygen and hydrogen cells of the electrolytic cell to the respective cylinders, filling the mentioned cylinders to a predetermined pressure, disconnecting them from the exits of the oxygen and hydrogen electrolytic chambers, and then connecting at a given point in time to the engine and the ignition of the engine.

Недостатком этой установки и способа ее эксплуатации является то, что после окончания наработки газов и заполнения баллонов электролизер также остается под высоким давлением газов. В данном описании под электролизером понимается устройство, на выходе которого имеются газообразные водород и кислород, т.е. агрегаты для отделения этих газов от жидкости - сепараторы, если они необходимы, входят в состав электролизера. Электролизер воды любого типа состоит из емкостей водорода и кислорода, разделенных тонкими газозапорными мембранами. В емкостях находятся электроды - анод и катод, электролит - вода или раствор щелочи, а также нарабатываемые газы. Электролит может либо циркулировать в контуре, либо находиться в пористой матрице между мембраной и электродами. Мембраны токопроводны и проницаемы для жидкости, и слабопроницаемы для газа. Газопроницаемость мембраны обусловлена диффузией газов, и пропорционально зависит от перепада парциальных давлений каждого газа, абсолютной температуры и толщины мембраны, и не зависит от плотности тока электролиза. Диффузия приводит к взаимному «загрязнению» газов, в нарабатываемом кислороде появляется примесь водорода, а в водороде - примесь кислорода. С увеличением тока электролиза процентное содержание примесей в газах уменьшается, поскольку наработка новых газов растет, а скорость диффузии остается прежней. На практике, при работе электролизера на расчетном режиме взаимное загрязнение газов не превышает 0,5-1% по объему, и не является опасным. Однако при останове электролизера без снижения давления, когда подача тока прекращается, новые порции газов не нарабатываются, а диффузия через мембрану продолжается с той же скоростью, причем диффундирует не только свободный газ, но и газ, растворенный в электролите или воде. При этом через небольшое время после останова, порядка десятка минут, происходит взаимное смешение газов, находившихся по разные стороны мембраны, и содержание водорода в кислороде достигает 5-10%, что превышает минимальную концентрацию водорода для воспламенения смеси - 4%. Указанная особенность работы электролизера под давлением относится как к наземным, так и к космическим электролизерам, но в невесомости дело осложняется еще и тем, что газы не разделяются с жидкостью, а находятся в ней в виде пузырей.The disadvantage of this installation and the method of its operation is that after completion of gas production and filling of cylinders, the electrolyzer also remains under high gas pressure. In this description, an electrolyzer is understood as a device at the output of which there are gaseous hydrogen and oxygen, i.e. units for separating these gases from liquid - separators, if necessary, are part of the electrolyzer. A water electrolyzer of any type consists of containers of hydrogen and oxygen, separated by thin gas-barrier membranes. In the tanks there are electrodes - anode and cathode, electrolyte - water or alkali solution, as well as produced gases. The electrolyte can either circulate in the circuit or be in a porous matrix between the membrane and the electrodes. Membranes are conductive and permeable to liquid, and poorly permeable to gas. The gas permeability of the membrane is due to the diffusion of gases, and is proportionally dependent on the differential pressure of each gas, the absolute temperature and thickness of the membrane, and is independent of the electrolysis current density. Diffusion leads to mutual “contamination” of gases, an admixture of hydrogen appears in the produced oxygen, and an admixture of oxygen in hydrogen. With an increase in the electrolysis current, the percentage of impurities in the gases decreases, since the production of new gases increases, and the diffusion rate remains the same. In practice, when the electrolyzer operates in the design mode, mutual gas pollution does not exceed 0.5-1% by volume, and is not dangerous. However, when the electrolyzer is stopped without pressure reduction, when the current supply is stopped, new gas portions are not generated, and diffusion through the membrane continues at the same speed, and not only free gas diffuses, but also gas dissolved in the electrolyte or water. In this case, a short time after shutdown, of the order of ten minutes, there is a mutual mixture of gases located on opposite sides of the membrane, and the hydrogen content in oxygen reaches 5-10%, which exceeds the minimum hydrogen concentration for igniting the mixture - 4%. The indicated feature of the operation of the electrolytic cell under pressure applies both to terrestrial and space electrolytic cells, but in weightlessness the matter is complicated by the fact that the gases are not separated from the liquid, but are in it in the form of bubbles.

