Hauptausrüstung und Prozessablauf der Wasserstoffproduktions- und Hydrierungsstation außerhalb der Station

Der Prozessablauf besteht im Wesentlichen aus der folgenden Systemkonfiguration: Entladesystem, Drucksystem, Wasserstoffspeichersystem, Hydriersystem, Stickstoffsystem und Freisetzungssystem.

Entladesystem

Wasserstoff wird durch Hochdruckwasserstoff (18–20 MPa) von der Gasquelle zur Hydrierstation transportiert. Außerdem sind vor Ort drei Stellplätze für Langrohranhänger eingerichtet, von denen einer verfügbar ist. Der Wasserstoffdruck auf dem Langrohranhänger ist höher als der Wasserstoffdruck im Tank, wobei die Hoch- und Niederdruckdifferenz durch die Entladesäule genutzt wird. Der Liegeplatz am Langrohrtank, wenn der Druck und der feste Zylinderdruck ausgeglichen sind, startet der Kompressor und entlädt den Wasserstofftank weiter in den festen Wasserstoffspeichertank.

Drucksystem

Das Drucksystem umfasst: Zylinderschmiersystem, Kühlsystem, Motor, Kolben usw. Ölfreie Schmierkompressoren erfreuen sich immer größerer Beliebtheit (Brennstoffzellenfahrzeuge erfordern eine hohe Wasserstoffreinheit, und Schmieröl kann auch Umweltverschmutzung verursachen). Das Kühlsystem in mehreren Bei der Stufenkompression kann Luftkühlung oder Gefrierflüssigkeit verwendet werden. Die Luftkühlung ist einfach, aber das Kühlsystem und die Lebensdauer des Zylinders sind kurz und der Stromverbrauch ist hoch. Wählen Sie daher so weit wie möglich eine Wasserkühlung. Die Treiber können von Elektromotoren oder natürlich angetrieben werden Gasmotoren, aber einige sind auch aerodynamische Motoren (wie die UC-Irvine-Station in Kalifornien).

Wasserstoffspeichersystem

In der Wasserstofftankstelle gibt es zwei Wasserstoff-Kompressionsbefüllungssysteme: eines ist die abgestufte Inflation, die traditionelle Druckinjektionsmethode. Um den Druck der Fahrzeugflasche auf 35 MPa zu bringen, muss der Druck der Hydrierstation bis zu 40-45 MPa betragen, um eine schnelle Gasfüllung zu erreichen. Der andere Weg ist Druckbeaufschlagung und Kompression. Zu diesem Zeitpunkt kann der Druck des mittleren Wasserstoffspeichertanks der Hydrierstation relativ niedrig sein (z. B. 25 MPa). Nach teilweisem Stempeln der bordeigenen Wasserstoffspeicherflasche wird der Druckkompressor gestartet, sodass die bordeigene Wasserstoffspeicherflasche 35 MPa erreichen kann.

Hydrierungssystem

Das Hydrierungssystem umfasst hauptsächlich eine Hochdruckleitung, ein Ventil, eine Luftzugabepistole, einen Filter, einen Drosselklappenschutz, ein Benutzeranzeigefeld, eine Dosierung, einen Temperaturausgleich, ein Steuersystem und ein Notfallleitungssystem usw. Drucksensor, Drucksensor, Überdruckschutz, Schlauchzug und -bruch An der pneumatischen Pistole sind ein Schutz- und ein Prioritäts-Füllkontrollsystem installiert.

Stickstoffsystem

Die spezielle Brennstoffzellen-Hydrierstation für die Shanghai World Expo ist mit einem Stickstoffflaschensatz ausgestattet, der als Gasquelle des Gaskontrollsystems sowie als Rohrleitung und Ausrüstung der Hydrierstation dient. Der grundlegende Prozess des Stickstoffversorgungssystems ist wie folgt folgt: Der Hochdruckstickstoff aus der Stickstoffflaschengruppe, der Druck sinkt nach der Dekompression auf 0,7 MPa und wird dann in zwei Wege aufgeteilt, um den pneumatischen Antrieb jedes Notabschaltventils als Steuergas zu versorgen; Das andere Gas wird zum Aktuator jedes Pneumatikventils im Kompressor geleitet, um das Öffnen und Schließen des Ventils zu starten. Gleichzeitig wird die Schnittstelle an der Stickstoffförderleitung reserviert. Wenn das System gespült werden muss, wird der Schlauch an die reservierte Schnittstelle angeschlossen.und Stickstoff wird zum Spülen und Luftaustausch während der Fehlerbehebung und Wartung des Systems verwendet.

Freigabesystem

Wasserstoff ist brennbar und explosiv. Um die Sicherheit der Station zu verbessern, verfügt die Station über ein zentralisiertes Wasserstofffreisetzungssystem, bei dem die Entladesäule, der Kompressor, die feste Gasflasche und die Hydrierungsmaschine mit der Hauptleitung verbunden sind und nicht an Ort und Stelle verteilt werden dürfen. Stickstoffgas ist ungiftig und nicht brennbar und kann direkt auf der Geräteseite verteilt werden.

Sicherheitsüberwachungssystem

Wasserstoff ist im Standardzustand (0 ℃ , 101,325 kPa) ein farbloses, geruchloses, geruchloses Gas mit einer Dichte von 0,08987 g/L. Wasserstoffmoleküle bewegen sich mit der höchsten Geschwindigkeit, daher weist es die maximale Diffusionsfähigkeit und eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Seine Wärmeleitfähigkeit ist siebenmal so hoch wie die von Luft. Wasserstoff hat einen hohen Zündpunkt von 574 °C , kann aber sehr klein sein, leicht Feuer fangen und unter kleinen elektrostatischen Funken leicht Feuer fangen. Die Explosionsgrenze von Wasserstoff in der Luft ist (20 ℃, 101,325 kPa) 4,0 % -74,5 %, der Explosionsgrenzenbereich ist sehr groß, plus seine sehr kleine Zündenergie und die maximale Diffusionsfähigkeit, es ist leicht, dem Feuer und der Explosion zu begegnen. Daher unter Berücksichtigung der Eigenschaften der leichten Diffusion, Expansion, Verbrennung und explosiver Wasserstoff, es ist notwendig, ein spezielles Sicherheitsüberwachungssystem in der Station einzubauen, um die Betriebssicherheit der Station zu gewährleisten.