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液氢加注系统

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来源:富氢水杯 2019-08-08

典型的液氢加注系统如图19-14所示。

图19-14典型的液氢加注系统

使用时,液氢加注流量应该有一个调节范围,为满足这个要求,液氢的加注可以通过调节挤压压力或者挤压压力调节和节流阀相结合的组合调节方式。大流量加注时,采用单纯挤压方式使液氢在单相流状态下正常加注,小流量加注时,采用挤压压力调节和节流阀相结合的组合调节方式调节流量,使加注流量稳定并使节流阀前的管路处于单相流状态下工作。

2017年2月26日作者有幸参观日本福冈的一座加氢站。如图19-15所示。该站储存3000kg的液氢。值得指出的是该站与现有的加气站共建在一起,距离很短。

日本福冈加氢站

图19-15日本福冈加氢站(毛宗强摄)

防止两相流的措施

液氢在管路中流动易汽化形成两相流,使得管路有效过流面积减小,流动阻力増大,加注流量降低且不稳定,使流量调节发生困难航天工业总公司一院十五所章洁平介绍了新型液氢加注系统为防止两相流,对原系统做了重大改进。根据试验结果,从理论上简要分析了这些改进的机理和效果。

防止产生两相流的充分与必要条件是:

Pvp≤P 19-(19-1)

式中,Pvp为液氢的饱和蒸气压;P为管路中液氢静压。

①提高管路的绝热性能合降低管路流阻,减少液氢的温度升髙(降低p)。

②适当提高挤压压力,以便使p> Pvp。

③用过冷器对液氢进行过冷,使得其饱和蒸气压降低Pvp。

液氢在中国目前仅航天领域有成熟应用,有完整成套的技术标准和相应的制取、储运和加注设施。但中国液氢市场数据目前还难以收民用领域的液氢技术还处于准备阶段,产业化需要时间。

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