हाइड्रोजन कंप्रेसर: Difference between revisions
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एक बहु-चरणी विद्युत् रसायन हाइड्रोजन कंप्रेसर मेम्ब्रेन-इलेक्ट्रोड-असेंबली (MEAs) की एक श्रृंखला को सम्मिलित करता है, जो प्रोटॉन-एक्सचेंज मेम्ब्रेन ईंधन कोशिकाओं में उपयोग किए जाने वाले समान हैं; इस प्रकार के कंप्रेसर में कोई हिलता हुआ भाग नहीं होता है और यह सघन होता है। विद्युत् रसायन कंप्रेसर ईंधन सेल के समान काम करता है, | एक बहु-चरणी विद्युत् रसायन हाइड्रोजन कंप्रेसर मेम्ब्रेन-इलेक्ट्रोड-असेंबली (MEAs) की एक श्रृंखला को सम्मिलित करता है, जो प्रोटॉन-एक्सचेंज मेम्ब्रेन ईंधन कोशिकाओं में उपयोग किए जाने वाले समान हैं; इस प्रकार के कंप्रेसर में कोई हिलता हुआ भाग नहीं होता है और यह सघन होता है। विद्युत् रसायन कंप्रेसर ईंधन सेल के समान काम करता है, मेम्ब्रेन पर एक वोल्टेज लगाया जाता है और परिणामस्वरूप विद्युत प्रवाह मेम्ब्रेन के माध्यम से हाइड्रोजन को खींचता है। हाइड्रोजन के विद्युत् रसायन संपीड़न के साथ, 14500 पीएसआई (1000 बार या 100 एमपीए) का दबाव हासिल किया जाता है। 10,000 पीएसआई या 700 बार तक के दबावों के लिए 70 से 80% की [[ऊर्जा दक्षता]] का दावा करने वाला एक पेटेंट लंबित है।<ref>[http://www.nrc-cnrc.gc.ca/eng/licensing/ifci/electrochemical-hydrogen-compressor.html Electrochemical hydrogen compressor] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100612195936/http://www.nrc-cnrc.gc.ca/eng/licensing/ifci/electrochemical-hydrogen-compressor.html |date=2010-06-12 }}</ref> 2011 में 800 बार तक एकल चरण विद्युत् रसायन संपीड़न की सूचना मिली थी।<ref>[http://fuelcellsworks.com/news/2011/08/23/hyet-hydrogen-efficiency-technologies-bv-achieves-electro-chemical-compression-of-hydrogen-up-to-a-pressure-of-800-bar/ HyET, Hydrogen Efficiency Technologies BV, achieves electro-chemical compression of hydrogen up to a pressure of 800 Bar]</ref> | ||
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पिस्टन-मेटल डायाफ्राम कम्प्रेसर हाइड्रोजन के वितरण के लिए स्थिर उच्च-दबाव कम्प्रेसर, चार चरण वाले वाटर-कूल्ड, 11-15 kW, 30-50 Nm3/h 40 MPa हैं।<ref>[http://www.suction.co.jp/comp/otherComp.html Piston-metal diaphragm compressor]</ref> चूंकि संपीड़न गर्मी उत्पन्न करता है, संपीड़ित गैस को चरणों के बीच ठंडा किया जाना चाहिए जिससे संपीड़न कम [[ | पिस्टन-मेटल डायाफ्राम कम्प्रेसर हाइड्रोजन के वितरण के लिए स्थिर उच्च-दबाव कम्प्रेसर, चार चरण वाले वाटर-कूल्ड, 11-15 kW, 30-50 Nm3/h 40 MPa हैं।<ref>[http://www.suction.co.jp/comp/otherComp.html Piston-metal diaphragm compressor]</ref> चूंकि संपीड़न गर्मी उत्पन्न करता है, संपीड़ित गैस को चरणों के बीच ठंडा किया जाना चाहिए जिससे संपीड़न कम [[ स्थिरोष्म |स्थिरोष्म]] और अधिक समतापी हो। डायाफ्राम हाइड्रोजन कंप्रेशर्स पर पूर्व निर्धारित धारणा 70% की रुद्धोष्म दक्षता है।