Задача настоящего изобретения состоит в снижении давления газов в электролизере после прекращения его работы так, чтобы не возникало опасной смеси газов из-за диффузии, при этом снижение давления газов должно происходить без потери этих газов.The objective of the present invention is to reduce the gas pressure in the electrolyzer after the cessation of its operation so that there is no dangerous mixture of gases due to diffusion, while the decrease in gas pressure should occur without loss of these gases.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение безопасности работы двигательной установки.The technical result of the proposed solution is to increase the safety of the propulsion system.

Технический результат достигается тем, что в электролизную ракетную двигательную установку, включающую электролизер воды с мембраной, разделяющей его внутреннюю полость на кислородную и водородную камеры, выходы которых соединены магистралями с заправочными клапанами с баллонами кислорода и водорода, которые, в свою очередь, соединены магистралями с электроклапанами со входом двигателя, а также блоки подачи воды и электропитания, подключенные к электролизеру, блок управления, электрически связанный с установленными на электролизере датчиками давления и температуры и с электроклапанами, введены две дополнительные магистрали с электроклапанами, которые соединяют выходы кислородной и водородной камер со входом двигателя, при этом проходные сечения дополнительных магистралей и электроклапанов, установленных на них, выбраны таким образом, чтобы при выпуске газов в двигатель снижение давлений кислорода и водорода в камерах электролизера проходило с одинаковым темпом.The technical result is achieved by the fact that in the electrolysis rocket propulsion system, comprising a water electrolyzer with a membrane separating its internal cavity into oxygen and hydrogen chambers, the outputs of which are connected by highways with gas valves with oxygen and hydrogen cylinders, which, in turn, are connected by highways with electrovalves with an engine inlet, as well as water and power supply units connected to the electrolyzer, a control unit electrically connected to those installed on the electrolyzer pressure and temperature sensors and with electrovalves, two additional lines with electrovalves have been introduced that connect the outputs of the oxygen and hydrogen chambers to the engine inlet, while the flow sections of the additional lines and electrovalves installed on them are selected so that when gases are released into the engine, pressure of oxygen and hydrogen in the cells of the cell passed at the same rate.

Технический результат достигается также тем, что в способе эксплуатации электролизной ракетной двигательной установки, включающем подачу электрического тока и воды в электролизер, контроль давления и температуры в нем, подключение кислородной и водородной камер электролизера к соответствующим баллонам, заполнение упомянутых баллонов до заданного давления, их отключение от выходов кислородной и водородной камер электролизера, а затем подключение в заданный момент времени к двигателю и включение зажигания двигателя, после отключения тока электролизера выходы кислородной и водородной камер одновременно подключают к двигателю, и при работающем зажигании двигателя производят сброс остаточных количеств кислорода и водорода из камер электролизера в двигатель до величины давления в электролизере, равного давлению насыщенного водяного пара при рабочей температуре электролизера.The technical result is also achieved by the fact that in the method of operating an electrolysis rocket propulsion system, including supplying electric current and water to the electrolysis cell, monitoring the pressure and temperature therein, connecting the oxygen and hydrogen cells of the electrolyzer to the respective cylinders, filling said cylinders to a predetermined pressure, and turning them off from the outputs of the oxygen and hydrogen chambers of the electrolyzer, and then connecting at a given point in time to the engine and turning on the engine ignition, after turning off the current of the electrolyzer, the outputs of the oxygen and hydrogen chambers are simultaneously connected to the engine, and when the engine is on, the residual oxygen and hydrogen from the chambers of the cell are discharged to the engine to a pressure in the cell equal to the pressure of saturated water vapor at the working temperature of the cell.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемой электролизной ракетной двигательной установки.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the proposed electrolysis rocket propulsion system.

