Description
Hochreiner Wasserstoffverflüssiger Das Wasserstoffverflüssigungssystem ist ein zentraler technologischer Apparat in Hightech-Industrien wie wissenschaftlichen Großprojekten, der Luft- und Raumfahrt und neuen Energiebereichen. Als kritischer Ausdruck der umfassenden Wettbewerbsfähigkeit einer Nation spielt dieses System in verschiedenen Aspekten eine grundlegende Rolle. Seine Anwendung innerhalb der industriellen Kette der Wasserstoffnutzung ermöglicht die effiziente Speicherung und den Transport von flüssigem Wasserstoff unter atmosphärischem Druck und stellt einen bemerkenswerten Durchbruch dar. Diese innovative Funktion senkt die Transportkosten erheblich, erhöht die Anwendungssicherheit und erhöht die Lebensdauer von Wasserstoff-Brennstoffzellen und stellt damit entscheidende Herausforderungen in diesem Bereich dar. Darüber hinaus sind die wirtschaftlichen Vorteile und der soziale Wert, der sich aus der weitverbreiteten Einführung des Wasserstoffverflüssigungssystems ergibt, immens und schaffen Chancen für transformative Fortschritte und eine nachhaltige Entwicklung in allen Branchen und Gemeinden.
1. Wasserstoffkompression: Gasförmiger Wasserstoff aus der Quelle wird mit Hubkolbenverdichtern oder Zentrifugalkompressoren komprimiert. Die Kompression erhöht den Druck des Wasserstoffgases, typischerweise auf mehrere hundert bar, und bereitet es für die weitere Verarbeitung vor.
2. Wasserstoffaufbereitung: Das komprimierte Wasserstoffgas wird gereinigt, um Verunreinigungen zu entfernen, die den Verflüssigungsprozess stören könnten. Verschiedene Reinigungstechniken wie die Druckwechseladsorption (PSA), die Membrantrennung oder katalytische Prozesse werden eingesetzt, um Feuchtigkeit, Kohlendioxid und Spurenstoffe zu entfernen.
3. Kühlung und Vorkühlung: Das gereinigte Wasserstoffgas wird mit einem Wärmetauscher und einem Kühlsystem gekühlt. Das Gas wird zunächst mit Umgebungsluft oder Kühlwasser vorgekühlt, um seine Temperatur zu senken. Anschließend wird das Gas mit einem kryogenen Fluid wie Helium oder Stickstoff in einem mehrstufigen Wärmetauscher weiter gekühlt, um einen niedrigeren Temperaturbereich zu erreichen.
4. Verflüssigungszyklus: Das vorgekühlte Wasserstoffgas tritt in den Verflüssigungszyklus ein, der typischerweise dem Claude- oder Linde-Zyklus folgt. In diesem Zyklus wird das Gas durch eine Reihe von Expansionsturbinen erweitert, so dass es adiabatische Kühlung durchläuft. Das expandierte Gas wird dann durch Gegenstromwärmeaustausch mit einem kälteren Wasserstoffstrom kondensiert und seine Temperatur weiter reduziert.
5. Kondensation: Das gekühlte und expandierte Wasserstoffgas gelangt in eine Reihe von Kondensatoren, wo es einen Phasenwechsel von Gas zu Flüssigkeit durchläuft. Das Gas wird einem kälteren Wasserstoffstrom oder einer kryogenen Flüssigkeit ausgesetzt, wodurch es kondensiert und flüssige Wasserstofftröpfchen bildet.
6. Trennung und Lagerung: Der flüssige Wasserstoff wird von allen verbleibenden Gasen getrennt und in kryogenen Speichertanks gesammelt. Diese Tanks sind so ausgelegt, dass sie extrem niedrige Temperaturen, typischerweise unter -250 oC (-418 oC), aufrechterhalten, um Verdunstung zu verhindern und den Flüssigkeitszustand aufrechtzuerhalten. Spezielle Isolationssysteme, wie Vakuumisolierung oder mehrschichtige Isolierung, werden eingesetzt, um die Wärmeübertragung zu minimieren.
7. Verteilung: Der gespeicherte flüssige Wasserstoff kann über Tieftanker verteilt oder auf andere Lagereinrichtungen übertragen werden. Kryogene Transfersysteme, einschließlich Pumpen und Verdampfer, werden eingesetzt, um die niedrige Temperatur aufrechtzuerhalten und den flüssigen Wasserstoff bei Bedarf wieder in gasförmige Form umzuwandeln.
| Produktmodell | WBH-1000 |
| Wasserstoffverflüssigungskapazität | 1000 l/h |
| Helium-Massendurchsatz | 428 g/s |
| Verbrauch von Flüssigstickstoff | 840 l/h |
| Elektrische Leistung des Kompressors | 550 KW x 2 |
| Betriebsdruck | 4-20 bar |
| Wasserstoffreinheit | >6 N |
| Dauerbetrieb | >8000 h |
| Turbinendrehzahl | 81700 U/min |
| Spezifischer Stromverbrauch | 0,866 kWh/l, 12,81 KW/kg |
| Produktmodell | WBH-1500 |
| Wasserstoffverflüssigungskapazität | 200-2500 kg/T |
| Betriebsdruck | 4-20 bar |
| Wasserstoffreinheit | >6 N |
| Dauerbetrieb | >8000 h |
| Turbinendrehzahl | 81700 U/min |
| Sekundärer Wasserstoffgehalt | ≥95 % |
| Produktmodell | WBH-5000 |
| Wasserstoffverflüssigungskapazität | 5-100T/D |
| Wasserstoffreinheit | ≥99,999 % |
| Sekundärer Wasserstoffgehalt | ≥95 % |
| Anlagengröße | 5-30 T Wasserstoffverflüssigungseinheit |
Helium-Kühlung im Wasserstoffverflüssigungszyklus: Da Wasserstoff nicht als Arbeitsflüssigkeit im Kreislauf verwendet wird, sorgt dieser Ansatz für Sicherheit und bietet eine einfache Regelung der Verflüssigungskapazität.
Einsatz eines 4-stufigen positiv-zu-Sekundär-Wasserstoffwandlers: Dieses Konverterdesign ermöglicht eine engere Annäherung an die kontinuierliche Umwandlung, reduziert die Umwandlungswärme, verbessert die Energieeffizienz und erleichtert Fertigungs- und Wartungsprozesse.
Ultra-Low Leakage Platten-Fin Wärmetauscher: Diese Wärmetauscher erreichen eine Leckrate von weniger als 10^-9 Pa·m^3/s, um minimale Verluste zu gewährleisten und die Systemintegrität zu erhalten.
Intelligente Steuerungstechnik: Diese Technologie mit einer benutzerfreundlichen Oberfläche ermöglicht eine stabile Steuerung und verfügt über Sicherheitsverriegelungen für eine erhöhte Betriebssicherheit.
Mehrpunkt-Überwachung von Wasserstoffkomponenten: Diese Funktion gewährleistet die Produktqualität und die Sicherheit und ermöglicht die Überwachung der Wasserstoffzusammensetzung an mehreren Stellen im gesamten Prozess.
| Wasserstoffenergiespeicher | Wasserstoffspeicherung |
| Wasserstofftransport | Supraleitende Leistung |
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