<ref>[http://dscholar.humboldt.edu:8080/dspace/bitstream/2148/514/1/Allen_thesis_final.pdf Efficiency and performance measurement of a pdc single stage diaphragm hydrogen compressor-Pag.32]{{dead link|date=November 2017 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> [[हाइड्रोजन स्टेशन|हाइड्रोजन स्थलों]] में प्रयुक्त। | ||
=== [[निर्देशित रोटर कंप्रेसर]] === | === [[निर्देशित रोटर कंप्रेसर|निर्देशित घूर्णक कंप्रेसर]] === | ||
निर्देशित रोटर कंप्रेसर (जीआरसी) एक सकारात्मक-विस्थापन | निर्देशित रोटर कंप्रेसर (जीआरसी) एक सकारात्मक-विस्थापन चक्रीय गैस कंप्रेसर है जो एक जटिल ट्रोकोइड ज्यामिति पर आधारित है{{typo help inline|reason=similar to involuted|date=November 2019}}जो अपने मूल संपीड़न मात्रा को परिभाषित करने के लिए एक समानांतर ट्रॉकॉइड वक्र का उपयोग करती है।<ref>[http://www.grcompressor.com/#section2 GRC - Detailed description and defining geometry]</ref><ref>[http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/liquefaction_comp_pres_praxair.pdf Hydrogen delivery liquefaction & compression] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120314052342/http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/liquefaction_comp_pres_praxair.pdf |date=2012-03-14 }}</ref> इसकी विशिष्ट 80 से 85% रुद्धोष्म दक्षता है।<ref>{{Cite web |url=http://www.canadianpurcell.com/UserFiles/File/MechanicalPerformanceFeaturesGRC.doc |title=यांत्रिक विशेषताएं|access-date=2009-10-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110708113337/http://www.canadianpurcell.com/UserFiles/File/MechanicalPerformanceFeaturesGRC.doc |archive-date=2011-07-08 |url-status=dead }}</ref> | ||
=== [[रैखिक कंप्रेसर]] === | === [[रैखिक कंप्रेसर]] === | ||
सिंगल-पिस्टन रैखिक कंप्रेसर डायनेमिक काउंटरबैलेंसिंग का उपयोग करता है, जहां एक सहायक | सिंगल-पिस्टन रैखिक कंप्रेसर डायनेमिक काउंटरबैलेंसिंग का उपयोग करता है, जहां एक सहायक चल द्रव्यमान लचीले ढंग से एक चल पिस्टन असेंबली से जुड़ा होता है और न्यूनतम विद्युत शक्ति और मोटर द्वारा उपभोग किए जाने विद्युत प्रवाह पर शून्य कंपन निर्यात के साथ सहायक यांत्रिक स्प्रिंग्स का उपयोग करके स्थिर कंप्रेसर आवरण से जुड़ा होता है।<ref>[http://www.eng.ox.ac.uk/cryogenics/linearcomp.html Valved linear compressor] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090903165158/http://www.eng.ox.ac.uk/cryogenics/linearcomp.html |date=2009-09-03 }}</ref> इसका उपयोग [[क्रायोजेनिक|निम्रतापिकी]] में किया जाता है। | ||
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Revision as of 11:59, 19 March 2023
