المعدات الرئيسية وتدفق العملية لإنتاج الهيدروجين ومحطة الهدرجة خارج المحطة

يتكون تدفق العملية بشكل أساسي من تكوين النظام التالي: نظام التفريغ ، نظام الضغط ، نظام تخزين الهيدروجين ، نظام الهدرجة ، نظام النيتروجين ونظام الإطلاق.

نظام التفريغ

يتم نقل الهيدروجين بواسطة الهيدروجين عالي الضغط (18-20 ميجا باسكال) من مصدر الغاز إلى محطة الهدرجة. إلى جانب ذلك ، تم إنشاء ثلاث مساحات لوقوف المقطورات ذات الأنبوب الطويل في الموقع ، ويتوفر أحدها. ضغط الهيدروجين على مقطورة الأنبوب الطويل أعلى من ضغط الهيدروجين في الخزان ، باستخدام فرق الضغط العالي والمنخفض ، من خلال عمود التفريغ ، الرصيف الموجود على خزان الأنبوب الطويل ، عندما يستمر الضغط وتوازن ضغط الأسطوانة الثابتة ، يبدأ الضاغط ، في تفريغ خزان الهيدروجين إلى خزان تخزين الهيدروجين الثابت.

نظام الضغط

يشمل نظام الضغط: نظام تزييت الأسطوانة ، نظام التبريد ، المحرك ، المكبس ، إلخ. أصبحت ضواغط التشحيم الخالية من الزيت شائعة بشكل متزايد (تتطلب مركبات خلايا الوقود نقاء هيدروجين عاليا ، ويمكن أن يتسبب زيت التشحيم أيضا في التلوث). يمكن لنظام التبريد في الضغط متعدد المراحل استخدام تبريد الهواء أو سائل التجميد ، وتبريد الهواء بسيط ولكن نظام التبريد وعمر الأسطوانة قصير ، واستهلاك الطاقة كبير ، لذا اختر تبريد الماء قدر الإمكان. يمكن قيادة السائقين بواسطة المحركات الكهربائية أو محركات الغاز الطبيعي ، ولكن القليل منها أيضا محركات ديناميكية هوائية (مثل محطة UC-Irvine في كاليفورنيا).

نظام تخزين الهيدروجين

هناك نوعان من مخططات تعبئة ضغط الهيدروجين في محطة التزود بالوقود الهيدروجيني: أحدهما هو التضخم المتدرج ، وهي طريقة حقن الضغط التقليدية. من أجل جعل ضغط أسطوانة السيارة يصل إلى 35 ميجا باسكال ، يحتاج ضغط محطة الهدرجة إلى 40-45 ميجا باسكال للحصول على تعبئة سريعة للغاز. والآخر هو الضغط والضغط. في هذا الوقت ، يمكن أن يكون ضغط خزان تخزين الهيدروجين الأوسط لمحطة الهدرجة منخفضا نسبيا (على سبيل المثال ، 25 ميجا باسكال). بعد ختم زجاجة تخزين الهيدروجين الموجودة على متن الطائرة جزئيا ، يتم تشغيل ضاغط الضغط ، بحيث يمكن أن تصل زجاجة تخزين الهيدروجين الموجودة على متن الطائرة إلى 35 ميجا باسكال.

نظام الهدرجة

يشتمل نظام الهدرجة بشكل أساسي على خط أنابيب الضغط العالي ، والصمام ، ومسدس إضافة الهواء ، والفلتر ، وحماية الخانق ، ولوحة عرض المستخدم ، والقياس ، وتعويض درجة الحرارة ، ونظام التحكم ونظام خطوط أنابيب الطوارئ ، إلخ. يتم تثبيت مستشعر الضغط ، مستشعر الضغط ، حماية الضغط الزائد ، سحب الخرطوم وحماية الكسر ونظام التحكم في ملء الأولوية على المسدس الهوائي.

نظام النيتروجين

تم تجهيز محطة هدرجة خلايا الوقود الخاصة لمعرض شنغهاي العالمي بمجموعة زجاجات النيتروجين ، والتي تعمل كمصدر للغاز لنظام التحكم في الغاز وخط الأنابيب والمعدات الخاصة بمحطة الهدرجة. العملية الأساسية لنظام إمداد النيتروجين هي كما يلي: النيتروجين عالي الضغط من مجموعة زجاجات النيتروجين ، ينخفض الضغط إلى 0.7 ميجا باسكال بعد تخفيف الضغط ، ثم ينقسم إلى طريقتين لتزويد المحرك الهوائي لكل صمام إغلاق طارئ كغاز التحكم الخاص به ؛ يتم إرسال الغاز الآخر إلى مشغل كل صمام هوائي في الضاغط لبدء فتح وإغلاق الصمام. في الوقت نفسه ، يتم حجز الواجهة على خط أنابيب نقل النيتروجين. عندما يحتاج النظام إلى التطهير ، يتم توصيل الخرطوم بالواجهة المحجوزة ، ويتم استخدام النيتروجين للتطهير واستبدال الهواء أثناء تصحيح أخطاء النظام وصيانته.

نظام آرإليز

الهيدروجين قابل للاشتعال والانفجار. من أجل تحسين سلامة المحطة ، تعتمد المحطة نظام إطلاق مركزي للهيدروجين ، حيث يتم توصيل عمود التفريغ والضاغط وأسطوانة الغاز الثابتة وآلة الهدرجة بالأنبوب الرئيسي ويجب عدم تشتيتها على الفور. غاز النيتروجين غير سام وغير قابل للاحتراق ، ويمكن تشتيته مباشرة على جانب المعدات.

نظام المراقبة الأمنية

الهيدروجين هو غاز عديم اللون والرائحة والرائحة في الحالة القياسية (0 درجة مئوية ، 101.325 كيلو باسكال) بكثافة 0.08987 جم / لتر.يتحرك جزيء الهيدروجين بأقصى سرعة ، لذلك لديه أقصى انتشار وموصلية حرارية عالية جدا. الموصلية الحرارية هي 7 أضعاف الهواء. يحتوي الهيدروجين على نقطة اشتعال عالية تبلغ 574 درجة مئوية ، ولكن يمكن أن يكون صغيرا جدا ، ويسهل إشعال النار فيه ، ويسهل إشعال النار فيه تحت شرارات إلكتروستاتيكية صغيرة. حد انفجار الهيدروجين في الهواء هو (20 °C ، 101.325 kPa) 4.0٪ -74.5٪ ، نطاق حد الانفجار كبير جدا ، بالإضافة إلى طاقة الاشتعال الصغيرة جدا والحد الأقصى للانتشار ، فمن السهل مواجهة الحريق والانفجار. لذلك ، بالنظر إلى خصائص سهولة الانتشار والتمدد والاحتراق والهيدروجين المتفجر ، من الضروري إضافة نظام مراقبة أمنية خاص في المحطة لضمان سلامة تشغيل المحطة.