1. Requisitos de los parámetros del proceso
Presión y caudal
Rango de presión: Los diferentes escenarios de aplicación tienen requisitos significativamente diferentes para la presión del hidrógeno. Por ejemplo, las estaciones de servicio de hidrógeno necesitan comprimir el hidrógeno a 35-70 MPa para el reabastecimiento de vehículos de celdas de combustible; los procesos de síntesis química de amoníaco generalmente requieren una presión de hidrógeno de 10-30 MPa; algunos laboratorios Los estudios pueden requerir sólo unos pocos MPa de presión. El compresor debe seleccionarse para garantizar que su rango de presión de funcionamiento pueda satisfacer los requisitos específicos del proceso.
Requisitos de caudal: Los requisitos de caudal se determinan en función de la escala de aplicación y la tasa de consumo de hidrógeno. Las grandes plantas químicas pueden requerir miles de metros cúbicos de hidrógeno por hora, mientras que los equipos experimentales pequeños pueden requerir solo unos pocos metros cúbicos por hora. Además, es necesario considerar si el flujo debe suministrarse de manera constante o debe ajustarse dentro de un rango determinado. Por ejemplo, la producción química continua requiere un flujo de hidrógeno estable, mientras que los escenarios de investigación experimental pueden requerir un ajuste de flujo flexible.
Pureza del hidrógeno
Aplicaciones de alta pureza: En el campo de las pilas de combustible, se requiere que la pureza del hidrógeno sea extremadamente alta, alcanzando generalmente más del 99,97%, para evitar que las impurezas envenenen los electrodos de la pila de combustible. Para abordar esta situación, los compresores de hidrógeno de diafragma pueden evitar eficazmente que las impurezas ingresen al hidrógeno a través de estructuras especiales (como el aislamiento del diafragma), lo que garantiza una mayor pureza.
Aplicaciones con requisitos de pureza más bajos: en algunas reacciones químicas, si el hidrógeno solo se utiliza como gas protector o gas auxiliar de reacción, los requisitos de pureza son relativamente bajos. Al seleccionar, las restricciones de pureza se pueden relajar adecuadamente, pero aún puede ser necesario Considere cómo evitar que las impurezas afecten el proceso y tengan un efecto adverso.
Temperatura y humedad
Efecto de la temperatura: la temperatura del hidrógeno afectará el rendimiento del compresor. El hidrógeno a alta temperatura reducirá la eficiencia del compresor, aumentará el consumo de energía y puede dañar los componentes. Por ejemplo, en el proceso de recuperación y compresión de hidrógeno a partir de gases de escape de reacciones químicas a alta temperatura, es necesario seleccionar un compresor que pueda soportar temperaturas de entrada más altas o instalar un dispositivo de enfriamiento en la entrada.
Control de humedad: Si la humedad del hidrógeno es alta, puede formarse condensación dentro del compresor, provocando óxido, corrosión o afectando el rendimiento de compresión del gas. Por lo tanto, para el hidrógeno con mayor humedad, es necesario considerar instalar un dispositivo de secado delante del compresor o elegir un compresor con función de drenaje.
2. Factores característicos del gas
Corrosión: Si el hidrógeno contiene impurezas corrosivas (como sulfuro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno, etc.), el material del compresor debe tener buena resistencia a la corrosión. Los componentes clave, como cilindros, pistones, válvulas, etc., pueden fabricarse de materiales resistentes a la corrosión, como acero inoxidable y aleaciones especiales, o tratarse con recubrimientos anticorrosión para evitar daños por corrosión.
Requisitos de inflamabilidad y a prueba de explosiones: el hidrógeno es un gas inflamable y explosivo, y se debe considerar el rendimiento a prueba de explosiones del compresor al momento de seleccionarlo. Los componentes eléctricos, como los motores, deben cumplir con las normas a prueba de explosiones y los compresores deben tener buenas propiedades de sellado para evitar fugas de hidrógeno y la formación de mezclas inflamables. Al mismo tiempo, también es necesario considerar si el entorno operativo del compresor cumple con los requisitos a prueba de explosiones, como buena ventilación y sin llamas abiertas.
