隨著應(yīng)對(duì)氣候變化的壓力逐漸增大，能源的低碳轉(zhuǎn)型加速，氫能源以其清潔、高效和應(yīng)用場(chǎng)景豐富的優(yōu)勢(shì)備受世界矚目。為達(dá)成“碳中和、碳達(dá)峰”的目標(biāo)，中國(guó)的氫能需求量不斷增加。目前，中國(guó)加氫站的數(shù)量已經(jīng)超過270座，根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021－2035年）》，未來中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)將逐漸完善。
1.氫冷器簡(jiǎn)介
氫在元素周期表中位于第一位，是最輕的氣體。氫氣在常溫常壓下為氣態(tài)，在超低溫高壓下又可成為液態(tài)。作為能源，要提高氫氣的內(nèi)能，將氫氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)存儲(chǔ)和運(yùn)輸，就必然要將氫氣壓縮。隨著氫氣壓力的不斷增大，溫度將持續(xù)上升。氫冷器的作用，就是將氫氣溫度降低到充裝使用溫度范圍內(nèi)。氫冷器設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、合理性，運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，將直接影響到氫氣的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。
高拓微通傳熱技術(shù)（北京）有限公司專注于高溫高壓下氫氣的冷卻換熱，運(yùn)用國(guó)際領(lǐng)先的擴(kuò)散焊工藝和高效微通道換熱技術(shù)，成功研發(fā)了H系列氫冷器，其具有承壓能力高、換熱面積大、換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積占比小、密封能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于氫能領(lǐng)域、天然氣石油、船舶燃?xì)夤?、制藥化工等領(lǐng)域。
圖1 高拓微通氫冷器和傳統(tǒng)氫冷器對(duì)比圖
2.氫冷器選型的最佳方案
加氫站的三大核心設(shè)備有隔膜壓縮機(jī)，高壓儲(chǔ)氫罐，加氫機(jī)。
加氫機(jī)的主要功能是為氫燃料電池汽車的車載儲(chǔ)氫瓶進(jìn)行加注。加氫機(jī)的基本部件包括箱體、用戶顯示面板、加氫口、加氫軟管、拉斷閥、流量計(jì)量、控制系統(tǒng)、過濾器、節(jié)流保護(hù)、管道、閥門、管件和安全系統(tǒng)等。另外，還包括一些輔助系統(tǒng)：電子讀卡系統(tǒng)、多級(jí)儲(chǔ)氣優(yōu)先控制系統(tǒng)、兩種不同壓力的輔助加氫口和軟管、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)（以便將氫氣預(yù)冷至預(yù)定溫度后充裝，預(yù)冷溫度范圍為-40℃～0℃）和車輛信息整合控制系統(tǒng)。
高拓微通道氫冷器小巧的外形尺寸，是加氫機(jī)用氫冷器的最優(yōu)選擇，同時(shí)也是解決氫氣傳熱問題的最佳方案。
圖2 加氫機(jī)內(nèi)置微通道氫冷器示意圖
3.氫氣壓縮機(jī)出口冷卻器
高拓微通道式氫冷器顛覆了傳統(tǒng)的換熱器技術(shù)，換熱效率較傳統(tǒng)換熱器提高了30%~50%，最大設(shè)計(jì)壓力110MPa，作為氫氣壓縮機(jī)出口冷卻器，可應(yīng)用于加氫站解決方案、加氫站成套設(shè)備、撬裝式加氫站、移動(dòng)加氫站等諸多場(chǎng)景。