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壓縮機(jī)作為加氫站的核心設(shè)備，在氫氣增壓中發(fā)揮著重要作用。目前國內(nèi)加氫站常用的氫壓縮機(jī)主要有隔膜壓縮機(jī)、液驅(qū)壓縮機(jī)和離子液壓縮機(jī)。隔膜壓縮機(jī)和液驅(qū)壓縮機(jī)主要用于儲氫壓力不大于45MPa離子液壓縮機(jī)主要用于儲氫壓力90MPa國內(nèi)壓力等級的加氫站壓縮機(jī)仍在開發(fā)中，主要依靠進(jìn)口。
1.1隔膜壓縮機(jī)
隔膜壓縮機(jī)有一個特殊的膜片，將壓縮氣體與外界開。在隔膜壓縮機(jī)中，氣缸的功能由膜腔完成。膜腔由圓形表面的蓋板和彈性膜組成。膜周圍緊固在蓋板和身體之間。當(dāng)膜上下彎曲變形時，膜腔內(nèi)的體積發(fā)生變化，從而完成氣體的壓縮和排氣。金屬膜片隔膜壓縮機(jī)采用液力驅(qū)動膜片，可靠近蓋板穹頂表面，相對間隙小，氣體與液體之間的膜片非常薄，壓縮過程中散熱良好。目前，金屬隔膜壓縮機(jī)的更高排氣壓力可達(dá)70MPa，但由于膜片變形量有限，處理氣體量一般較小。
圖1隔膜式壓縮機(jī)工作原理示意
1.2液驅(qū)壓縮機(jī)
液體驅(qū)動壓縮機(jī)的動力缸直接連接到往復(fù)泵的工作室，往復(fù)泵的活塞驅(qū)動壓縮機(jī)的活塞通過液體（主要是油）完成氣體壓縮。液體驅(qū)動壓縮機(jī)的中間是兩個對應(yīng)的氣缸，柱塞是壓縮氫氣的活塞，上部是控制滑動閥，以釋放動力氣缸中的油。這種結(jié)構(gòu)可以做成多列，所以功率更大。
圖液驅(qū)壓縮機(jī)工作原理示意圖
1.3.三離子液壓縮機(jī)
自動化、航空航天、電子電器或能源領(lǐng)域通常使用離子液體。離子液體本身幾乎不可壓縮，幾乎沒有蒸汽壓力，可以取代金屬在等溫條件下產(chǎn)生高壓，可以長期運行，無需維護(hù)，節(jié)約能耗。與普通壓縮機(jī)相比，離子液壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，零件大大降低，維護(hù)方便。目前已用于國外部分天然氣加氣站和氫能供應(yīng)站，更大排氣壓力可達(dá)90MPa以上。
各類壓縮機(jī)對比分析
隔膜壓縮機(jī)、液驅(qū)壓縮機(jī)和離子液壓縮機(jī)的性能比較見下表1。
表1隔膜壓縮機(jī)、液驅(qū)壓縮機(jī)和離子液壓縮機(jī)的性能比較
國內(nèi)許多壓縮機(jī)制造商在隔膜壓縮機(jī)和液體驅(qū)動壓縮機(jī)的技術(shù)研發(fā)方面越來越成熟，相當(dāng)一部分加氫站已經(jīng)開始應(yīng)用完全本地化的氫壓縮機(jī)。但相對而言，國產(chǎn)壓縮機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性有待提高。目前，我國相當(dāng)一部分加氫站設(shè)備供應(yīng)商采購進(jìn)口壓縮機(jī)頭作為核心部件，配套輔助部件采用國內(nèi)采購組裝。這樣，對于而言，不僅提高了設(shè)備的可靠性，而且降低了設(shè)備的采購成本。目前已在中國建成或在建MPa隔膜壓縮機(jī)或液驅(qū)壓縮機(jī)多用于加氫站。由于價格高，離子壓縮機(jī)更適合加注壓力高的70MPa加氫站。
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