Sistem Peredaran Semula Hidrogen Sel Bahan Api​

Sistem bekalan hidrogen memberi kesan ketara kepada keselamatan kenderaan dan jangka hayat operasi.

Sistem peredaran semula hidrogen berfungsi sebagai komponen teras sel bahan api sistem bekalan hidrogen enjin. Fungsi utamanya adalah untuk mengedarkan semula gas kelembapan tinggi dari alur keluar anod kembali ke salur masuk tindanan. Proses ini bukan sahaja membolehkan penggunaan semula hidrogen yang tidak bertindak balas tetapi juga melembapkan aliran hidrogen yang masuk, menghapuskan keperluan untuk sistem pelembapan luaran dan dengan itu memudahkan seni bina sistem sel bahan api. Pada masa ini, pam edaran semula hidrogen arus perdana termasuk jenis Akar, jenis cakar, jenis skrol dan jenis ram, dengan pam jenis ram agak jarang berlaku di pasaran domestik.

Sistem bekalan hidrogen berprestasi tinggi mesti mempamerkan kapasiti penyimpanan hidrogen yang besar, kestabilan operasi, dan piawaian keselamatan yang tinggi untuk memastikan jarak pemanduan yang dilanjutkan dan ketahanan kenderaan sel bahan api. Sistem bekalan hidrogen atas kapal terdiri daripada komponen peraturan tekanan/aliran, penderia kebocoran hidrogen, saluran paip bekalan, sistem kawalan dan sistem peredaran semula hidrogen (biasanya tidak termasuk bekas penyimpanan hidrogen). Aliran kerja operasi terdiri daripada tiga fasa: mengisi minyak, penyimpanan dan penghantaran.

1.Mengisi bahan api: Stesen mengisi bahan bakar hidrogen menghantar hidrogen ke tangki simpanan atas kapal melalui injap sehala.

2. Penyimpanan: Tangki mengekalkan ketulenan tinggi (99.999%) hidrogen pada tekanan 35 MPa atau 70 MPa.

3.Penghantaran: Semasa operasi sel bahan api, hidrogen melalui injap pengurang/pengawal tekanan untuk mencapai tekanan operasi sebelum memasuki timbunan melalui injap dikawal secara elektronik, penderia tekanan, meter aliran dan pelembap. Hidrogen berlebihan sama ada memasuki sistem peredaran semula atau menjalani rawatan sebelum pelepasan atmosfera.

Keperluan Sistem Kritikal:

1.Bekalan hidrogen yang stabil meningkatkan ketahanan sel bahan api​​:

Tekanan alur keluar tangki simpanan (35/70 MPa) jauh melebihi keperluan operasi tindanan.

Peraturan tekanan yang tidak betul boleh menyebabkan kerosakan membran pertukaran proton yang tidak dapat dipulihkan, yang memerlukan kawalan tekanan ketepatan.

2. Keselamatan intrinsik adalah wajib​​: Sebagai gas yang sangat mudah terbakar, sistem hidrogen memerlukan pemantauan menyeluruh terhadap parameter tekanan, suhu dan aliran.

Pelaksanaan komponen keselamatan (cth, penderia, injap pelega) menghalang kebocoran, tekanan berlebihan, terlalu panas dan anomali aliran.

Peranti Edaran Semula Hidrogen: Mengoptimumkan Penggunaan dan Pengurusan Air​​

Peranti edaran semula hidrogen dengan ketara meningkatkan penggunaan hidrogen sambil menangani cabaran pengurusan air tindanan, secara langsung mempengaruhi jangka hayat enjin sel bahan api. Amalan standard melibatkan pengekstrakan air yang dijana semasa operasi melalui pengasingan gas-cecair, dengan hidrogen pulih dimasukkan semula ke dalam sistem. Proses ini:

Menyediakan pelembapan yang wujud melalui wap air dalam gas yang dikitar semula

Meningkatkan halaju aliran anod untuk mengelakkan pengumpulan air ("banjir")

Meningkatkan kecekapan penggunaan hidrogen keseluruhan

Konfigurasi Sistem Edaran Semula:

Pelaksanaan semasa terutamanya menggunakan pam edaran semula hidrogen dan ejector, sama ada secara individu atau gabungan:

1. Pam Edaran Semula Hidrogen​​:

Menggunakan kawalan motor frekuensi berubah-ubah untuk pelarasan aliran dinamik

Kelebihan: Fleksibiliti peredaran hidrogen dipertingkatkan merentasi julat kuasa

Kelemahan: Penggunaan kuasa elektrik tambahan

2.Ejector:

Operasi pasif tanpa keperluan kuasa tambahan

Kelebihan: Pembinaan mudah, kebolehpercayaan operasi, hayat perkhidmatan yang dilanjutkan

Had: Kadar peredaran semula tetap mengekang julat operasi yang berkesan