Kas yra vandenilio kompresorius?

Vandenilio kompresorius yra įrenginys, specialiai sukurtas suspausti vandenilio dujas saugojimui. Dėl mažo vandenilio tankio jį laikyti sudėtinga terpę, nes reikia itin didelio bako slėgio – nuo ​​5,000 10,000 iki 15,000 XNUMX svarų kvadratiniame colyje (PSI). Komerciniai vandenilio kompresoriai paprastai yra stūmokliniai kompresoriai, o dažniausiai yra valdomų stūmoklinių / metalinių membranų ir rotorių variantai. Nors visos šios konstrukcijos iš esmės yra darbinio tūrio siurbliai, yra keletas kitų vandenilio kompresorių, tokių kaip hidrido ir elektrocheminiai kompresoriai, kuriuose visai nėra judančių dalių. Tačiau dauguma vandenilio kompresorių konstrukcijų pasižymi dideliu išėjimo slėgio pajėgumu, kai vidutinis tiekimo slėgis viršija XNUMX XNUMX PSI.

Vandenilis jau seniai buvo raketų variklių degalų sudedamoji dalis ir pastaruoju metu buvo intensyviai moksliškai tiriamas kaip galima plataus masto alternatyva iškastiniam kurui. Visos šios programos reikalauja, kad vandenilis būtų laikomas aukštu slėgiu, paprastai nuo 5,000 10,000 iki 3 11 PSI. Taip yra iš dalies dėl mažo vandenilio dujų tankio esant atmosferos slėgiui. Esant tokiam žemam slėgiui, viename grame vandenilio dujų tūris yra beveik 15,000 galonai (XNUMX litrų), todėl norint, kad jos būtų tinkamai laikomos, jas reikia intensyviai suspausti. Vandenilio kompresoriai naudojami dujoms suspausti iki didžiulio slėgio, dažnai viršijančio XNUMX XNUMX PSI, kad būtų galima sukaupti tinkamus kiekius.

Vandeniliui suspausti naudojami keli skirtingi kompresorių tipai; tarp labiau paplitusių yra stūmoklinės arba metalinės membranos tipai. Šie kompresoriai yra stūmoklinio stūmoklio tipo mašinos, kurios veikia sulaikydami nedidelį dujų kiekį uždaroje erdvėje, sumažindamos jų tūrį išstumdamos, tada išleisdamos suslėgtas dujas į laikymo arba saugojimo baką. Šis ciklas kartojamas nuolat, kol bakas pasiekia didžiausią talpą. Tam pasiekti vieno tipo stūmokliniai kompresoriai naudoja tris stūmoklius; varomasis stūmoklis, varomas suslėgto oro arba hidraulinio skysčio, ir pora kompresoriaus stūmoklių, kurie suspaudžia dujas. Kompresoriaus stūmokliai yra pritvirtinti prie varančiojo stūmoklio per švaistiklius, kurie užtikrina reikiamą susietą judesį.

Kitas įprastas vandenilio kompresoriaus tipas yra valdomo rotoriaus kompresorius. Šio tipo vandenilio kompresorius naudoja skiltinį rotorių, sumontuotą ant ekscentrinio veleno, kuris sukasi specialiai tam skirtoje kameroje. Iš principo kaip ir rotaciniai vidaus degimo varikliai, šio tipo kompresoriai priklauso nuo dujų išstūmimo kameroje rotoriaus skilčių dėka, kad būtų pasiektos suspaudimo vertės. Yra keletas mažo tūrio kompresorių tipų, kuriuose nėra judančių dalių, pavyzdžiui, hidrido kompresorius, naudojamas nedideliam suslėgtų vandenilio dujų kiekiui gaminti laboratorijoje. Šie kompresoriai naudoja šildomo hidrido šiluminės reakcijos savybes, kad pagamintų nedidelį slėginio vandenilio kiekį.

Dauguma pramoninių vandenilio saugyklų naudoja tūrinius siurblius, kad padidintų savo vandenilio atsargas. Kai kuriais atvejais šie kompresoriai gali pagaminti daugiau nei 15,000 30,000 PSI, o kai kurie – iki 10,000 XNUMX PSI. Šios vertės reiškia, kad vidutinį XNUMX XNUMX PSI bako slėgį, naudojamą daugumoje ekologiškų automobilių tyrimų įrenginių, galima greitai ir efektyviai pasiekti.