Los distintos tipos de compresores de hidrógeno tienen sus propias características únicas. A continuación, se ofrece una descripción general de las características de varios compresores de hidrógeno comunes:
1. Compresor de anillo líquido
Principio de funcionamiento: El impulsor del compresor de anillo líquido está instalado excéntricamente dentro de la carcasa cilíndrica de la bomba. Cuando el impulsor gira, el fluido de trabajo forma un anillo líquido bajo la acción de la fuerza centrífuga. El espacio entre el anillo líquido y el cubo del impulsor está dividido en múltiples cavidades. A medida que el impulsor gira, el volumen de estas cámaras cambia continuamente, logrando así la succión, compresión y descarga de gas.
Características:
La estructura es relativamente simple, el funcionamiento es estable y la vibración y el ruido son pequeños.
Puede manejar gases que contienen ciertas impurezas y humedad y tiene requisitos relativamente bajos en cuanto a la pureza del hidrógeno.
Adecuado para la compresión de hidrógeno en el rango de presión media.
La eficiencia es relativamente baja, especialmente en relaciones de presión altas.
El fluido de trabajo debe reemplazarse periódicamente y el costo de mantenimiento es alto.
La presión de escape es limitada y no es adecuada para la compresión de hidrógeno a alta presión.
2. Compresor de pistón
Principio de funcionamiento: El pistón se mueve alternativamente en el cilindro, comprimiendo el gas al cambiar el volumen de trabajo en el cilindro. Durante el proceso de admisión, el pistón se mueve hacia atrás, se forma un área de baja presión en el cilindro y el hidrógeno es succionado hacia el cilindro; durante el proceso de compresión, el pistón se mueve hacia adelante, comprimiendo el hidrógeno en el cilindro para aumentar su presión. y luego el hidrógeno a alta presión se descarga a través de la válvula de escape.
Características:
Tiene una amplia gama de aplicaciones y puede lograr una compresión de hidrógeno a alta presión.
La eficiencia de compresión es alta, especialmente adecuada para la compresión de múltiples etapas.
La tecnología es madura y la confiabilidad es alta.
De gran tamaño y ocupa una gran superficie.
La vibración y el ruido generados por el movimiento del pistón son relativamente grandes.
La carga de trabajo de mantenimiento es grande y las piezas de desgaste deben reemplazarse periódicamente.
3. Compresor de diafragma
Principio de funcionamiento: El diafragma se utiliza para realizar un movimiento alternativo en el cilindro para comprimir y transportar el gas. El diafragma está sujeto por dos placas de límite a lo largo de la periferia para formar un cilindro. El diafragma se mueve alternativamente en el cilindro por medios mecánicos o hidráulicos. El cilindro está dividido en dos partes: la cámara de aire y la cámara de aceite. El diafragma está comprimido en la cámara de aire mediante aceite hidráulico. de hidrógeno para lograr la compresión y transporte del hidrógeno.
Características:
Durante el proceso de compresión, el gas y el aceite lubricante quedan completamente aislados, lo que garantiza la pureza del hidrógeno.
El buen rendimiento de sellado y la alta relación de compresión pueden lograr una compresión de hidrógeno a alta presión.
Funcionamiento suave, pequeña vibración y bajo nivel de ruido.
El diafragma es un componente clave con una vida útil limitada y necesita ser reemplazado periódicamente, lo que resulta costoso.
El volumen de escape es pequeño y no es adecuado para la compresión de hidrógeno de gran flujo.
El equipo es caro
4. Compresor centrífugo
Principio de funcionamiento: Utilice un impulsor giratorio de alta velocidad para realizar el trabajo sobre el gas, generar fuerza centrífuga, aumentando así la presión y la velocidad del gas. Después de que el hidrógeno ingresa al impulsor del compresor centrífugo, se acelera y se expulsa mediante la rotación del impulsor y luego ingresa al difusor. En el difusor, la velocidad del gas disminuye y la presión aumenta antes de ser descargado del compresor.
Características:
Gran caudal, adecuado para la compresión y el transporte de hidrógeno a gran escala.
Tiene ciertos requisitos en cuanto al peso molecular y la densidad del gas y no es adecuado para la compresión de hidrógeno de bajo peso molecular.
La puesta en marcha y el funcionamiento son relativamente complicados y requieren de técnicos profesionales.
El coste del equipo es elevado y la dificultad de fabricación es grande.
5. Soplador de raíces
Principio de funcionamiento: El principio de funcionamiento del soplador Roots es comprimir y transportar gas a través de la rotación de dos impulsores (normalmente tres o dos palas). Los dos impulsores giran uno respecto del otro bajo el accionamiento de los engranajes sincrónicos, comprimiendo y descargando el gas en el espacio entre los impulsores y la carcasa.
Características:
Estructura simple y fácil mantenimiento.
El rango de presión es moderado y adecuado para la compresión de hidrógeno de presión media y baja.
El caudal es relativamente estable y se puede ajustar dentro de un rango determinado.
La relación de compresión es relativamente baja y no es muy adecuada para la compresión de hidrógeno a alta presión.
