ระบบไฮโดรเจนเหลว (LH₂) — 2-Stage Stirling Cryogenerator จาก Stirling Cryogenics
ระบบไฮโดรเจนเหลวของ Stirling Cryogenics ใช้ 2-stage Stirling cryogenerator ที่ทำอุณหภูมิได้ถึง 20 K เพื่อทำให้ก๊าซไฮโดรเจนเป็นของเหลว และควบแน่นก๊าซที่ระเหยจากถังเก็บ LH₂ กลับเป็นของเหลว เครื่อง 1 กระบอกสูบผลิตได้ 5 kg/day เครื่อง 4 กระบอกสูบ 30 kg/day และต่อขนานหลายเครื่องในตู้คอนเทนเนอร์ 40 ฟุตได้สูงสุด 200 kg/day — ทูธีต้า เทคโนโลยี ทำงานร่วมกับ Stirling Cryogenics ในโครงการไฮโดรเจนในประเทศไทย และเสนอราคาเป็นรายโครงการ
การจัดวางระบบ
ขนาดระบบผลิต LH₂
ใช้ 2-Stage Stirling Cryogenerator เพื่อให้ได้อุณหภูมิ 20 K ขยายกำลังผลิตด้วยการวางหลายเครื่องขนานกัน แต่ละเครื่องทำงานอิสระ หากเครื่องหนึ่งหยุด เครื่องที่เหลือยังผลิตต่อได้
| รูปแบบ | กำลังผลิต LH₂ |
|---|---|
| เครื่องแบบ 1 กระบอกสูบ | 5 kg/day |
| เครื่องแบบ 4 กระบอกสูบ | 30 kg/day |
| หลายเครื่อง 4 กระบอกสูบขนานกัน ในตู้คอนเทนเนอร์ 40 ฟุต | สูงสุด 200 kg/day |
ระบบประกอบด้วยท่อภายใน อุปกรณ์วัด ภาชนะถ่ายเท และระบบควบคุม สร้างตามมาตรฐาน ATEX หรือมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ออปชัน: ตัวเร่งแปลง ortho-para, บรรจุในตู้คอนเทนเนอร์ และระบบทำความสะอาดก๊าซขาเข้า หรือจัดหาเฉพาะ Cryogenerator เป็นโมดูลให้ผู้รวมระบบ (system integrator)
การใช้งาน
สองงานหลักด้านไฮโดรเจน
ผลิตไฮโดรเจนเหลวจากก๊าซ
ระบบรับเพียงก๊าซไฮโดรเจนและไฟฟ้า แล้วผลิต LH₂ (แปลงเป็น para-hydrogen) ลงในภาชนะถ่ายเท ตั้งแต่ระดับห้องปฏิบัติการจนถึงระบบในตู้คอนเทนเนอร์
ควบแน่นก๊าซระเหยจากถัง LH₂
ดักไฮโดรเจนที่ระเหยจากถังเก็บแล้วทำให้กลับเป็นของเหลว แทนการระบายทิ้ง ลดการสูญเสียและคุมแรงดันถัง
Re-liquefaction
การควบแน่นก๊าซระเหย (BOG) ของไฮโดรเจน
ระบบของ Stirling รองรับการควบแน่น BOG ของไฮโดรเจนตั้งแต่ 10 ถึงกว่า 2,000 kg/day และส่งมอบเป็นแพ็กเกจในตู้คอนเทนเนอร์ได้ ต่อกับถังเก็บที่มีอยู่หรือรวมในโครงการใหม่
ควบแน่นโดยตรง
ไอไฮโดรเจนถูกทำให้เป็นของเหลวใน Cryogenerator แล้วส่งกลับเข้าถังเก็บ
ผ่านวงจรฮีเลียมแบบปิด
ความเย็นถูกส่งจาก Cryogenerator ไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในถังด้วยก๊าซฮีเลียม ควบแน่นภายในถังโดยไม่ต้องถ่ายไฮโดรเจนออกมา
| แรงดันถัง (barg) | อุณหภูมิ LH₂ (K) | พลังงาน (kWh/kg) | SPC-1T ความเย็น (W) | SPC-1T ควบแน่น (kg/day) | SPC-4T ความเย็น (W) | SPC-4T ควบแน่น (kg/day) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 20.3 | 19.5 | 59 | 11.5 | 236 | 46.0 |
| 2 | 24.6 | 10.5 | 97 | 20.4 | 388 | 81.6 |
| 4 | 27.1 | 7.8 | 115 | 26.9 | 460 | 107.6 |
| 6 | 29.0 | 6.1 | 127 | 33.9 | 508 | 135.6 |
| 8 | 30.6 | 4.7 | 136 | 43.6 | 544 | 174.4 |
| 10 | 31.9 | 3.3 | 143 | 62.7 | 573 | 250.8 |
ตัวเลขต่อ Cryogenerator หนึ่งเครื่อง สำหรับการควบแน่น para-hydrogen โดยตรงที่อุณหภูมิอิ่มตัว