Она включает в себя электролизер 1, состоящий из кислородной камеры 2, водородной камеры 4, мембраны 3, датчиков температуры 5 и давления 6, баллонов водорода 9 и кислорода 13, двигателя 11, заправочных магистралей водорода 16 и кислорода 17 с заправочными клапанами подачи водорода 7 и кислорода 15 в баллоны 9, 13, магистрали выдачи водорода 18 с клапаном выдачи 10, магистрали выдачи кислорода 19 с клапаном выдачи 12 в двигатель 11, а также включает дополнительные магистрали 20 и 21 с электроклапанами 8 и 14 для подачи водорода и кислорода из электролизера 1 напрямую в двигатель 11. Кроме того, в состав установки входят не показанные на чертеже блоки подачи воды и электропитания в электролизер и блок управления, связанный со всеми датчиками и клапанами.It includes an electrolyzer 1, consisting of an oxygen chamber 2, a hydrogen chamber 4, a membrane 3, temperature sensors 5 and pressure 6, hydrogen cylinders 9 and oxygen 13, an engine 11, hydrogen supply lines 16 and oxygen 17 with hydrogen supply valves 7 and oxygen 15 to the cylinders 9, 13, hydrogen supply lines 18 with a release valve 10, oxygen supply lines 19 with a release valve 12 to the engine 11, and also includes additional lines 20 and 21 with electrovalves 8 and 14 for supplying hydrogen and oxygen from the electrolyzer 1 tension I’m washing it into the engine 11. In addition, the installation includes water and power supply units not shown in the drawing in the electrolyzer and a control unit associated with all sensors and valves.

Предложенная установка работает следующим образом.The proposed installation works as follows.

В исходном состоянии все клапаны закрыты, электролизер 1 выключен. По команде блока управления (на чертеже не показан) электролизер 1 подключают к блокам подачи воды и электропитания (на чертеже не показаны), открывают заправочные клапаны 7 и 15 заправочных магистралей 16 и 17 подачи газов в баллоны 9, 13, и электролизные газы - водород и кислород заполняют баллоны 9 и 13. В процессе работы электролизера блок управления контролирует его температуру по датчику 5 и давление по датчику 6. При достижении заданного давления в баллонах 9 и 13 электролизер отключают от блока электропитания и заправочные клапаны 7 и 15 закрывают. Эти два клапана могут быть либо электрическими, и закрываться по команде блока управления, либо механическими (обратными). В последнем случае они закрываются самостоятельно после остановки потока газов. После этого с помощью блока управления открывают электроклапаны 8 и 14 на дополнительных магистралях 20 и 21 и направляют водород и кислород из газовых камер: водородной 4 и кислородной 2 электролизера 1 в двигатель 11 и включает зажигание двигателя. В процессе выдачи газов блок управления контролирует давление в электролизере 1 с помощью датчика давления 6. Для того, чтобы давление водорода в камере 4 и давление кислорода в камере 2 снижались с примерно одинаковой скоростью, и между этими камерами не возникало существенного перепада давлений, при проектировании установки выбирают соответствующие диаметры проходных сечений магистрали водорода 20 и клапана 8, а также магистрали 21 и клапана 14. Эти сечения зависят от объемов камер 4 и 2. Для более точного выравнивания давлений водорода и кислорода в составе электролизера обычно применяется специальный регулятор. Когда давление газов в камерах 4 и 2 электролизера 1 упадет до величины давления насыщенного водяного пара при рабочей температуре электролизера, блок управления закрывает электроклапаны 8 и 14. Зависимость давления пара от температуры должна быть заранее введена в память блока управления.In the initial state, all valves are closed, the cell 1 is turned off. At the command of the control unit (not shown in the drawing), the electrolyzer 1 is connected to water and power supply units (not shown in the drawing), the filling valves 7 and 15 of the filling lines 16 and 17 of the gas supply to the cylinders 9, 13 are opened, and the electrolysis gases are hydrogen and oxygen fill the cylinders 9 and 13. During the operation of the electrolyzer, the control unit monitors its temperature by the sensor 5 and the pressure by the sensor 6. When the set pressure in the cylinders 9 and 13 is reached, the electrolyzer is disconnected from the power supply unit and the filling valves 7 and 15 are closed t. These two valves can be either electric and closed by the command of the control unit, or mechanical (reverse). In the latter case, they close independently after stopping the flow of gases. After that, using the control unit, open the electrovalves 8 and 14 on additional lines 20 and 21 and direct hydrogen and oxygen from the gas chambers: hydrogen 4 and oxygen 2 of the electrolyzer 1 to the engine 11 and turns on the engine ignition. In the process of gas emission, the control unit monitors the pressure in the electrolyzer 1 using a pressure sensor 6. In order to ensure that the hydrogen pressure in the chamber 4 and the oxygen pressure in the chamber 2 are reduced at approximately the same speed, and there is no significant pressure difference between these chambers, when designing the plants select the corresponding diameters of the flow cross sections of the hydrogen line 20 and valve 8, as well as the line 21 and valve 14. These sections depend on the volumes of the chambers 4 and 2. For more accurate equalization of the hydrogen and acid pressures Orodes as part of the electrolyzer is usually used special regulator. When the gas pressure in chambers 4 and 2 of the electrolyzer 1 drops to the saturated water vapor pressure at the working temperature of the electrolyzer, the control unit closes the electrovalves 8 and 14. The temperature dependence of the vapor pressure must be entered into the control unit memory in advance.