La eficiencia es relativamente baja y el consumo de energía es alto.
El ruido es fuerte y es necesario tomar medidas para reducirlo.
En resumen, los distintos tipos de compresores de hidrógeno tienen sus propias características y ámbitos de aplicación. Al seleccionar un compresor de hidrógeno, es necesario considerar exhaustivamente los escenarios y requisitos de aplicación específicos.
Los distintos tipos de compresores de hidrógeno tienen sus propias características únicas en términos de estructura, principio de funcionamiento, características de rendimiento y escenarios aplicables. A continuación, se muestra una comparación detallada:
Diferencias estructurales
Compresor de anillo líquido: Sus componentes principales incluyen un impulsor instalado excéntricamente en una carcasa de bomba cilíndrica y un anillo líquido formado por el fluido de trabajo bajo la acción de la fuerza centrífuga. El espacio entre el anillo líquido y el cubo del impulsor está dividido en una pluralidad de cavidades, cuyos volúmenes varían a medida que gira el impulsor.
Compresor de pistón: El movimiento alternativo del pistón en el cilindro cambia el volumen de trabajo para lograr la entrada, compresión y descarga de gas.
Compresor de diafragma: Su característica estructural es que el diafragma se mueve hacia adelante y hacia atrás en el cilindro, dividiendo el cilindro en dos partes: la cámara de aire y la cámara de aceite. El diafragma se mueve mecánica o hidráulicamente dentro del cilindro, comprimiendo el hidrógeno en la cámara.
Compresor centrífugo: Tiene un impulsor giratorio de alta velocidad y un difusor para reducir la velocidad del gas. Después de que el hidrógeno ingresa al impulsor, es acelerado y expulsado por la rotación del impulsor, y luego ingresa al difusor, donde la velocidad del gas disminuye y la presión aumenta.
Soplador Roots: Dos impulsores (de tres o dos palas) giran uno respecto del otro impulsados por engranajes sincrónicos, comprimiendo y descargando el gas en el espacio entre el impulsor y la carcasa.
Diferencias en los principios de funcionamiento
Compresor de anillo líquido: utiliza el cambio de espacio entre el anillo líquido y el cubo del impulsor para lograr la compresión del gas.
Compresor de pistón: a través del movimiento alternativo del pistón, se modifica el volumen de trabajo en el cilindro para lograr la compresión del gas.
Compresor de diafragma: el diafragma es empujado hacia adelante y hacia atrás dentro del cilindro mediante aceite hidráulico, comprimiendo así el hidrógeno en la cámara.
Compresor centrífugo: utiliza un impulsor giratorio de alta velocidad para realizar trabajo sobre el hidrógeno, generando fuerza centrífuga para aumentar la presión y la velocidad del gas.
Soplador Roots: A través de la rotación relativa de dos impulsores, se comprime el gas en el espacio entre el impulsor y la carcasa.
Diferencias en las características de rendimiento
Compresor de anillo líquido: funciona sin problemas, con baja vibración y ruido, y puede manejar gases que contienen ciertas impurezas y humedad, pero su eficiencia es relativamente baja, especialmente bajo una alta relación de presión.
Compresor de pistón: amplia gama de aplicaciones, puede lograr una compresión de hidrógeno con alta relación de presión, alta eficiencia de compresión, tecnología madura y alta confiabilidad. Sin embargo, es de gran tamaño, ocupa una gran superficie y el movimiento del pistón produce grandes vibraciones y ruidos.
Compresor de diafragma: Durante el proceso de compresión, el gas y el aceite lubricante están completamente aislados, lo que garantiza la pureza del hidrógeno, un buen sellado, una alta relación de compresión y un funcionamiento suave. Pero el diafragma es un componente clave con una vida útil limitada, un coste elevado y un desplazamiento relativamente pequeño.
Compresor centrífugo: gran caudal, adecuado para la compresión y el transporte de hidrógeno a gran escala, pero tiene ciertos requisitos en cuanto al peso molecular y la densidad del gas, un arranque y una operación relativamente complejos y un alto costo del equipo.
Soplador Roots: estructura simple, fácil mantenimiento, rango de presión moderado, flujo relativamente estable, pero relación de compresión relativamente baja, no adecuado para la compresión de hidrógeno a alta presión, eficiencia relativamente baja, alto consumo de energía y alto ruido.
Diferencias en los escenarios aplicables
Compresor de anillo líquido: adecuado para la compresión de hidrógeno en el rango de presión media.
Compresor de pistón: adecuado para la compresión de hidrógeno a alta presión.
Compresor de diafragma: adecuado para la compresión de hidrógeno con requisitos de mayor pureza.
Compresor centrífugo: adecuado para la compresión y transporte de hidrógeno a gran escala.
Soplador Roots: adecuado para compresión de hidrógeno a presión media y baja, con requisitos de caudal relativamente estables.
En resumen, los distintos tipos de compresores de hidrógeno tienen sus propias ventajas, desventajas y escenarios de aplicación. Al elegir, se deben considerar exhaustivamente los requisitos y condiciones de aplicación específicos.