एक हाइड्रोजन कंप्रेसर एक ऐसा उपकरण है जो इसके आयतन को कम करके हाइड्रोजन के दबाव को बढ़ाता है जिसके परिणामस्वरूप संपीड़ित हाइड्रोजन या तरल हाइड्रोजन होता है।
परंपरागत रूप से, हाइड्रोजन कम्प्रेसर के लिए अनुप्रयोगों में क्लोरीन विद्युत् अपघटक और हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एचपीपीओ) के उत्पादन जैसे कई रासायनिक अनुप्रयोग सम्मिलित थे। हरित और पर्यावरण के अनुकूल प्रौद्योगिकियों से संबंधित नए अनुप्रयोगों में हाइड्रोजन उत्पादन के लिए ईंधन बैटरी और विद्युत् अपघटन सम्मिलित हैं। [1]
कंप्रेसर बनाम पंप
हाइड्रोजन कम्प्रेसर हाइड्रोजन पंप और गैस कंप्रेसर से निकटता से संबंधित हैं: दोनों एक द्रव पर दबाव बढ़ाते हैं और दोनों एक हाइड्रोजन पाइपिंग के माध्यम से तरल पदार्थ का परिवहन कर सकते हैं। चूंकि गैसें संकुचित होती हैं, कंप्रेसर भी हाइड्रोजन गैस की मात्रा को कम करता है, जबकि तरल के दबाव को बढ़ाने वाले पंप का मुख्य परिणाम तरल हाइड्रोजन को कहीं और ले जाने की अनुमति देना है।
प्रकार
रेसिप्रोकेटिंग पिस्टन कम्प्रेसर
हाइड्रोजन को संपीडित करने का एक सिद्ध तरीका प्रत्यागामी पिस्टन कंप्रेशर्स का उपयोग करना है। व्यापक रूप से रिफाइनरियों में उपयोग किया जाता है, वे कच्चे तेल को शोधन की रीढ़ हैं। रेसिप्रोकेटिंग पिस्टन कम्प्रेसर प्रायः तेल-चिकनाई या गैर-चिकनाई के रूप में उपलब्ध होते हैं; उच्च दबाव (350 - 700 बार) के लिए, हाइड्रोजन के तेल सम्मिश्रण से बचने के लिए गैर-चिकनाई वाले कंप्रेशर्स को प्राथमिकता दी जाती है। विशिष्ट ड्राइव शक्ति मेगावाट (300kW-15MW) के परिमाण के क्रम में है। पिस्टन सीलिंग और पैकिंग रिंग के बारे में विशेषज्ञ यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि रेसीप्रोकेटिंग कम्प्रेसर एमटीबीओ (औसत समय के बीच निरीक्षण) के मामले में प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं।
आयनिक तरल पिस्टन कंप्रेसर
एक आयनिक तरल पिस्टन कंप्रेसर एक धातु पिस्टन के बजाय एक आयनिक तरल पिस्टन पर आधारित हाइड्रोजन कंप्रेसर है जैसा कि पिस्टन-मेटल डायाफ्राम कंप्रेसर में होता है।[2]
विद्युत रासायनिक हाइड्रोजन कंप्रेसर
एक बहु-चरणी विद्युत् रसायन हाइड्रोजन कंप्रेसर मेम्ब्रेन-इलेक्ट्रोड-असेंबली (MEAs) की एक श्रृंखला को सम्मिलित करता है, जो प्रोटॉन-एक्सचेंज मेम्ब्रेन ईंधन कोशिकाओं में उपयोग किए जाने वाले समान हैं; इस प्रकार के कंप्रेसर में कोई हिलता हुआ भाग नहीं होता है और यह सघन होता है। विद्युत् रसायन कंप्रेसर ईंधन सेल के समान काम करता है, मेम्ब्रेन पर एक वोल्टेज लगाया जाता है और परिणामस्वरूप विद्युत प्रवाह मेम्ब्रेन के माध्यम से हाइड्रोजन को खींचता है। हाइड्रोजन के विद्युत् रसायन संपीड़न के साथ, 14500 पीएसआई (1000 बार या 100 एमपीए) का दबाव हासिल किया जाता है। 10,000 पीएसआई या 700 बार तक के दबावों के लिए 70 से 80% की ऊर्जा दक्षता का दावा करने वाला एक पेटेंट लंबित है।[3] 2011 में 800 बार तक एकल चरण विद्युत् रसायन संपीड़न की सूचना मिली थी।[4]