После этого в камерах 2 и 4 электролизера 1 из газов остается практически только водяной пар, давление которого будет постепенно снижаться по мере охлаждения электролизера 1. Этот водяной пар является консервационным газом при хранении электролизера между циклами его работы.After that, practically only water vapor remains in the chambers 2 and 4 of the electrolyzer 1 from gases, the pressure of which will gradually decrease as the electrolyzer 1 is cooled. This water vapor is a conservation gas during storage of the electrolyzer between its cycles.

Например, в электролизере щелочного типа при рабочей температуре 70°С и концентрации щелочи 30%, давление водяного пара составляет 20 кПа. Значит, клапаны 8 и 14 должны закрываться при достижении этого давления по датчику 6.For example, in an alkaline type electrolyzer at an operating temperature of 70 ° C and an alkali concentration of 30%, the water vapor pressure is 20 kPa. Therefore, valves 8 and 14 must close when this pressure is reached by sensor 6.

Предложенное устройство и способ позволяют повысить пожаро-взрывобезопасность установки за счет удаления водорода и кислорода из электролизера по окончании его работы, и полностью утилизировать наработанные электролизные газы в двигателе.The proposed device and method can increase the fire and explosion safety of the installation by removing hydrogen and oxygen from the electrolyzer at the end of its operation, and completely utilize the accumulated electrolysis gases in the engine.

Claims (2)

1. Электролизная ракетная двигательная установка, включающая электролизер воды с мембраной, разделяющей его внутреннюю полость на кислородную и водородную камеры, выходы которых соединены магистралями с заправочными клапанами с баллонами кислорода и водорода, которые, в свою очередь, соединены магистралями с электроклапанами со входом двигателя, а также блоки подачи воды и электропитания, подключенные к электролизеру, блок управления, электрически связанный с установленными на электролизере датчиками давления и температуры и с электроклапанами, отличающаяся тем, что в нее введены две дополнительные магистрали с электроклапанами, которые соединяют выходы кислородной и водородной камер со входом двигателя, при этом проходные сечения дополнительных магистралей и электроклапанов, установленных на них, выбраны таким образом, чтобы при выпуске газов в двигатель снижение давлений кислорода и водорода в камерах электролизера проходило с одинаковым темпом.1. An electrolytic rocket propulsion system comprising a water electrolyzer with a membrane dividing its internal cavity into oxygen and hydrogen chambers, the outputs of which are connected by highways with filling valves with oxygen and hydrogen cylinders, which, in turn, are connected by highways with electrovalves with the engine inlet, as well as water and power supply units connected to the electrolyzer, a control unit electrically connected to pressure and temperature sensors installed on the electrolyzer and to an electric by valves, characterized in that two additional lines with electrovalves are introduced into it, which connect the outputs of the oxygen and hydrogen chambers to the engine inlet, while the flow sections of the additional lines and solenoid valves installed on them are selected so that when gases are released into the engine, pressure of oxygen and hydrogen in the cells of the cell passed at the same rate. 2. Способ эксплуатации электролизной ракетной двигательной установки, включающий подачу электрического тока и воды в электролизер, контроль давления и температуры в нем, подключение кислородной и водородной камер электролизера к соответствующим баллонам, заполнение упомянутых баллонов до заданного давления, их отключение от выходов кислородной и водородной камер электролизера, а затем подключение в заданный момент времени к двигателю и включение зажигания двигателя, отличающийся тем, что после отключения тока электролизера выходы кислородной и водородной камер одновременно подключают к двигателю, и при работающем зажигании двигателя производят сброс остаточных количеств кислорода и водорода из камер электролизера в двигатель до величины давления в электролизере, равного давлению насыщенного водяного пара при рабочей температуре электролизера.2. A method of operating an electrolysis rocket propulsion system, including supplying electric current and water to the electrolysis cell, monitoring the pressure and temperature therein, connecting the oxygen and hydrogen chambers of the electrolyzer to the respective cylinders, filling said cylinders to a predetermined pressure, and disconnecting them from the exits of the oxygen and hydrogen chambers electrolyzer, and then connecting at a given point in time to the engine and turning on the engine ignition, characterized in that after switching off the current of the electrolyzer the hydrogen and hydrogen chambers are simultaneously connected to the engine, and when the engine is on, the residual oxygen and hydrogen are discharged from the cells of the cell to the engine to a pressure in the cell equal to the pressure of saturated water vapor at the working temperature of the cell.
RU2017129314A 2017-08-16 2017-08-16 Electrolysis rocket engine unit and method of its operation RU2673640C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129314A RU2673640C1 (en) 2017-08-16 2017-08-16 Electrolysis rocket engine unit and method of its operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129314A RU2673640C1 (en) 2017-08-16 2017-08-16 Electrolysis rocket engine unit and method of its operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2673640C1 true RU2673640C1 (en) 2018-11-28

