Vodíkový kompresor - Hydrogen compressor

A vodíkový kompresor je zařízení, které zvyšuje tlak vodík zmenšením jeho objemu, což má za následek stlačený vodík nebo kapalný vodík.

Kompresor vs čerpadlo

Vodíkové kompresory jsou úzce spjaty s vodíková čerpadla a plynové kompresory: oba zvyšují tlak na a tekutina a oba mohou transportovat tekutinu a trubka. Jelikož jsou plyny stlačitelné, kompresor také snižuje objem plynného vodíku, zatímco hlavní výsledek čerpadla zvyšujícího tlak kapalný je umožnit kapalný vodík k přepravě jinde.

Typy

Pístové pístové kompresory

Osvědčenou metodou pro kompresi vodíku je použití pístových kompresorů s vratným pohybem. Jsou široce používány v rafinériích a jsou páteří rafinace ropy. Pístové kompresory s pístovým pohonem jsou běžně dostupné buď jako olejem mazané nebo nemazané; pro vysoký tlak (350 - 700 bar) jsou preferovány nemazané kompresory, aby se zabránilo kontaminaci vodíku olejem. Typický výkon pohonu je řádově Megawattů (2-15MW). Odborné know-how v oblasti těsnění pístů a těsnicích kroužků může zajistit, že pístové kompresory překonají konkurenční technologie, pokud jde o MTBO (střední doba mezi generálními opravami).

Iontový kapalinový pístový kompresor

An iontový kapalinový pístový kompresor je vodíkový kompresor založený na iontová kapalina píst místo kovového pístu jako v píst-kov membránový kompresor.[1]

Elektrochemický vodíkový kompresor

Vícestupňový elektrochemický vodíkový kompresor zahrnuje řadu sestavy membránové elektrody (MEA), podobné těm, které se používají v palivové články s membránou pro výměnu protonů; tento typ kompresoru nemá žádné pohyblivé části a je kompaktní. Elektrochemický kompresor pracuje podobně jako palivový článek, na membránu je přivedeno napětí a výsledný elektrický proud táhne vodík přes membránu. Elektrochemickou kompresí vodíku se dosáhne tlaku 1 500 bar nebo 100 MPa. Patent čeká na nárokování energetická účinnost 70 až 80% pro tlaky do 10 000 psi nebo 700 barů.[2] V roce 2011 byla zaznamenána jednostupňová elektrochemická komprese na 800 barů.[3] Společnost DOE podpořila vývoj týkající se vývoje nízkonákladových elektrochemických vodíkových kompresorů pro tepelná čerpadla s Xergy Inc.[1] </ref.>

Hydridový kompresor

V hydridový kompresor, tepelné a tlakové vlastnosti a hydrid se používají k absorpci nízkotlakého plynného vodíku při okolních teplotách a následnému uvolňování vysokotlakého vodíkového plynu při vyšších teplotách; hydridové lože se ohřívá horkou vodou nebo elektrickou spirálou.[4]

Píst-kovový membránový kompresor

Píst -kov membránové kompresory jsou stacionární vysokotlaké kompresory, čtyřstupňové vodou chlazené, 11–15 kW, 30–50 Nm3 / h 40 MPa pro výdej vodíku.[5] Vzhledem k tomu, že komprese generuje teplo, je třeba stlačený plyn mezi fázemi ochlazovat, aby byla komprese menší adiabatický a více izotermický. Výchozí předpoklad pro membránové vodíkové kompresory je adiabatický účinnost 70%.[6] Použito v vodíkové stanice.

Vedený rotorový kompresor

The vedený rotorový kompresor (GRC) je objemový rotační systém kompresor na základě zapleteného[kontrolovat pravopis ] trochoid geometrie, která využívá paralelní trochoidní křivku k definování svého základního kompresního objemu.[7][8] Má typických 80 až 85% adiabatický účinnost.[9]

Lineární kompresor

Jednopístový lineární kompresor využívá dynamické vyvažování, kdy je pomocná pohyblivá hmota pružně připevněna k sestavě pohyblivého pístu a ke skříni stacionárního kompresoru pomocí pomocných mechanických pružin s nulovým exportem vibrací při minimálním elektrickém výkonu a proudu spotřebovaném motorem.[10] Používá se v kryogenika

Viz také

Reference

  1. ^ Nový vývoj v oblasti čerpadel a kompresorů využívajících iontové kapaliny Archivováno 18.07.2011 na Wayback Machine
  2. ^ Elektrochemický vodíkový kompresor Archivováno 12. 06. 2010 na Wayback Machine
  3. ^ HyET, Hydrogen Efficiency Technologies BV, dosahuje elektrochemického stlačení vodíku až do tlaku 800 barů
  4. ^ Hydridový kompresor Archivováno 03.05.2012 na Wayback Machine
  5. ^ Píst-kovový membránový kompresor
  6. ^ Měření účinnosti a výkonu pdc jednostupňového membránového vodíkového kompresoru - Pag.32[trvalý mrtvý odkaz ]
  7. ^ GRC - Podrobný popis a definování geometrie
  8. ^ Zkapalnění a komprese dodávky vodíku Archivováno 2014-03-14 na Wayback Machine
  9. ^ "Mechanické vlastnosti". Archivovány od originál dne 8.7.2011. Citováno 2009-10-25.
  10. ^ Lineární kompresor s ventilem Archivováno 2009-09-03 na Wayback Machine

externí odkazy