Hidrojen Kompresör Nedir?

Bir hidrojen kompresörü, depolama için hidrojen gazını sıkıştırmak için özel olarak tasarlanmış bir cihazdır. Hidrojenin düşük yoğunluğu, inç kare başına (PSI) 5.000 ila 10.000 pound arasında çok yüksek tank basınçları gerektirmesi nedeniyle depolanmasını zorlaştırır. Ticari hidrojen kompresörleri genellikle en yaygın kılavuzlu piston / metal diyafram ve rotor varyantları olan pistonlu tiplerdir. Bu tasarımların hepsi temel olarak pozitif yer değiştirme pompaları olmasına rağmen, hidrit ve elektrokimyasal tipler gibi hareketli parçaları olmayan birkaç başka hidrojen kompresörü vardır. Bununla birlikte, çoğu hidrojen kompresör tasarımı, ortalama 15.000 PSI'dan fazla dağıtım basıncı ile yüksek çıkış basıncı yetenekleri ile karakterize edilir.

Hidrojen uzun zamandır roket motorları için bir yakıt bileşeni olmuştur ve son zamanlarda fosil yakıtlara karşı potansiyel bir büyük ölçekli alternatif olarak yoğun bilimsel incelemelere konu olmuştur. Bu uygulamaların tümü, hidrojenin yüksek basınç altında, tipik olarak 5.000 ila 10.000 PSI aralığında depolanmasını gerektirir. Bu, kısmen atmosferik basınçta düşük hidrojen gazı yoğunluğundan kaynaklanmaktadır. Bu düşük basınçlarda, bir gram hidrojen gazı, yaklaşık 3 galonluk (11 litre) bir hacme sahiptir ve bu, gazın uygun şekilde depolanması durumunda yoğun şekilde sıkıştırılmasını gerektirir. Hidrojen kompresör üniteleri, gazı genellikle 15.000 PSI'dan büyük muazzam basınçlara sıkıştırmak için kullanılır, böylece kullanılabilir miktarlarda saklanabilir.

Hidrojeni sıkıştırmak için birkaç farklı tip kompresör kullanılır; arasında en yaygın olanları piston veya metal diyafram tipleridir. Bu kompresörler kapalı bir alanda az miktarda gazı hapsetmek, hacmini yer değiştirerek düşürmek, ardından sıkıştırılmış gazı bir tutma veya depolama tankına bırakmak suretiyle çalışan pistonlu pozitif yer değiştirme tipi makinelerdir. Bu devir, tank maksimum kapasitesine ulaşana kadar sürekli tekrarlanır. Bir tip pistonlu kompresör bunu başarmak için üç piston kullanır; basınçlı hava veya hidrolik sıvı ile tahrik edilen bir hareket pistonu ve gazı sıkıştıran bir çift kompresör pistonu. Kompresör pistonları, hareketli pistona, gerekli bağlantılı hareketi sağlayan bir çift bağlantı çubuğu vasıtasıyla bağlanır.

Diğer bir yaygın hidrojen kompresörü tipi, kılavuzlu rotor kompresörüdür. Bu tip hidrojen kompresörü, özel olarak tasarlanmış bir odada dönen eksantrik bir şafta monte edilmiş bir loblu rotor kullanır. Prensip olarak döner içten yanmalı motorlara benzer şekilde, bu tip kompresör, kompresyon değerlerini elde etmek için oda içindeki gazın rotor lobları tarafından yer değiştirmesine dayanır. Laboratuar kullanımı için az miktarda basınçlı hidrojen gazı üretmek için kullanılan hidrit kompresör gibi hareketli parçaları olmayan birkaç düşük hacimli kompresör tipi vardır. Bu kompresörler, az miktarda basınçlı hidrojen üretmek için ısıtılmış hidrürün termal reaksiyon özelliklerini kullanır.

Çoğu endüstriyel hidrojen depolama tesisi, hidrojen depolarına basınç vermek için pozitif yer değiştirme pompaları kullanır. Bazı durumlarda, bu kompresörler 15.000 PSI'dan fazla, bazıları 30.000 PSI'ye kadar çıktı üretme kapasitesine sahiptir. Bu değerler, çoğu yeşil araba araştırma tesisinde kullanılan ortalama 10.000 PSI tank basıncının hızlı ve verimli bir şekilde elde edilebileceği anlamına gelir.