Un compresor de hidrógeno es un dispositivo que aumenta la presión del hidrógeno al reducir su volumen, lo que da como resultado hidrógeno comprimido o hidrógeno líquido .
Compresor vs bomba
Los compresores de hidrógeno están estrechamente relacionados con las bombas de hidrógeno y los compresores de gas : ambos aumentan la presión sobre un fluido y ambos pueden transportar el fluido a través de una tubería . Como los gases son comprimibles, el compresor también reduce el volumen de hidrógeno gaseoso, mientras que el resultado principal de una bomba que eleva la presión de un líquido es permitir que el hidrógeno líquido se transporte a otra parte.
Tipos
Compresores de pistón alternativo
Un método probado para comprimir hidrógeno es aplicar compresores de pistón alternativo. Ampliamente utilizados en refinerías, son la columna vertebral del refinado de petróleo crudo. Los compresores de pistón alternativo están comúnmente disponibles ya sea lubricados con aceite o no lubricados; para alta presión (350 - 700 bar), se prefieren los compresores no lubricados para evitar la contaminación del hidrógeno por aceite. La potencia de accionamiento típica es del orden de magnitud de megavatios (2-15MW). El conocimiento experto en juntas de pistón y anillos de empaque puede garantizar que los compresores alternativos superen las tecnologías de la competencia en términos de MTBO (tiempo medio entre revisiones).
Compresor de pistón líquido iónico
Un compresor de pistón de líquido iónico es un compresor de hidrógeno basado en un pistón de líquido iónico en lugar de un pistón de metal como en un compresor de diafragma de pistón y metal . [1]
Compresor de hidrógeno electroquímico
Un compresor de hidrógeno electroquímico de múltiples etapas incorpora una serie de conjuntos de electrodo de membrana (MEA), similares a los que se utilizan en las celdas de combustible de membrana de intercambio de protones ; este tipo de compresor no tiene partes móviles y es compacto. El compresor electroquímico funciona de manera similar a una celda de combustible, se aplica un voltaje a la membrana y la corriente eléctrica resultante atrae hidrógeno a través de la membrana. Con la compresión electroquímica de hidrógeno, se alcanza una presión de 14500 psi (1000bar o 100MPa). Hay una patente pendiente que reclama una eficiencia exergética del 70 al 80% para presiones de hasta 10,000 psi o 700 bares. [2] En 2011 se informó de una compresión electroquímica de una sola etapa a 800 bar. [3] DOE ha apoyado desarrollos relacionados con el desarrollo de compresores de hidrógeno electroquímicos de bajo costo para bombas de calor con Xergy Inc. [1]
Compresor de hidruro
En un compresor de hidruro , las propiedades térmicas y de presión de un hidruro se utilizan para absorber gas hidrógeno a baja presión a temperatura ambiente y luego liberar gas hidrógeno a alta presión a temperaturas más altas; el lecho de hidruro se calienta con agua caliente o una bobina eléctrica. [4]
Compresor de diafragma de pistón-metal
Los compresores de pistón y diafragma de metal son compresores estacionarios de alta presión, refrigerados por agua de cuatro etapas, 11–15 kW, 30–50 Nm3 / h 40 MPa para la dispensación de hidrógeno. [5] Dado que la compresión genera calor, el gas comprimido debe enfriarse entre etapas, haciendo que la compresión sea menos adiabática y más isotérmica . La suposición predeterminada en los compresores de hidrógeno de diafragma es una eficiencia adiabática del 70%. [6] Utilizado en estaciones de hidrógeno .
Compresor de rotor guiado
El compresor de rotor guiado (GRC) es un compresor rotatorio de desplazamiento positivo basado en una geometría trocoide envolucionada [ revisar ortografía ] que utiliza una curva trocoide paralela para definir su volumen de compresión básico. [7] [8] Tiene una eficiencia adiabática típica de 80 a 85% . [9]
Compresor lineal
El compresor lineal de un solo pistón utiliza un contrapeso dinámico, en el que una masa móvil auxiliar se une de forma flexible a un conjunto de pistón móvil y a la carcasa del compresor estacionario mediante resortes mecánicos auxiliares con cero vibración exportada a la mínima potencia eléctrica y corriente consumida por el motor. [10] Se utiliza en criogenia.
Ver también
- Hidrógeno comprimido
- Turboexpansor-generador de hidrógeno
- Electrólisis de alta presión
- Fragilidad por hidrógeno
- Tanque de hidrogeno
- Prueba de fugas de hidrógeno
Referencias
- ^ Nuevos desarrollos en bombas y compresores que utilizan líquidos iónicos. Archivado el 18 de julio de 2011 en la Wayback Machine.
- ^ Compresor de hidrógeno electroquímico Archivado el 12 de junio de 2010 en la Wayback Machine.
- ^ HyET, Hydrogen Efficiency Technologies BV, logra la compresión electroquímica de hidrógeno hasta una presión de 800 bar
- ^ Compresor de hidruro Archivado el 3 de mayo de 2012 en la Wayback Machine.
- ^ Compresor de diafragma de pistón-metal
- ^ Medición de la eficiencia y el rendimiento de un compresor de hidrógeno de diafragma de una etapa pdc-Pag.32 [ enlace muerto permanente ]
- ^ GRC: descripción detallada y definición de geometría
- ^ Licuefacción y compresión de suministro de hidrógeno Archivado el 14 de marzo de 2012 en la Wayback Machine.
- ^ "Propiedades mecánicas" . Archivado desde el original el 8 de julio de 2011 . Consultado el 25 de octubre de 2009 .
- ^ Compresor lineal con válvula. Archivado el 3 de septiembre de 2009 en la Wayback Machine.
enlaces externos
- 2004-Osti Compresor-Expansor Híbrido
- [2]