Što je vodikov kompresor?

Kompresor vodika je uređaj dizajniran posebno za komprimiranje plina vodika za skladištenje. Niska gustoća vodika čini ga izazovnim medijem za skladištenje jer zahtijeva iznimno visoke tlakove u spremniku između 5,000 i 10,000 funti po kvadratnom inču (PSI). Komercijalni vodikovi kompresori općenito su klipni tipovi, a najčešće su vođene varijante klipa/metalne dijafragme i rotora. Iako su sve ove izvedbe u osnovi pumpe s pozitivnim pomakom, postoji nekoliko drugih vodikovih kompresora kao što su hidridni i elektrokemijski tipovi koji uopće nemaju pokretne dijelove. Većina dizajna vodikovih kompresora, međutim, karakteriziraju njihove mogućnosti visokog izlaznog tlaka s prosječnim tlakom isporuke većim od 15,000 XNUMX PSI.

Vodik je dugo bio komponenta goriva za raketne motore i nedavno je bio predmet intenzivnog znanstvenog ispitivanja kao potencijalna velika alternativa fosilnim gorivima. Sve ove primjene zahtijevaju da se vodik skladišti pod visokim tlakom, obično u rasponu od 5,000 do 10,000 PSI. To je dijelom posljedica niske gustoće plinovitog vodika pri atmosferskom tlaku. Pri ovim niskim tlakovima, gram plinovitog vodika ima volumen od gotovo 3 galona (11 litara), što zahtijeva da se plin intenzivno komprimira ako se želi održivo pohraniti. Jedinice kompresora vodika koriste se za komprimiranje plina do ogromnih tlakova, često iznad 15,000 PSI, tako da se može skladištiti u korisnim količinama.

Za komprimiranje vodika koristi se nekoliko različitih tipova kompresora; među češćim su tipovi klipnih ili metalnih dijafragmi. Ovi kompresori su klipni strojevi s pozitivnim pomakom koji funkcioniraju tako što zarobljavaju malu količinu plina u zatvorenom prostoru, smanjuju njegov volumen pomakom, a zatim ispuštaju komprimirani plin u spremnik za skladištenje ili skladištenje. Ovaj ciklus se kontinuirano ponavlja sve dok spremnik ne dosegne svoj maksimalni kapacitet. Jedan tip klipnog kompresora koristi tri klipa kako bi to postigao; Pokretni klip pokretan komprimiranim zrakom ili hidrauličkom tekućinom i par klipova kompresora koji komprimiraju plin. Klipovi kompresora su pričvršćeni na pogonski klip preko para klipnjača koje osiguravaju potrebno povezano kretanje.

Drugi uobičajeni tip kompresora vodika je kompresor s vođenim rotorom. Ovaj tip vodikovog kompresora koristi rotor s lopaticama postavljenim na ekscentričnom vratilu koje se rotira u posebno dizajniranoj komori. Slično u principu rotacijskim motorima s unutarnjim izgaranjem, ovaj tip kompresora se oslanja na pomak plina unutar komore režnjevima rotora kako bi postigao svoje vrijednosti kompresije. Postoji nekoliko tipova kompresora malog volumena bez pokretnih dijelova kao što je hidridni kompresor koji se koristi za proizvodnju malih količina plina vodika pod tlakom za laboratorijsku upotrebu. Ovi kompresori koriste svojstva toplinske reakcije zagrijanog hidrida za proizvodnju malih količina vodika pod tlakom.

Većina industrijskih postrojenja za skladištenje vodika koristi pumpe s pozitivnim pomakom za stlačenje svojih skladišta vodika. U nekim slučajevima, ovi kompresori mogu proizvesti izlaz veću od 15,000 30,000 PSI, a neki do 10,000 XNUMX PSI. Ove vrijednosti znače da se prosječni tlak u spremniku od XNUMX PSI koji koristi većina istraživačkih ustanova za zelene automobile može brzo i učinkovito postići.