Maintien de la pureté de l'hydrogène gazeux pour le ravitaillement en hydrogène
La qualité du carburant hydrogène, utilisé pour alimenter les voitures, camions, bus et autres véhicules à hydrogène, est essentielle au bon fonctionnement des piles à combustible. Les contaminants provenant de l'approvisionnement en hydrogène peuvent endommager les piles à combustible. Il est donc essentiel que la pureté soit gérée efficacement pendant les processus de ravitaillement en hydrogène afin de réduire les risques.
Stewart Anderson, directeur de l'ingénierie chez Haskel, explique comment le compresseur hydraulique H-Drive de Haskel, la technologie au cœur des stations de ravitaillement Geno de la grande flotte de Haskel, a été conçu pour maintenir la pureté de l'hydrogène gazeux et arrêter la contamination.
Minimiser la contamination
Haskel comprend l'importance du maintien de la propreté du gaz pendant les activités de compression. Nous savons que les piles à combustible sont sensibles à tout type de contamination du gaz, c'est pourquoi il est impératif que la pureté du gaz soit maintenue dans les limites des normes ISO 14687 et SAE J2719.
Nous reconnaissons que la contamination par les gaz est une préoccupation particulière dans l'industrie, notamment avec les technologies à entraînement hydraulique. La gamme complète de compresseurs d'hydrogène de Haskel est spécialement conçue pour empêcher toute contamination croisée du gaz afin de garantir la pureté du gaz tout au long du processus de ravitaillement.
Conception des risques liés à la compression de l'hydrogène
Au cours du processus de ravitaillement, l'hydrogène est comprimé, transporté et stocké jusqu'au point d'utilisation. La compression est obtenue en déplaçant l'hydrogène à travers un compresseur qui diminue le volume du gaz entre l'entrée et la sortie, parfois en plusieurs étapes. La réduction du volume augmente la pression statique du gaz et rend possible le transport économique de l'hydrogène afin qu'il puisse être stocké dans des réservoirs, tandis que la compression augmente également la pression du gaz jusqu'aux niveaux requis pour alimenter un véhicule. La pureté du gaz doit être maintenue tout au long du processus de compression.
Pour ce faire, notre H-Drive et tous les boosters hydrauliques Haskel ont deux sections distinctes, l'assemblage du cylindre hydraulique et la section de gaz.
L'ensemble des cylindres hydrauliques entraîne le piston par l'intermédiaire d'une huile hydraulique à haute pression qui pousse les pistons, ce qui comprime le gaz dans la section des gaz, augmentant ainsi la pression. Entre le piston à gaz et le cylindre hydraulique se trouve une pièce de séparation ou d'écartement (section 1), qui isole la section gaz de l'entraînement hydraulique et empêche toute contamination croisée.
L'assemblage du cylindre hydraulique au milieu du booster comprend trois types de joints de chaque côté de la tige du piston pour maintenir l'huile à l'intérieur de l'assemblage du cylindre. Le joint primaire, le joint tampon et un joint racleur empêchent toute fuite d'huile susceptible d'entraîner une contamination.
Les sections de gaz du booster se trouvent à chaque extrémité et à l'intérieur du cylindre de gaz se trouve un piston alternatif avec un joint de gaz primaire et secondaire. Les joints de gaz sont conçus pour maintenir le gaz de traitement devant le piston.
Les joints du piston à gaz sont des éléments consommables et, avec le temps, ces joints commencent à s'user et le gaz s'échappe de l'avant du piston vers l'arrière. Le gaz qui fuit autour du joint d'étanchéité s'échappe par la conduite de dérivation du joint (point A) dans la pièce d'écartement. Compte tenu de la différence de pression entre l'entrée du gaz positif et la conduite de dérivation du joint atmosphérique, il est impossible que le gaz de traitement se mélange et subisse une contamination croisée.
La pièce d'écartement comprend également un certain nombre de joints hydrauliques, dont un joint de tige qui constitue la dernière barrière garantissant que toute huile hydraulique est maintenue à l'écart du gaz de traitement. Comme les joints de gaz, il s'agit d'éléments consommables qui s'usent avec le temps, mais qui, s'ils sont correctement entretenus, ne tomberont jamais en panne.
Dans le cas très improbable d'une défaillance ou d'une fuite d'huile, le système a été conçu de manière à ce que l'huile qui s'échappe de l'entraînement hydraulique s'écoule par l'orifice de dérivation de l'huile situé dans la partie inférieure de la pièce intermédiaire (point B).
Essais et assurance qualité
Grâce à de nombreux essais et à une utilisation intensive de l'hydrogène, Haskel a constaté que sa technologie d'étanchéité est efficace pour empêcher la contamination du gaz de traitement. La pureté du gaz est maintenue dans les limites des normes ISO 14687 et SAE J2719.
Bien sûr, en tant qu'article consommable, les joints se dégradent avec le temps et le profil d'utilisation, mais avec des intervalles de maintenance réguliers, l'efficacité peut être maintenue pendant toute la durée de vie du système.
Depuis plus de 75 ans, Haskel est l'un des principaux fabricants d'équipements de manutention des fluides et des gaz conçus pour générer, stocker et contrôler des gaz et des liquides à haute pression pour une large gamme d'applications critiques. Les clients peuvent être sûrs que les surpresseurs à entraînement hydraulique de Haskel sont adaptés aux applications de ravitaillement en hydrogène.
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