يمكن تناول تقنية توفير الطاقة وخطة تحسين ضاغط غشاء الهيدروجين من جوانب متعددة. فيما يلي بعض المقدمات المحددة:
1. تحسين تصميم جسم الضاغط
تصميم أسطوانة فعّال: اعتماد هياكل ومواد أسطوانية جديدة، مثل تحسين نعومة جدارها الداخلي، واختيار طلاءات ذات معامل احتكاك منخفض، وغيرها، لتقليل خسائر الاحتكاك بين المكبس وجدارها، وتحسين كفاءة الضغط. في الوقت نفسه، يجب تصميم نسبة حجم الأسطوانة بشكل معقول، بحيث تقترب من نسبة ضغط أفضل في ظروف العمل المختلفة، مما يُقلل من استهلاك الطاقة.
تطبيق مواد الحجاب الحاجز المتقدمة: اختر مواد الحجاب الحاجز ذات القوة الأعلى والمرونة الأفضل ومقاومة التآكل، مثل مواد البوليمر المركبة الجديدة أو الأغشية المركبة المعدنية. يمكن لهذه المواد تحسين كفاءة نقل الحجاب الحاجز وتقليل فقدان الطاقة مع ضمان عمر الخدمة.
2. نظام قيادة موفر للطاقة
تكنولوجيا تنظيم سرعة التردد المتغير: باستخدام محركات التردد المتغير ووحدات التحكم في سرعة التردد المتغير، يتم تعديل سرعة الضاغط في الوقت الحقيقي وفقًا للطلب الفعلي على تدفق غاز الهيدروجين. أثناء التشغيل بحمل منخفض، قلل من سرعة المحرك لتجنب التشغيل غير الفعال عند الطاقة المقدرة، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير.
تطبيق المحرك المتزامن المغناطيسي الدائم: استخدام المحرك المتزامن المغناطيسي الدائم ليحل محل المحرك غير المتزامن التقليدي كمحرك قيادة. تتمتع المحركات المتزامنة المغناطيسية الدائمة بكفاءة وعامل قدرة أعلى، وفي ظل نفس ظروف الحمل، يكون استهلاكها للطاقة أقل، مما يمكن أن يحسن بشكل فعال الكفاءة الكلية للطاقة للضواغط.
3. تحسين نظام التبريد
تصميم مبرد فعال: تحسين هيكل وطريقة تبديد الحرارة للمبرد، مثل استخدام عناصر تبادل الحرارة عالية الكفاءة مثل الأنابيب ذات الزعانف والمبادلات الحرارية اللوحية، لزيادة مساحة تبادل الحرارة وتحسين كفاءة التبريد. في الوقت نفسه، تحسين تصميم قناة مياه التبريد لتوزيع مياه التبريد بالتساوي داخل المبرد، وتجنب ارتفاع درجة الحرارة أو التبريد الزائد محليًا، وتقليل استهلاك الطاقة لنظام التبريد.
تحكم ذكي في التبريد: ركّب مستشعرات درجة حرارة وصمامات تحكم في التدفق لتحقيق تحكم ذكي في نظام التبريد. اضبط تدفق ودرجة حرارة مياه التبريد تلقائيًا بناءً على درجة حرارة التشغيل وحمل الضاغط، مما يضمن تشغيل الضاغط ضمن نطاق درجة حرارة أفضل، ويحسّن كفاءة الطاقة في نظام التبريد.
4. تحسين نظام التزييت
اختيار زيت تشحيم منخفض اللزوجة: يُنصح باختيار زيت تشحيم منخفض اللزوجة ذي لزوجة مناسبة وأداء تشحيم جيد. يُقلل زيت التشحيم منخفض اللزوجة من مقاومة القص لطبقة الزيت، ويُقلل استهلاك طاقة مضخة الزيت، ويُوفر الطاقة مع ضمان فعالية التشحيم.
فصل واستعادة النفط والغاز: يتم استخدام جهاز فصل النفط والغاز الفعال لفصل زيت التشحيم عن غاز الهيدروجين بشكل فعال، ويتم استعادة زيت التشحيم المنفصل وإعادة استخدامه. وهذا لا يمكن أن يقلل فقط من استهلاك زيت التشحيم، ولكن أيضًا يقلل من فقدان الطاقة الناجم عن خلط النفط والغاز.
5. إدارة التشغيل والصيانة
تحسين مطابقة الحمل: من خلال تحليل شامل لنظام إنتاج الهيدروجين واستخدامه، يتم مطابقة حمل ضاغط الحجاب الحاجز الهيدروجيني بشكل معقول لتجنب تشغيل الضاغط تحت حمل زائد أو منخفض. اضبط عدد ومعلمات الضواغط وفقًا لاحتياجات الإنتاج الفعلية لتحقيق التشغيل الفعال للمعدات.
الصيانة الدورية: ضع خطة صيانة دقيقة، وافحص الضاغط وأصلحه وصيانته بانتظام. استبدل الأجزاء التالفة في الوقت المناسب، ونظف الفلاتر، وتحقق من أداء الختم، وما إلى ذلك، لضمان عمل الضاغط بشكل جيد دائمًا، وتقليل استهلاك الطاقة الناتج عن عطل في المعدات أو انخفاض أدائها.
6. استعادة الطاقة والاستخدام الشامل
استعادة طاقة الضغط المتبقية: أثناء عملية ضغط الهيدروجين، يحتوي بعض غاز الهيدروجين على طاقة ضغط متبقية عالية. يمكن استخدام أجهزة استعادة طاقة الضغط المتبقية مثل الموسعات أو التوربينات لتحويل طاقة الضغط الزائدة هذه إلى طاقة ميكانيكية أو كهربائية، مما يحقق استعادة الطاقة والاستفادة منها.
استعادة الحرارة المهدرة: من خلال الاستفادة من الحرارة المهدرة الناتجة أثناء تشغيل الضاغط، مثل الماء الساخن من نظام التبريد، والحرارة من زيت التشحيم، وما إلى ذلك، يتم نقل الحرارة المهدرة إلى وسائط أخرى تحتاج إلى التسخين من خلال مبادل حراري، مثل تسخين غاز الهيدروجين مسبقًا، وتسخين المصنع، وما إلى ذلك، لتحسين كفاءة الاستخدام الشامل للطاقة.
وقت النشر: ٢٧ ديسمبر ٢٠٢٤