La technologie d'économie d'énergie et le plan d'optimisation du compresseur à membrane à hydrogène peuvent être abordés sous différents angles. Voici quelques exemples :
1. Optimisation de la conception du corps du compresseur
Conception efficace du cylindre : l’adoption de nouvelles structures et de nouveaux matériaux, tels que l’optimisation de la planéité de la paroi interne du cylindre et la sélection de revêtements à faible coefficient de frottement, permet de réduire les pertes par frottement entre le piston et la paroi du cylindre et d’améliorer le rendement de compression. Parallèlement, le taux de compression du cylindre doit être optimisé afin d’obtenir un taux de compression optimal dans différentes conditions de fonctionnement et de réduire la consommation d’énergie.
Utilisation de matériaux de diaphragme avancés : Choisir des matériaux de diaphragme plus résistants, plus élastiques et plus résistants à la corrosion, tels que les nouveaux matériaux composites polymères ou les diaphragmes composites métalliques. Ces matériaux permettent d’améliorer l’efficacité de transmission du diaphragme et de réduire les pertes d’énergie tout en garantissant sa durée de vie.
2. Système d'entraînement à économie d'énergie
Technologie de régulation de vitesse à fréquence variable : grâce à des moteurs et des variateurs de vitesse à fréquence variable, la vitesse du compresseur est ajustée en temps réel en fonction du débit réel d’hydrogène. En fonctionnement à faible charge, la vitesse du moteur est réduite afin d’éviter un fonctionnement inefficace à puissance nominale, ce qui permet de réduire considérablement la consommation d’énergie.
Application du moteur synchrone à aimant permanent : Utilisation d’un moteur synchrone à aimant permanent en remplacement du moteur asynchrone traditionnel comme moteur d’entraînement. Les moteurs synchrones à aimant permanent présentent un rendement et un facteur de puissance plus élevés, et dans les mêmes conditions de charge, leur consommation d’énergie est plus faible, ce qui peut améliorer efficacement l’efficacité énergétique globale des compresseurs.
3. Optimisation du système de refroidissement
Conception efficace du refroidisseur : Améliorer la structure et le système de dissipation thermique du refroidisseur, par exemple en utilisant des éléments d’échange thermique à haut rendement tels que des tubes à ailettes et des échangeurs de chaleur à plaques, afin d’augmenter la surface d’échange thermique et d’améliorer l’efficacité du refroidissement. Parallèlement, optimiser la conception du canal d’eau de refroidissement pour répartir uniformément l’eau de refroidissement à l’intérieur du refroidisseur, éviter la surchauffe ou le refroidissement excessif localisés et réduire la consommation d’énergie du système de refroidissement.
Contrôle intelligent du refroidissement : L’installation de capteurs de température et de vannes de régulation de débit permet un contrôle intelligent du système de refroidissement. Le débit et la température de l’eau de refroidissement s’ajustent automatiquement en fonction de la température de fonctionnement et de la charge du compresseur, garantissant ainsi un fonctionnement optimal de ce dernier et une meilleure efficacité énergétique du système.
4. Amélioration du système de lubrification
Sélection d'une huile lubrifiante à faible viscosité : Choisissez une huile lubrifiante à faible viscosité présentant une viscosité appropriée et de bonnes performances de lubrification. Une huile lubrifiante à faible viscosité permet de réduire la résistance au cisaillement du film d'huile, de diminuer la consommation d'énergie de la pompe et de réaliser des économies d'énergie tout en assurant une lubrification efficace.
Séparation et récupération du pétrole et du gaz : Un dispositif de séparation efficace du pétrole et du gaz permet de séparer l’huile lubrifiante de l’hydrogène gazeux, puis de récupérer et de réutiliser l’huile lubrifiante séparée. Ceci permet non seulement de réduire la consommation d’huile lubrifiante, mais aussi les pertes d’énergie dues au mélange du pétrole et du gaz.
5. Gestion des opérations et maintenance
Optimisation de la répartition de la charge : grâce à une analyse globale du système de production et d’utilisation d’hydrogène, la charge du compresseur à membrane est adaptée de manière optimale afin d’éviter un fonctionnement sous-chargé ou excessif. Le nombre et les paramètres des compresseurs sont ajustés en fonction des besoins réels de production pour garantir un fonctionnement efficace de l’équipement.
Maintenance régulière : Élaborez un plan de maintenance rigoureux et assurez-vous d’inspecter, de réparer et d’entretenir régulièrement le compresseur. Remplacez en temps voulu les pièces usées, nettoyez les filtres, vérifiez l’étanchéité, etc., afin de garantir le bon fonctionnement du compresseur et de réduire la consommation d’énergie due aux pannes ou aux baisses de performance.
6. Récupération et utilisation complète de l'énergie
Récupération d'énergie de pression résiduelle : Lors du processus de compression de l'hydrogène, une partie de ce gaz présente une énergie de pression résiduelle élevée. Des dispositifs de récupération d'énergie de pression résiduelle, tels que des détendeurs ou des turbines, peuvent être utilisés pour convertir cet excès d'énergie de pression en énergie mécanique ou électrique, permettant ainsi la récupération et l'utilisation de cette énergie.
Récupération de chaleur résiduelle : La chaleur résiduelle générée pendant le fonctionnement du compresseur, telle que l'eau chaude du système de refroidissement, la chaleur de l'huile de lubrification, etc., est transférée à d'autres fluides nécessitant un chauffage via un échangeur de chaleur, comme le préchauffage de l'hydrogène gazeux, le chauffage de l'installation, etc., afin d'améliorer l'efficacité globale d'utilisation de l'énergie.
Date de publication : 27 décembre 2024