3. Fiabilidad y mantenibilidad
Capacidad de funcionamiento continuo: en la producción química, metalúrgica y otras industrias, el proceso de producción generalmente se lleva a cabo de forma continua y los compresores de hidrógeno requieren alta confiabilidad y capacidad de funcionamiento continuo. El compresor centrífugo tiene una estructura relativamente simple, no tiene piezas de pistón que se desgasten fácilmente y puede funcionar de manera estable durante mucho tiempo con un mantenimiento normal; aunque el compresor alternativo tiene piezas que se desgastan fácilmente, aún puede cumplir con los requisitos de funcionamiento continuo a través de un diseño y mantenimiento razonables. medidas. . Al mismo tiempo, también es necesario considerar si se requiere un compresor de respaldo o un diseño redundante.
Dificultad y coste del mantenimiento:
Piezas consumibles y ciclo de mantenimiento: Los diferentes tipos de compresores tienen diferentes piezas consumibles. Los compresores alternativos tienen piezas consumibles como anillos de pistón y válvulas de aire, que deben reemplazarse regularmente; los compresores centrífugos tienen impulsores y otras piezas que no son fáciles de romper durante el funcionamiento normal. Operación. Daño, pero una vez dañado es difícil de reparar. Los costos de mantenimiento deben evaluarse en función de las piezas de desgaste del compresor y los ciclos de mantenimiento.
Comodidad de mantenimiento: elija un compresor con piezas que sean fáciles de desmontar e instalar, lo que facilita que el personal de mantenimiento pueda inspeccionarlas, repararlas y reemplazarlas. Considere también si existe soporte técnico profesional y servicios de mantenimiento, especialmente para algunos compresores complejos.
4. Eficiencia energética y costes de explotación
Consumo de energía: La eficiencia energética del compresor afecta directamente a los costes de operación. Los compresores centrífugos tienen un menor consumo de energía en condiciones de alto flujo y presión media y baja; los compresores alternativos pueden ser más eficientes energéticamente en condiciones de bajo flujo y alta presión. Seleccione un compresor energéticamente eficiente según las condiciones reales de presión y flujo de la aplicación. Al mismo tiempo, también se debe considerar el impacto del modo de accionamiento del compresor (como el accionamiento del motor, el accionamiento de vapor, etc.) en la eficiencia energética.
Costos operativos integrales: Además de los costos de energía, los costos operativos también incluyen la depreciación del equipo, el mantenimiento, los lubricantes y otros costos de consumibles. Estos factores deben considerarse exhaustivamente al realizar una selección y debe calcularse el costo total del ciclo de vida del compresor. Por ejemplo, si bien un compresor puede ser más barato de comprar, puede que no sea la mejor opción a largo plazo si es ineficiente energéticamente y tiene altos costos de mantenimiento.
5. Condiciones de espacio e instalación
Limitación de espacio: En laboratorios, pequeñas estaciones de servicio de hidrógeno y otros lugares con espacio limitado, es necesario elegir un compresor de tamaño pequeño y tamaño reducido, como un compresor de hidrógeno de adsorción o un pequeño compresor de hidrógeno alternativo, que tenga una estructura compacta y sea adecuado para Espacio. Uso en entornos restringidos.
Requisitos de instalación: Los distintos tipos de compresores tienen distintos requisitos de instalación. Los compresores centrífugos grandes requieren una base sólida y un gran espacio de instalación, y tienen altos requisitos de precisión de instalación; los compresores pequeños pueden ser relativamente fáciles de instalar. Al mismo tiempo, también es necesario considerar la ventilación, el drenaje, la protección contra explosiones y otras condiciones del entorno de instalación para garantizar que el compresor pueda funcionar de manera segura y estable.
6. Compatibilidad y escalabilidad de dispositivos
Compatibilidad con sistemas existentes: si agrega un compresor a un sistema de hidrógeno existente, asegúrese de que el nuevo compresor sea compatible con las tuberías, válvulas, sistemas de control y otros equipos existentes. Por ejemplo, los diámetros de entrada y salida del compresor y los métodos de conexión deben coincidir con las tuberías existentes, y el tipo de señal de control y la interfaz deben ser compatibles con el sistema de control.
Escalabilidad: considere posibles cambios en futuros escenarios de aplicación, como un mayor flujo de hidrógeno o requisitos de presión, y seleccione compresores con escalabilidad, como aumentar el número de etapas o conectar compresores en paralelo, para cumplir con requisitos más altos en el futuro.