Family

ID=64603606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017129314A RU2673640C1 (en) 2017-08-16 2017-08-16 Electrolysis rocket engine unit and method of its operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2673640C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5279484A (en) * 1992-03-11 1994-01-18 Loral Aerospace Corporation Manned space vehicle with low-level hydrogen-oxygen-carbon dioxide propulsion unit
RU2215891C2 (en) * 2001-02-13 2003-11-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" Impulse solar rocket engine installation
US20110017874A1 (en) * 2007-11-26 2011-01-27 Clearvalue Technologies, Inc. Means of fuel and oxidizer storage
RU2605163C2 (en) * 2015-05-05 2016-12-20 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Pulse jet propulsion plant of spacecraft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5279484A (en) * 1992-03-11 1994-01-18 Loral Aerospace Corporation Manned space vehicle with low-level hydrogen-oxygen-carbon dioxide propulsion unit
RU2215891C2 (en) * 2001-02-13 2003-11-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" Impulse solar rocket engine installation
US20110017874A1 (en) * 2007-11-26 2011-01-27 Clearvalue Technologies, Inc. Means of fuel and oxidizer storage
RU2605163C2 (en) * 2015-05-05 2016-12-20 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Pulse jet propulsion plant of spacecraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11505872B2 (en) Gas production apparatus and gas production method
US7226529B2 (en) Electrolyzer system to produce gas at high pressure
US20050183948A1 (en) Apparatus and method for reducing instances of pump de-priming
JP6815415B2 (en) Regenerative fuel cell system and water electrolysis system
US12292749B2 (en) Multiple output header
JP2013249508A (en) Hydrogen-oxygen production apparatus and hydrogen-oxygen production method
RU2673640C1 (en) Electrolysis rocket engine unit and method of its operation
US20170342579A1 (en) Pressure releasing method of high-pressure water electrolysis system and pressure releasing method in water electrolysis system
JP2020193390A (en) Hydrogen/oxygen generator and method for producing hydrogen gas
KR20240045137A (en) Method and plant for producing one or more electrolysis products
CN104674292A (en) Water molecule low-voltage electrochemical separation device and water molecule low-voltage electrochemical separation method
CN118880365A (en) A proton exchange membrane water electrolysis high-pressure hydrogen production system and control method
CN119404165A (en) Passive dual modulation regulator for hydrogen generation
CN117199429A (en) A low-pressure hydrogen source fuel cell system
TW202337556A (en) Multiple output header
CN119948207A (en) Electrolysis device and method for operating an electrolysis device
US20170335469A1 (en) Starting method of high-pressure water electrolysis system and starting method of water electrolysis system
US20250382712A1 (en) System and method for generating hydrogen using geothermal energy
US20250236960A1 (en) Green hydrogen production through electrolysis of high-pressure and high-temperature upstream boiler blowdown waste water stream
KR20240044369A (en) Method for operating an electrolysis system and electrolysis system
JP2911376B2 (en) Hydrogen / oxygen generator
CN111883802B (en) Hydrogen buffer device
US12046784B2 (en) Method for reducing the carbon corrosion in a fuel cell stack, and motor vehicle
RU2594895C1 (en) Power plant with electrochemical generator based on hydrogen-oxygen fuel elements
WO2025259900A1 (en) System and method for generating hydrogen using geothermal energy