什么是氢液化系统？

Question

什么是氢液化系统？

Accepted Answer

什么是氢液化系统？

工艺流程：

原料氢气进入冷箱，经过冷氮气预冷的一级换热器 HX-1 预冷后再进入液氮预冷的二级换热器HX-2 进行降温，然后进入液氮浸泡的一级正仲氢转化器，进行恒温转化。转化后的氢气经三、四级换热器 HX-3、HX-4 冷却后，进入二级正仲氢转化器绝热转化，同时放热升温后再次回到四级换热器HX-4 冷却。冷却后的氢气经五、六级换热器HX-5、HX-6 冷却后，进入三级正仲氢转化器绝热转化，同时放热升温后再次回到六级换热器HX-6冷却。冷却后的氢气经七级换热器HX-7 冷却后通过J-T 阀节流降温，再经第八级换热器 HX-8 冷却，进入第四级正仲氢转化器绝热转化，同时放热升温后再次回到八级换热器HX-8 冷却后进入液氢储存杜瓦瓶。通过氦气螺杆压缩机排出的高压氦气经过水冷器进行降温后，经过冷氮气预冷的一级换热器HEX1 预冷后再进入液氮预冷的二级换热器HX-2。之后进入三、四级换热器 HX-3、HX-4 降温至更低温度，再经过两级透平串联，中间降温的膨胀回路进行绝热膨胀制冷后，变成低温低压氦气回到第八级换热器HX-8 低压侧入口。回流的低温低压氦气依次逆流通过第八至第一级换热器（HX-8~HX-1）回收冷量后出冷箱，再回到压缩机吸气端进行再次循环。

图2 氢液化系统及低温领域用钢制板翅式换热器

对比优势：

1、扩散焊接无焊料、耐高低温（-200℃~900℃）、高紧凑度、换热效率高、漏率低（1*10-9Pa·m3/s）、焊接强度高（10MPa）。同时，二次焊接对芯体焊缝无任何影响等优点。

2、对比优势：国内氢液化系统用换热器主要为铝合金板翅式换热器，因产品漏率要求苛刻故铝合金板翅式换热器板片选择厚、体积大、重量重、且钎焊如泄露不易修复等问题。铝合金板翅式换热器和不锈钢管路连接时会面临铝合金和不锈钢焊接等难题。

沈氏研发生产的国内首台大型氢液化系统用扩散焊不锈钢板翅式换热器解决了上述诸多问题，填补国内氢液化领域钢制板翅式换热器空白。

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