كمعدات أساسية في محطة الهدرجة ، يلعب الضاغط دورا مهما في ضغط الهيدروجين

1.1 ضاغط

كمعدات أساسية في محطة الهدرجة ، يلعب الضاغط دورا مهما في ضغط الهيدروجين. في الوقت الحاضر ، يشتمل ضاغط الهيدروجين المستخدم بشكل شائع في محطات الهدرجة المنزلية بشكل أساسي على ضاغط الحجاب الحاجز وضاغط محرك السائل وضاغط السائل الأيوني. يستخدم ضاغط الحجاب الحاجز وضاغط محرك السائل بشكل أساسي في محطات الهدرجة بضغط تخزين الهيدروجين الذي لا يزيد عن 45 ميجا باسكال ، وقد أصبحت التقنيات ذات الصلة للعديد من الشركات المصنعة المحلية ناضجة بشكل متزايد ؛ يستخدم الضاغط السائل الأيوني بشكل أساسي في ضغط تخزين الهيدروجين لمحطة هدرجة 90MPa ، ولا يزال ضاغط درجة الضغط المحلي قيد التطوير ، ويعتمد بشكل أساسي على الواردات.

1.1.1 ضاغط الحجاب الحاجز

يحتوي ضاغط الحجاب الحاجز على غشاء خاص لفصل الغاز المضغوط عن العالم الخارجي. في ضاغط الحجاب الحاجز ، تكتمل وظيفة الأسطوانة بتجويف غشاء ، وهو تجويف يتكون من لوحة غطاء بسطح قبة وغشاء مرن. يتم تثبيت محيط الحجاب الحاجز بين لوحة الغطاء والجسم. عندما ينثني الحجاب الحاجز ويتشوه ، يتغير الحجم في تجويف الغشاء وفقا لذلك ، وبالتالي يكمل ضغط الغاز وعادمه. يستخدم ضاغط الحجاب الحاجز المعدني قوة السائل لدفع الحجاب الحاجز ، ويمكن أن يكون الحجاب الحاجز قريبا من سطح قبة الغطاء ، وبالتالي فإن الفجوة النسبية صغيرة جدا ، والحجاب الحاجز بين الغاز والسائل رقيق جدا ، وتبديد الحرارة في عملية الضغط جيد. في الوقت الحاضر ، يمكن أن يصل الحد الأقصى لضغط العادم لضاغط الحجاب الحاجز المعدني إلى 70 ميجا باسكال ، ولكن نظرا لأن كمية تشوه الحجاب الحاجز محدودة ، فإن كمية الغاز المعالجة صغيرة بشكل عام.

الرسم البياني 2: مبدأ عمل ضاغط الحجاب الحاجز

1.1.2 ضاغط محرك السائل

يتم توصيل أسطوانة الطاقة لضاغط محرك السائل مباشرة بغرفة العمل للمضخة الترددية. يدفع مكبس المضخة الترددية مكبس الضاغط عبر السائل (غالبا الزيت) لضغط الغاز. الجزء الأوسط من ضاغط محرك السائل عبارة عن أسطوانتين متقابلتين ، المكبس عبارة عن مكبس لضغط الهيدروجين ، والجزء العلوي عبارة عن صمام منزلق للتحكم لتحرير الزيت في أسطوانة الطاقة. يمكن تحويل هذا الهيكل إلى أعمدة متعددة وبالتالي المزيد من القوة.

الشكل 3 رسم تخطيطي لمبدأ عمل ضاغط محرك السائل

1.1.3 ضاغط السائل الأيوني

تستخدم السوائل الأيونية بشكل شائع في الأتمتة أو الفضاء أو الإلكترونيات أو الطاقة ، كسوائل هندسية أو مواد جديدة. السائل الأيوني نفسه غير قابل للضغط تقريبا ، مع عدم وجود ضغط بخار تقريبا ، ويمكن أن يحل محل المعدن لإنتاج ضغط مرتفع في ظل ظروف متساوية الحرارة ، ويمكن أن يعمل لفترة طويلة دون صيانة ، مما يوفر استهلاك الطاقة. هيكل الضاغط السائل الأيوني بسيط ، مقارنة بأجزاء الضاغط العادي ، لذلك فهو مناسب للصيانة. في الوقت الحاضر ، تم استخدامه في بعض محطات تعبئة الغاز الطبيعي ومحطات إمداد طاقة الهيدروجين في الخارج ، ويمكن أن يصل أقصى ضغط عادم إلى أكثر من 90 ميجا باسكال.

1.1.4 تحليل مقارن لأنواع مختلفة من الضواغط

يتم عرض مقارنة أداء ضاغط الحجاب الحاجز وضاغط محرك السائل وضاغط السائل الأيوني في الجدول 1 أدناه.

الجدول 1 مقارنة أداء ضاغط الحجاب الحاجز وضاغط محرك السائل وضاغط السائل الأيوني أصبح العديد من مصنعي الضواغط المحليين ناضجين بشكل متزايد في البحث والتطوير التقني لضاغط الحجاب الحاجز وضاغط محرك السائل ، وبدأ عدد كبير من محطات الهدرجة في تطبيق ضواغط الهيدروجين المحلية بالكامل. ولكن نسبيا ، لا يزال استقرار وموثوقية الضاغط المحلي بحاجة إلى تحسين. في الوقت الحاضر ، هناك عدد كبير من موردي معدات محطة الهدرجة المحلية ، وشراء رؤوس الضواغط المستوردة كمكونات أساسية ، ودعم الأجزاء المساعدة باستخدام المشتريات المحلية والتجميع. بهذه الطريقة ، بالنسبة لوحدة البناء ، ليس فقط تحسين موثوقية المعدات ، ولكن أيضا تقليل تكلفة شراء المعدات. في الوقت الحاضر ، تستخدم معظم محطات الهدرجة 35 ميجا باسكال التي تم بناؤها أو قيد الإنشاء في الصين ضاغط الحجاب الحاجز أو ضاغط محرك السائل. الضاغط الأيوني أكثر ملاءمة لمحطة هدرجة 70MPa مع ضغط تعبئة مرتفع.