Refrigeradors d'hidrogen i generador d'aire: dissenyats i construïts per a un alt rendiment
Refrigeradors d'hidrogen i generador d'aire: dissenyats i construïts per a un alt rendiment
Els refrigeradors per a aplicacions de generadors d'hidrogen i aire representen un domini d'enginyeria especialitzat on convergeixen l'eficiència tèrmica, la compatibilitat dels materials i la seguretat. A diferència dels refrigeradors industrials estàndard, aquests sistemes han de fer front a reptes únics: la petita mida molecular de l'hidrogen (que fa que les fuites siguin difícils de detectar), el seu ampli rang d'inflamabilitat (4-75% de concentració a l'aire) i les exigents càrregues tèrmiques de les piles de combustible i els generadors d'energia moderns.
L'hidrogen no només és el que necessita refrigeració-en algunes aplicacions, sinó que és el medi de refrigeració. Els grans generadors de CA (60 MW+) han utilitzat hidrogen com a refrigerant des de la dècada de 1930.
VRCOOLER és un proveïdor líder d'equips utilitzats per refredar instal·lacions de generadors d'hidrogen- i aire-nous i existents, incloses turbines de gas i vapor alimentades per tecnologies de combustió o nuclears.
En la generació d'energia a gran-escala, els refrigeradors d'hidrogen s'integren directament a la carcassa dels generadors. El sistema funciona normalment de la següent manera:
L'hidrogen circula dins del recinte del generador, absorbint la calor de l'estator i els bobinatges de camp
L'hidrogen calent passa a través dels refrigeradors d'hidrogen muntats dins de la carcassa del generador
L'aigua de refrigeració flueix pels tubs dels refrigeradors, eliminant la calor de l'hidrogen
L'hidrogen refrigerat torna al generador per repetir el cicle
Els components del sistema inclouen:
Bombes de refrigeració d'hidrogen redundants (una en funcionament, una en espera)
Sistema d'aigua de refrigeració (normalment utilitza aigua de circulació del condensador, amb reserva d'aigua industrial)
Monitorització de pressió i temperatura a cada secció de refrigeració
Purity monitoring systems to maintain >90% de concentració d'hidrogen
Selecció de material: acer inoxidable vs alternatives
Per al servei d'hidrogen, la selecció del material és fonamental. Tot i que l'alumini és habitual per als refrigeradors de piles de combustible (la construcció d'alumini soldat ofereix excel·lents relacions de pes-a-rendiment), els refrigeradors d'hidrogen per a la generació d'energia solen especificar components d'acer inoxidable o acer al carboni dissenyats per resistir la corrosió i mantenir la integritat estructural en condicions tèrmiques variables.
L'elecció depèn de:
Requisits de puresa d'hidrogen - Una puresa més alta requereix més materials inerts
Pressió i temperatura de funcionament - Acer inoxidable per a aplicacions d'alta-pressió
Entorn de corrosió - La humitat i els contaminants poden accelerar la degradació
La compatibilitat amb els sistemes de piles de combustible-aigua desionitzada - requereixen materials resistents a la corrosió-per evitar la contaminació iònica
