عملكرد چرخه‌هاي سردسازي خارجي در فرآيند مايع‌سازي هيدروژن

Performance of External Refrigeration Cycles in Hydrogen Liquefaction Process

هيدروژن سوختي پاك و تجديدپذير است كه قابليت جايگزين شدن با سوخت هاي رايج فسيلي را داراست؛ اما به دليل چگالي بسيار پايين، استفاده از آن به عنوان سوخت، مشكلاتي را در زمينه ي حمل ونقل و نگه داري ايجاد مي كند. مايع سازي هيدرژن بهترين روش در چگال تر ساختن اين سوخت و كاهش مشكلات ناشي از چگالي پايين آن است. استفاده از سيكل هاي سردساز هليومي روشي مناسب و جديد براي مايع سازي هيدروژن محسوب مي شود كه امكان ارتقا ظرفيت توليد و كاهش مصرف انرژي را نسبت به واحد هاي فعلي مايع سازي هيدروژن ايجاد مي كند. در اين تحقيق، ابتدا توضيح مختصري پيرامون فرآيند مايع سازي هيدروژن ارايه مي شود و در ادامه سيكل هاي مايع سازي هيدروژن بر پايه چرخه ي سردساز هليومي مرور مي گردد و مزايا و معايب آن‌ها مورد بررسي قرار مي گيرد.

Hydrogen gas is a clean and renewable fuel that can be a substitution for conventional fossil fuels, but hydrogen gas has a very low density, which limits the transportation, storage, and usage of it as a fuel. Liquefaction of hydrogen is one of the best methods for densing hydrogen and reducing the obstacles of its application as a fuel. The use of helium refrigeration cycles in the hydrogen liquefaction process is a suitable and innovative method to improve the production capacity and reduce the energy consumption of current hydrogen liquefaction plants. In this study, a brief discussion about hydrogen liquefaction process is presented, hydrogen liquefaction cycles based on helium refrigeration are reviewed, and advantages and disadvantages of them are considered.