हाइड्राइड कंप्रेसर
एक हाइड्राइड कंप्रेसर में, एक हाइड्राइड के थर्मल और दबाव गुणों का उपयोग परिवेश के तापमान पर कम दबाव वाली हाइड्रोजन गैस को अवशोषित करने और फिर उच्च तापमान पर उच्च दबाव वाली हाइड्रोजन गैस को छोड़ने के लिए किया जाता है; हाइड्राइड के तल को गर्म पानी या विद्युत कुंडली से गर्म किया जाता है।[5]
पिस्टन-धातु डायाफ्राम कंप्रेसर
पिस्टन-मेटल डायाफ्राम कम्प्रेसर हाइड्रोजन के वितरण के लिए स्थिर उच्च-दबाव कम्प्रेसर, चार चरण वाले वाटर-कूल्ड, 11-15 kW, 30-50 Nm3/h 40 MPa हैं।[6] चूंकि संपीड़न गर्मी उत्पन्न करता है, संपीड़ित गैस को चरणों के बीच ठंडा किया जाना चाहिए जिससे संपीड़न कम स्थिरोष्म और अधिक समतापी हो। डायाफ्राम हाइड्रोजन कंप्रेशर्स पर पूर्व निर्धारित धारणा 70% की रुद्धोष्म दक्षता है।[7] हाइड्रोजन स्थलों में प्रयुक्त।
निर्देशित घूर्णक कंप्रेसर
निर्देशित रोटर कंप्रेसर (जीआरसी) एक सकारात्मक-विस्थापन चक्रीय गैस कंप्रेसर है जो एक जटिल ट्रोकोइड ज्यामिति पर आधारित है[check spelling]जो अपने मूल संपीड़न मात्रा को परिभाषित करने के लिए एक समानांतर ट्रॉकॉइड वक्र का उपयोग करती है।[8][9] इसकी विशिष्ट 80 से 85% रुद्धोष्म दक्षता है।[10]
रैखिक कंप्रेसर
सिंगल-पिस्टन रैखिक कंप्रेसर डायनेमिक काउंटरबैलेंसिंग का उपयोग करता है, जहां एक सहायक चल द्रव्यमान लचीले ढंग से एक चल पिस्टन असेंबली से जुड़ा होता है और न्यूनतम विद्युत शक्ति और मोटर द्वारा उपभोग किए जाने विद्युत प्रवाह पर शून्य कंपन निर्यात के साथ सहायक यांत्रिक स्प्रिंग्स का उपयोग करके स्थिर कंप्रेसर आवरण से जुड़ा होता है।[11] इसका उपयोग निम्रतापिकी में किया जाता है।
यह भी देखें
- Compressed hydrogen
- Hydrogen turboexpander-generator
- High-pressure electrolysis
- Hydrogen embrittlement
- Hydrogen tank
- Hydrogen leak testing
संदर्भ
- ↑ "Liquid Ring Technology | Hydrogen Compressors". nash (in English). Retrieved 2022-05-19.
- ↑ New developments in pumps and compressors using Ionic Liquids Archived 2011-07-18 at the Wayback Machine
- ↑ Electrochemical hydrogen compressor Archived 2010-06-12 at the Wayback Machine
- ↑ HyET, Hydrogen Efficiency Technologies BV, achieves electro-chemical compression of hydrogen up to a pressure of 800 Bar
- ↑ Hydride compressor Archived 2012-05-03 at the Wayback Machine
- ↑ Piston-metal diaphragm compressor
- ↑ Efficiency and performance measurement of a pdc single stage diaphragm hydrogen compressor-Pag.32[permanent dead link]
- ↑ GRC - Detailed description and defining geometry
- ↑ Hydrogen delivery liquefaction & compression Archived 2012-03-14 at the Wayback Machine
- ↑ "यांत्रिक विशेषताएं". Archived from the original on 2011-07-08. Retrieved 2009-10-25.
- ↑ Valved linear compressor Archived 2009-09-03 at the Wayback Machine
