Научная статья на тему 'КОМПРЕССОРЫ ДЛЯ СЖАТИЯ ВОДОРОДА, ИХ ТИПЫ И РАЗЛИЧИЯ'

КОМПРЕССОРЫ ДЛЯ СЖАТИЯ ВОДОРОДА, ИХ ТИПЫ И РАЗЛИЧИЯ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
18
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
компрессор / сжатие / водород / водородная энергетика / водородные автомобильные заправки. / compressor / compression / hydrogen / hydrogen energy / hydrogen car fuelling stations.

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Абдрашитов Р. Х.

В статье рассмотрен проблема сжатия водорода на водородной автомобильной заправочной станции. Представлены несколько видов компрессоров для сжатия водорода. Рассмотрены их положительные и отрицательные черты.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HYDROGEN COMPRESSION COMPRESSORS, THEIR TYPES AND DIFFERENCES

The paper considers the problem of hydrogen compression at a hydrogen vehicle fuelling station. Several types of compressors for hydrogen compression are presented. Their positive and negative features are considered.

Текст научной работы на тему «КОМПРЕССОРЫ ДЛЯ СЖАТИЯ ВОДОРОДА, ИХ ТИПЫ И РАЗЛИЧИЯ»

ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

УДК 00 - 661.96

Абдрашитов Р.Х.

студент ФГБОУВО «КГЭУ» Россия, г.Казань

КОМПРЕССОРЫ ДЛЯ СЖАТИЯ ВОДОРОДА, ИХ ТИПЫ И

РАЗЛИЧИЯ

Аннотация. В статье рассмотрен проблема сжатия водорода на водородной автомобильной заправочной станции. Представлены несколько видов компрессоров для сжатия водорода. Рассмотрены их положительные и отрицательные черты.

Ключевые слова: компрессор, сжатие, водород, водородная энергетика, водородные автомобильные заправки.

Abdrashitov R.H.

student

Kazan State Power Engineering University

HYDROGEN COMPRESSION COMPRESSORS, THEIR TYPES AND

DIFFERENCES

Abstract. The paper considers the problem of hydrogen compression at a hydrogen vehicle fuelling station. Several types of compressors for hydrogen compression are presented. Their positive and negative features are considered.

Key words: compressor, compression, hydrogen, hydrogen energy, hydrogen car fuelling stations.

Компрессоры для сжатия водорода, их типы и различия

Компрессоры водорода играют ключевую роль в инфраструктуре водородных автозаправочных станций (АЗС), поскольку они отвечают за сжатие водорода до необходимого давления перед его заправкой в топливные баки транспортных средств.

Существует шесть различных типов водородных компрессоров, которые широко используются в водородной экономике.

1. Поршневые компрессоры: в поршневом водородном компрессоре поршень или плунжер сжимает водородный газ. Когда поршень или плунжер движется вперед-назад, он увеличивает давление газообразного водорода, уменьшая его объем. Поршневые водородные компрессоры

обычно используются в системах низкого и среднего давления и известны своей высокой эффективностью и долговечностью.

2. Центробежные компрессоры: в центробежном водородном компрессоре водородный газ сжимается вращающейся крыльчаткой. При вращении крыльчатки создается высокоскоростной поток газообразного водорода, который затем преобразуется в давление с помощью диффузора. Если требуется небольшой водородный компрессор, предпочтительнее использовать центробежный тип. Он обычно используется, когда требуется водородный компрессор высокого давления, и отличается высокой пропускной способностью и компактными размерами.

3. Мембранные компрессоры: в мембранных компрессорах для сжатия газообразного водорода используется гибкая мембрана или диафрагма. Когда мембрана движется вперед-назад, она увеличивает давление газообразного водорода, уменьшая его объем. Мембранные компрессоры обычно используются в системах низкого давления и отличаются низким уровнем шума и вибрации.

4. Спиральные компрессоры: в спиральных компрессорах для сжатия водородного газа используются две чередующиеся спирали. При вращении спирали захватывают и сжимают газообразный водород, повышая его давление. Спиральные компрессоры обычно используются в системах низкого и среднего давления и известны своей высокой эффективностью и компактными размерами.

5. Криогенный водородный компрессор: этот тип компрессора представляет особый интерес для решений в области водородной мобильности, предполагающих сжижение водорода до очень низких температур для хранения при давлении 350 или 700 бар.

6. Электрохимический водородный компрессор: этот тип компрессоров является новейшим типом компрессоров, в которых водородный газ сжимается с помощью электричества. Этот вид компрессора использует процедуру электролиза для отделения атомов водорода и кислорода от молекул воды, а затем сжимает водородный газ до состояния высокого давления для хранения или транспортировки. Электрохимические водородные компрессоры все еще находятся на стадии исследований и разработок, но наиболее подходящими для использования в первую очередь в топливных элементах.

На водородной АЗС роль водородного компрессора заключается в сжатии газообразного водорода до необходимого давления для раздачи транспортным средствам. Это может включать сжатие газообразного водорода до давления от 350 до 700 бар, в зависимости от конкретных требований ВЗС. Компрессор для водорода на заправочной станции может также отвечать за фильтрацию и очистку водородного газа для удаления примесей и загрязнений, которые могут повлиять на работу автомобилей на топливных элементах.

Водородный компрессор может потребоваться в системе хранения водорода, если газообразный водород должен храниться под давлением, превышающим давление окружающей среды. В этом случае компрессор используется для сжатия водородного газа до давления, необходимого для хранения. Но, помимо этого существует еще несколько факторов, которые могут играть важную роль при использовании водородных компрессоров в системах хранения водорода.

Увеличение емкости хранилища: сжимая водородный газ до более высокого давления, можно хранить больше водорода в заданном объеме. Это может быть полезно в тех случаях, когда емкость небольшого объема или когда необходимо максимально увеличить объем хранимого водорода.

Повышенная безопасность: хранение водорода при более высоком давлении может повысить безопасность системы хранения за счет снижения риска утечки или выхода водорода.

Простота обращения: сжатие газообразного водорода до более высокого давления облегчает его транспортировку, поскольку его можно хранить в более компактных и портативных контейнерах.

Эффективность водородного компрессора обычно измеряется путем деления выходной мощности компрессора (мощности, необходимой для сжатия газообразного водорода) на входную мощность компрессора (мощность, необходимую для работы компрессора). Это соотношение выражается в процентах, причем более высокие проценты означают более высокую эффективность.

Существует несколько факторов, которые могут повлиять на эффективность компрессора для водорода, включая конструкцию компрессора, условия эксплуатации и качество водородного газа. Важно тщательно учитывать эти факторы при выборе и эксплуатации водородного компрессора, чтобы добиться максимальной эффективности.

Использованные источники:

1. Везироглу Н., Шумер С. Энергетика 21-го века: водородная энергетика // Альтернатив. энергетика и экология. — 2014. № 2.С. 12-28.

2. Гусев А.А., Батаронов И.Л., Парфенюк В.И. и др. Водород в системах традиционной и альтернативной энергетики // Альтернатив. энергетика и экология. 2013.№5, Ч. 1. С. 10-44.

3. Григорьев С.А. Водородные электрохимические системы для транспорта // Транспорт на альтернативном. топливе. 2013.№ 4.С. 43-45.

4. Грушников В.А. Автомобильная топливная энергетика будущего // Автотранспорт. предприятие. 2015.№ 4. С. 32-36.

5. Лосев О.Г., Марусева И.В. и др. Заправочная станция на возобновляемых источниках энергии для водородного и электрического транспорта // Транспорт на альтернативном топливе.2013. № 3.С. 15-18.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.