Nový kompresor pro vysoké průtoky vodíku
Společnost Kawasaki Heavy Industries zahájila výstavbu demonstračního zařízení pro testování technologie odstředivého vodíkového kompresoru pro zařízení na zkapalňování vodíku.
Jedná se o první odstředivý vodíkový kompresor na světě pro použití v zařízeních na zkapalňování vodíku a podle firmy může umožnit zpracovávat velké objemy vodíku v jediné jednotce, a tím nahradit řadu pístových kompresorů.
Demonstrační kompresor KM Comp-H2 bude provozován v testovacím režimu nepřetržitě 24 hodin denně po dobu jednoho roku (od listopadu 2025 do listopadu 2026). Test bude zahrnovat měření výkonu s čistým vodíkem, ověření schopnosti sledovat zátěž simulující zkapalňovač a vyhodnocení spolehlivosti dlouhodobého nepřetržitého provozu.
Klíčem je zkapalňování
Japonská Kawasaki Heavy Industries (KHI) čerpala při vývoji ze svých dlouholetých zkušeností a odborných znalostí v oblasti kompresorů pro energetický a přírodní sektor. Nový velkoobjemový odstředivý kompresor je určený pro stoprocentně čistý vodík, aby se zvýšila účinnost zkapalňování.
Zařízení bude sloužit ke zvyšování tlaku chladicího plynného vodíku, používaného jako surovina pro zkapalněný vodík. Ve srovnání s konvenčními vodíkovými kompresory dosahuje nový systém vysoké účinnosti, a i zvýšením výkonu výrazně překonává stávající vodíkové kompresory.
Vzhledem k tomu, že vodíkové technologie vyžadují specifické procesní, materiálové a konstrukční aspekty odstředivého kompresoru pro čistý vodík, zaměřila se KHI na vývoj klíčových technologií potřebných pro vysokorychlostní a vysoce účinný provoz ve vodíkovém prostředí včetně pevnosti oběžného kola, aerodynamického výkonu, dynamiky rotoru a materiálů. K tomu vyvinula mj. i speciální oběžné kolo schopné odolat velmi vysokým otáčkám pro dosažení vysokého tlakového poměru.
KHI dosáhla kompaktních rozměrů zařízení a zvýšení tlaku začleněním technologických inovací, jako bylo např. nové oběžné kolo umožňující pomocí technologie ultravysokorychlostní rotace efektivně zvyšovat tlak plynu s malou molekulovou hmotností, dále použití odstředivé konstrukce schopné zvládat velké průtoky.
Jak zdůrazňuje KHI, rozsahy tlaku a průtoku požadované pro kompresory se liší mezi zkapalňovacími zařízeními a potrubími. Zkapalňovací zařízení často pracují v blízkosti svých jmenovitých bodů, zatímco potrubí zaznamenávají značné výkyvy v průtocích v důsledku poměrů mezi dodávkou a poptávkou energie. Proto se liší i rozsah regulace a charakteristiky průtoku požadované pro kompresory, stejně jako tlak pro kompresory mezi zkapalňovacími zařízeními a potrubími, když průtoky zpracování kolísají.
Tradičně používané pístové kompresory pro kompresi vodíku zvládaly pouze malé průtoky, což vyžadovalo paralelní instalaci více jednotek pro zpracování velkých průtoků. Odstředivý vodíkový kompresor z vývoje KHI je však schopen zpracovávat velké objemy vodíku v jediné jednotce, čímž dosáhla o 86 % menší instalační plochy ve srovnání s pístovými kompresory zvládajícími stejný průtok.
Rozvoj vodíkové infrastruktury zvýší poptávku
Pokud jde o nejnovější trendy v technologiích vodíkových kompresorů, firma očekává, že poptávka po potrubních kompresorech pro velkoobjemovou přepravu vodíku poroste, zejména v Evropě, a výrobci kompresorů pro ropný a plynárenský průmysl se pravděpodobně zaměří i na vývoj vodíkových kompresorů. Dále KHI začala dodávat vysokokapacitní hydraulický posilovač vodíkového kompresoru pro velké vodíkové stanice.
Jan Přikryl
Foto: Kawasaki Heavy Industries
53
