Was ist ein Wasserstoffverflüssigungssystem?

Abb1: Wasserstoffverflüssigungsprozess

Prozessablauf:

Der Rohstoff Wasserstoff tritt in die Kühlbox ein, wird durch den mit kaltem Stickstoff vorgekühlten Primärwärmetauscher HX-1 vorgekühlt und tritt dann in den mit flüssigem Stickstoff vorgekühlten Sekundärwärmetauscher HX-2 ein, um sich abzukühlen, und tritt dann in den Kühlraum ein in flüssigen Stickstoff getauchter primär positiver Parawasserstoffkonverter für konstante Temperaturumwandlung. Das umgewandelte Wasserstoffgas wird durch den dritten und vierten Wärmetauscher HX-3 und HX-4 gekühlt und tritt dann zur adiabatischen Umwandlung in den positiven und sekundären Wasserstoffkonverter der zweiten Stufe ein. Gleichzeitig kehrt es nach exothermer Erwärmung zum Kühlen zum vierstufigen Wärmetauscher HX-4 zurück. . Das abgekühlte Wasserstoffgas wird durch den fünften und sechsten Wärmetauscher HX-5 und HX-6 gekühlt und tritt dann zur adiabatischen Umwandlung in den dreistufigen positiven und sekundären Wasserstoffkonverter ein. Gleichzeitig wird die Wärme abgegeben und zur Kühlung an den sechsstufigen Wärmetauscher HX-6 zurückgegeben. . Der abgekühlte Wasserstoff wird durch einen siebenstufigen Wärmetauscher HX-7 gekühlt, dann durch eine JT-Ventildrossel gekühlt und dann durch einen achtstufigen Wärmetauscher HX-8 gekühlt und tritt zur adiabatischen Umwandlung in den positiven Wasserstoffkonverter der vierten Stufe ein exotherm Wenn die Temperatur steigt, kehrt sie wieder zum achtstufigen Wärmetauscher HX-8 zurück. Nach dem Abkühlen tritt es in den Dewar für die Speicherung von flüssigem Wasserstoff ein. Das vom Heliumschraubenkompressor abgegebene Hochdruck-Heliumgas wird durch einen Wasserkühler gekühlt, durch einen mit kaltem Stickstoff vorgekühlten Primärwärmetauscher HEX1 vorgekühlt und tritt dann in einen mit flüssigem Stickstoff vorgekühlten Sekundärwärmetauscher HX-2 ein. Geben Sie dann die drei- oder vierstufigen Wärmetauscher HX-3, HX-4 ein, um auf eine niedrigere Temperatur abzukühlen, und durchlaufen Sie dann eine zweistufige Turbine in Reihe. Nach der adiabatischen Expansionskühlung in der Mitte des Kühlkreislaufs wird es zu Heliumgas mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck. Achtstufiger Wärmetauscher HX-8 Niederdruckseiteneinlass. Das zurückgeführte Niedertemperatur- und Niederdruckhelium fließt im Rückstrom durch die Wärmetauscher der achten Stufe (HX-8 ~ HX-1), um die Kühlleistung wiederherzustellen, dann die Kühlbox zu verlassen und dann zu zurückzukehren die Saugseite des Kompressors zur Umwälzung.

Vergleichbare Vorteile:

1. Diffusion ohne löten Schweißen, hohe und niedrige Temperaturbeständigkeit (-200 ℃ ~ 900 ℃), hohe Kompaktheit, hohe Wärmeaustauscheffizienz, geringe Leckrate (1 * 10-9Pa · m 3 / s), hohe bon ding Festigkeit (10 MPa ). Zur gleichen Zeit hat sich die Sekundär bon ding keine Auswirkung auf den Kern Schweißnaht usw.

2. Die im häuslichen Wasserstoffverflüssigungssystem verwendeten Wärmetauscher sind hauptsächlich Plattenrippenwärmetauscher aus Aluminiumlegierung. Aufgrund der strengen Anforderungen an die Produktleckrate werden die Platten-Lamellen-Wärmetauscherplatten aus Aluminiumlegierung so ausgewählt, dass sie dick, groß und schwer sind. Und Probleme wie Hartlöten sind nicht einfach zu reparieren. Plattenrippenwärmetauscher aus Aluminiumlegierung und Rohrleitungen aus rostfreiem Stahl haben Schwierigkeiten beim Schweißen von Aluminiumlegierungen und rostfreiem Stahl.

Das erste heimische große System Wasserstoff Verflüssigung von Shen entwickelte shi ist Inland diffusions- bon ded Edelstahl berippten Plattenwärmetauscher lösen die obigen Probleme und füllt den Rohling des Stahlplattenrippenwärmetauscher in der häuslichen Wasserstoffverflüssigungs Feld erzeugt .

Abb2: Wasserstoffverflüssigungssystem und Stahlplatten-Lamellen-Wärmetauscher für niedrige Temperaturen