Cos'è un compressore di idrogeno?

Un compressore di idrogeno è un dispositivo progettato specificamente per comprimere l'idrogeno gas per lo stoccaggio.La bassa densità degli idrogeni lo rende un mezzo impegnativo da conservare in quanto richiede pressioni di serbatoio estremamente elevate tra 5.000 e 10.000 libbre per pollice quadrato (PSI).I compressori di idrogeno commerciali sono generalmente reciproci con il diaframma a pistone/metallo guidato più comune e le varianti del rotore.Sebbene questi design siano tutte pompe di spostamento sostanzialmente positive, ci sono molti altri compressori di idrogeno come l'idruro e i tipi elettrochimici che non hanno alcuna parti in movimento.La maggior parte dei design del compressore di idrogeno sono, tuttavia, caratterizzati dalle loro capacità di pressione di uscita elevata con pressioni di consegna medie superiori a 15.000 psi.

L'idrogeno è stato a lungo una componente del carburante per i motori a razzo ed è stato recentemente oggetto di intenso controllo scientifico come potenziale esameAlternativa su larga scala ai combustibili fossili.Tutte queste applicazioni richiedono che l'idrogeno sia immagazzinato ad alta pressione, in genere nell'intervallo da 5.000 a 10.000 psi.Ciò è dovuto, in parte, alla bassa densità di idrogeno a pressione atmosferica.A queste basse pressioni, un grammo di idrogeno ha un volume di quasi 3 galloni (11 litri), che richiede che il gas venga intensamente compresso se deve essere immagazzinato.Le unità del compressore di idrogeno vengono utilizzate per comprimere il gas a pressioni enormi, spesso superiori a 15.000 psi, in modo che possa essere immagazzinato in quantità utilizzabili.

Diversi tipi di compressore vengono utilizzati per comprimere l'idrogeno;Tra i più comuni ci sono i tipi di diaframma a pistone o metallo.Questi compressori ricambiano macchine di tipo spostamento positivo che funzionano intrappolando una piccola quantità di gas in uno spazio chiuso, abbassando il volume mediante spostamento, quindi rilasciando il gas compresso in un serbatoio di mantenimento o di stoccaggio.Questo ciclo si ripete continuamente fino a quando il serbatoio non raggiunge la massima capacità.Un tipo di compressore a pistoni utilizza tre pistoni per raggiungere questo obiettivo;Un pistone motivo guidato da aria compressa o fluido idraulico e una coppia di pistoni del compressore che comprimono il gas.I pistoni del compressore sono attaccati al pistone del motivo tramite una coppia di aste di collegamento che forniscono il movimento collegato necessario.

Un altro tipo di compressore di idrogeno comune è il compressore del rotore guidato.Questo tipo di compressore di idrogeno utilizza un rotore lobato montato su un albero eccentrico che ruota in una camera appositamente progettata.Simile in linea di principio ai motori a combustione interna rotativa, questo tipo di compressore si basa sullo spostamento del gas all'interno della camera da parte dei lobi del rotore per raggiungere i suoi valori di compressione.Esistono diversi tipi di compressori a basso volume senza parti in movimento come il compressore idruro utilizzato per produrre piccole quantità di gas idrogeno pressurizzato per l'uso di laboratorio.Questi compressori utilizzano le proprietà di reazione termica dell'idruro riscaldato per produrre piccole quantità di idrogeno pressurizzato.

La maggior parte degli impianti di accumulo di idrogeno industriale utilizza pompe di spostamento positive per pressurizzare le loro riserne di idrogeno.In alcuni casi, questi compressori sono in grado di produrre output superiori a 15.000 psi e con alcuni che forniscono fino a 30.000 psi.Questi valori indicano che la pressione media del serbatoio di 10.000 psi utilizzata dalla maggior parte delle strutture di ricerca per auto verdi può essere raggiunta in modo rapido ed efficiente.