المشاهدات: 0 المؤلف: محرر الموقع النشر الوقت: 2025-04-15 الأصل: موقع
الهيدروجين ، باعتباره الوقود والغاز الصناعي ، يركز بشكل شديد بسبب دوره في إزالة الكربون وتخزين الطاقة. ومع ذلك ، فإن نقل غاز الهيدروجين يمثل تحديات هندسية كبيرة. يتطلب انتشاره الجزيئي المنخفض , انتشاره العالي ، وقابلية التوظيف دقة استثنائية في تصميم المعدات.
تستخدم المنفذات الجانبية ، والمعروفة أيضًا باسم المنفذات التجديدية ، على نطاق واسع في تطبيقات نقل الغاز والهواء بسبب تشغيلها الخالي من الزيت ، ونطاقات الضغط الموثوقة ، والتصميم المدمج. ولكن هل يمكن تكييفها لنقل غاز الهيدروجين بأمان وفعالية؟
لتحديد مدى ملاءمة المنفخات الجانبية للهيدروجين ، يجب أولاً فحص الخواص الفيزيائية والكيميائية للغاز:
جزيء صغير للغاية : جزيئات الهيدروجين صغيرة وعرضة للتسرب.
قابلة للاشتعال للغاية : يشعل الهيدروجين في تركيزات منخفضة تصل إلى 4 ٪ في الهواء.
مواد الحضور : بعض المعادن تتحلل في وجود الهيدروجين.
الكثافة المنخفضة : يتطلب معالجة الهيدروجين المنفخ القادرة على تعويض تدفق الكتلة المنخفض.
تتطلب هذه العوامل أن تتضمن أي منفاخ يستخدم لنقل الهيدروجين تصميمًا قويًا ، المتقدمة , وشهادات مقاومة للانفجار ، والمواد المتوافقة مع الهيدروجين.
واحدة من أهم المخاوف هي تسرب الغاز ، خاصةً نفاذية الهيدروجين العالية. في التطبيقات التقليدية ، تستخدم المنفخات الجانبية الأختام الميكانيكية , المتاهة ، أو حلقات الكربون . ومع ذلك ، عند استخدامه مع الهيدروجين ، فإن أنظمة الختم القياسية غير كافية.
للتعامل مع الهيدروجين:
القضاء على منبذات الدافع المغناطيسي تخلص من تغلغل العمود ، باستخدام اقتران مغناطيسي بين المحرك والمحترم.
المنفخات المختومة بإحكام ، حيث يتم إرفاق المحرك والبزر داخل غلاف ضغوط ضغوط ، حلول تسرب صفر.
تقلل هذه التكوينات من مخاطر التسرب ، وتقليل الصيانة ، وتعزيز السلامة بشكل كبير عند التعامل مع الغازات المتطايرة مثل الهيدروجين.
في بعض التصميمات ، يتم استخدام الأختام الميكانيكية المزدوجة مع حواجز الغاز الخاملة (مثل النيتروجين). تنشئ هذه التقنية منطقة عازلة تمنع الهيدروجين من الهروب إلى الغلاف الجوي ، وتحمي المنفاخ بشكل فعال والبيئة المحيطة.
نظرًا لارتفاع وداع الهيدروجين ، تصبح شهادات ATEX مهمة جدًا للمحفلات في البيئات الخطرة. يجب أن تتوافق المنفحات الجانبية للهيدروجين لمتطلبات المنطقة 1 أو المنطقة 2 ، اعتمادًا على التطبيق.
تعقب الهيدروجين هو ظاهرة حيث تنتشر ذرات الهيدروجين في هياكل معدنية ، وتضعفها بمرور الوقت. هذا يهم بشكل خاص لمكونات منفاخ مثل:
مدافع
العلب
تحمل
لمقاومة التدهور الناجم عن الهيدروجين:
يمكن أن توفر سبائك الألومنيوم ، عندما تكون مغلفة أو أنود بشكل صحيح ، بدائل خفيفة الوزن ومتوافقة مع الهيدروجين.
غالبًا ما يتم استخدام PTFE , Viton و EPDM في عناصر الختم بسبب القصور الكيميائي وعدم قدرتها على عدم إمكانية عدم وجود غاز.
تشتهر المنبذات الجانبية بتقديم فرق عالية الضغط بمعدلات تدفق معتدلة ، وهي مثالية للغازات منخفضة الكثافة مثل الهيدروجين.
يمكن تحقيق فرق الضغط التي تصل إلى 100 إلى 200 MBR ، اعتمادًا على مرحلة المنفاخ والتصميم.
قد تحتاج معدلات التدفق إلى تعديلها بسبب انخفاض الكتلة للغاز ، لذلك غالبًا ما تُفضّل المنفذات الجانبية متعددة المراحل للهيدروجين.
يمكن أن يسبب نقل الهيدروجين تراكمًا حراريًا وزيادة الضوضاء بسبب سلوكه الجزيئي. التبريد المناسب-سواء كان الهواء أو المبرد بالماء-ضروري للحفاظ على الأداء وإطالة عمر المعدات.
منبذارات الهيدروجين ضرورية في مختلف القطاعات:
أنظمة خلايا الوقود لتزويد الهواء وإعادة تدوير الهيدروجين
وحدات electrolyzer لإدارة الغاز
أنظمة خلط الغاز والتخفيف
اكتشاف التسرب الصناعي إعدادات
تتطلب هذه التطبيقات عملية مستمرة وخالية من النفط وخالية من الاهتزاز ، مما يجعل مناطق القنوات الجانبية-عند تكييفها بشكل صحيح-حل ممتاز.
التحدي المتمثل في نقل غاز الهيدروجين غير تافهة-ولكن لا يمكن التغلب عليه. يمكن أن تخدم المنفخات الجانبية ، عندما تم تصميمها ، , بتصميمات الانفجار الختم والمواد المتوافقة مع الهيدروجين ، بفعالية في أنظمة نقل الهيدروجين.
عملية عملها من الزيوت , الخالية ، والمرونة تجعلها جذابة للجيل القادم من تقنيات الطاقة النظيفة. مع ارتفاع الشركات المصنعة لتلبية هذه المتطلبات الهندسية ، تستعد مخبأات القنوات الجانبية لتصبح مكونات لا يتجزأ في اقتصاد الهيدروجين.
