Cos'è un sistema di liquefazione dell'idrogeno?

Fig1: processo di liquefazione dell'idrogeno

Flusso di processo:

L'idrogeno della materia prima entra nella cella frigorifera, viene preraffreddato dallo scambiatore di calore primario preraffreddato con azoto freddo HX-1, quindi entra nello scambiatore di calore secondario preraffreddato ad azoto liquido HX-2 per raffreddarsi, quindi entra nel Convertitore di Parahidrogeno positivo primario immerso in azoto liquido per la conversione a temperatura costante. L'idrogeno gassoso convertito viene raffreddato dal terzo e quarto scambiatore di calore HX-3 e HX-4, quindi entra nel convertitore di idrogeno positivo e secondario di secondo stadio per la conversione adiabatica. Allo stesso tempo, dopo il riscaldamento esotermico, ritorna allo scambiatore di calore a quattro stadi HX-4 per il raffreddamento. . L'idrogeno gassoso raffreddato viene raffreddato dal quinto e sesto scambiatore di calore HX-5 e HX-6, quindi entra nel convertitore di idrogeno positivo e secondario a tre stadi per la conversione adiabatica. Allo stesso tempo, il calore viene rilasciato e restituito allo scambiatore di calore a sei stadi HX-6 per il raffreddamento. . L'idrogeno raffreddato viene raffreddato da uno scambiatore di calore a sette stadi HX-7, quindi raffreddato da una valvola a farfalla JT, e quindi raffreddato da uno scambiatore di calore a ottavo stadio HX-8, ed entra nel convertitore di idrogeno positivo di quarto stadio per la conversione adiabatica , mentre esotermico Dopo che la temperatura aumenta, tornerà di nuovo allo scambiatore di calore a otto stadi HX-8. Dopo il raffreddamento, entrerà nel dewar di stoccaggio dell'idrogeno liquido. Il gas elio ad alta pressione scaricato dal compressore a vite dell'elio viene raffreddato da un refrigeratore d'acqua, preraffreddato da uno scambiatore di calore primario preraffreddato ad azoto freddo HEX1, quindi entra in uno scambiatore di calore secondario preraffreddato ad azoto liquido HX-2. Quindi inserire gli scambiatori di calore a tre o quattro stadi HX-3, HX-4 per raffreddarli a una temperatura inferiore, quindi passare attraverso una turbina a due stadi in serie. Dopo la refrigerazione ad espansione adiabatica al centro del circuito di raffreddamento, diventa gas elio a bassa temperatura e bassa pressione. Scambiatore di calore a otto stadi ingresso lato bassa pressione HX-8. L'elio restituito a bassa temperatura e bassa pressione fluisce attraverso l'ottavo scambiatore di calore del primo stadio (HX-8 ~ HX-1) in flusso inverso per recuperare la capacità di raffreddamento, quindi uscire dalla cella frigorifera e quindi tornare a lato aspirazione del compressore per il ricircolo.

Vantaggi comparativi:

1. Diffusion saldatura senza saldatura, resistenza alle alte e basse temperature (-200 ℃ ~ 900 ℃), elevata compattezza, alta efficienza di scambio termico, basso tasso di perdita (1 * 10-9Pa · m3 / s), resistenza ding alta bon (10MPa ). Allo stesso tempo, il disossamento secondario non ha alcun effetto sulla saldatura del nucleo, ecc.

2. Gli scambiatori di calore utilizzati nel sistema di liquefazione dell'idrogeno domestico sono principalmente scambiatori di calore a piastre in lega di alluminio. A causa dei severi requisiti di velocità di perdita del prodotto, le piastre dello scambiatore di calore a piastre in lega di alluminio sono selezionate per essere spesse, grandi e pesanti. E problemi come la brasatura non sono facili da riparare. Gli scambiatori di calore a piastre in lega di alluminio e le condutture in acciaio inossidabile dovranno affrontare difficoltà nella saldatura di leghe di alluminio e acciaio inossidabile.

Il primo grande impianto a idrogeno liquefazione interno sviluppato da Shen shi 's produzione nazionale in diffusion bon ded inossidabile piastriformi aletta risolve scambiatore i problemi di cui sopra e riempie il vuoto dello scambiatore di calore a piastre-fin d'acciaio nel settore liquefazione dell'idrogeno domestico .

Fig2: Sistema di liquefazione dell'idrogeno e scambiatore di calore a piastre in acciaio per basse temperature