ما هو نظام تسييل الهيدروجين؟

الشكل 1: عملية تسييل الهيدروجين

عملية تدفق:

يدخل هيدروجين المادة الخام إلى الصندوق البارد ، ويتم تبريده مسبقًا بواسطة المبادل الحراري الأولي المبرد مسبقًا بالنيتروجين HX-1 ، ثم يدخل المبادل الحراري الثانوي المبرد مسبقًا للنيتروجين HX-2 ليبرد ، ثم يدخل في نيتروجين سائل مغمور بمحول باراهيدروجين موجب أولي لتحويل درجة حرارة ثابتة. يتم تبريد غاز الهيدروجين المحول بواسطة المبادلين الحراريين الثالث والرابع HX-3 و HX-4 ، ثم يدخل في المرحلة الثانية من محول الهيدروجين الموجب والثانوي للتحويل الثابت للحرارة. في نفس الوقت ، بعد التسخين الطارد للحرارة ، يعود إلى المبادل الحراري رباعي المراحل HX-4 للتبريد. . يتم تبريد غاز الهيدروجين المبرد بواسطة المبادلين الحراريين الخامس والسادس HX-5 و HX-6 ، ثم يدخل في محول الهيدروجين الموجب والثانوي ثلاثي المراحل للتحويل الحراري. في الوقت نفسه ، يتم إطلاق الحرارة وإعادتها إلى المبادل الحراري ذي المراحل الست HX-6 للتبريد. . يتم تبريد الهيدروجين المبرد بواسطة مبادل حراري ذي سبع مراحل HX-7 ، ثم يتم تبريده بواسطة صمام خانق JT ، ثم يتم تبريده بواسطة مبادل حراري المرحلة الثامنة HX-8 ، ويدخل في المرحلة الرابعة من محول الهيدروجين الموجب لتحويل ثابت الحرارة ، بينما طارد للحرارة بعد ارتفاع درجة الحرارة ، سيعود إلى المبادل الحراري ذو الثماني مراحل HX-8 مرة أخرى. بعد التبريد ، سوف يدخل ديوار تخزين الهيدروجين السائل. يتم تبريد غاز الهيليوم عالي الضغط الذي يتم تفريغه بواسطة ضاغط الهواء اللولبي بواسطة مبرد ماء ، ويتم تبريده مسبقًا بواسطة مبادل حراري أولي مبرد مسبقًا بالنيتروجين HEX1 ، ثم يدخل في مبادل حراري ثانوي مبرد مسبقًا للنيتروجين HX-2. ثم أدخل المبادلات الحرارية من ثلاث أو أربع مراحل HX-3 ، HX-4 للتبريد إلى درجة حرارة منخفضة ، ثم قم بالمرور عبر التوربين ذي المرحلتين على التوالي. بعد تبريد التمدد الحافظة للحرارة في منتصف دائرة التبريد ، يصبح غاز الهليوم منخفض الضغط ودرجة حرارة منخفضة. الثماني مراحل للمبادل الحراري HX-8 المدخل الجانبي للضغط المنخفض. يتدفق الهيليوم المرتجع ذو درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض عبر المبادلات الحرارية من المرحلة الثامنة إلى المرحلة الأولى (HX-8 ~ HX-1) في تدفق عكسي لاستعادة قدرة التبريد ، ثم الخروج من الصندوق البارد ، ثم العودة إلى جانب الشفط من الضاغط لإعادة الدوران.

المزايا النسبية:

1. إنتشار حام دون لحام، وارتفاع وانخفاض درجة الحرارة المقاومة (-200 ℃ ~ 900 ℃)، الاكتناز عالية، وارتفاع كفاءة التبادل الحراري، وانخفاض معدل تسرب (1 * 10-9Pa · M3 / ثانية)، والقوة دينغ عالية بون (10MPa ). في الوقت نفسه ، لا يكون لعمود البون الثانوي أي تأثير على اللحام الأساسي ، إلخ.

2. المبادلات الحرارية المستخدمة في نظام تسييل الهيدروجين المحلي هي بشكل أساسي مبادلات حرارية بزعانف صفائح الألمنيوم. نظرًا لمتطلبات معدل تسرب المنتج الصارمة ، يتم اختيار ألواح المبادل الحراري ذات الزعانف المصنوعة من سبائك الألومنيوم لتكون سميكة ، وكبيرة ، وثقيلة. ومشاكل مثل اللحام بالنحاس ليس من السهل إصلاحها. ستواجه المبادلات الحرارية ذات الزعانف المصنوعة من سبائك الألومنيوم وخطوط الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ صعوبات في لحام سبائك الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ.

أول نظام تسييل الهيدروجين على نطاق واسع المحلي التي وضعتها شين شي الصورة تنتج محليا بون diffusion- دائرة التنمية الاقتصادية الفولاذ المقاوم للصدأ لوحة زعنفة مبادل حراري يحل المشاكل المذكورة أعلاه ويملأ الفراغ من الصلب لوحة زعنفة مبادل حراري في مجال تسييل الهيدروجين المحلي .

الشكل 2: نظام تسييل الهيدروجين ومبادل حراري ذو زعنفة فولاذية لدرجات حرارة منخفضة