Flüssigwasserstoff-Anlagen

Stirling-Kryogeneratoren wurden in den 60er und 70er Jahren weltweit in verschiedenen Instituten und Forschungslabors zur Herstellung von LH2 eingesetzt. In der Materialwissenschaft wurde die Produktion in kleinem Maßstab genutzt, um die Eigenschaften und das Verhalten von LH2 und seine Auswirkungen auf Materialien zu untersuchen.

In wissenschaftlichen Apparaturen wurden Stirling-Kryogeneratoren als LH2-Wiederverflüssiger zur Erzeugung kalter Neutronenquellen und zum Betrieb von H2/D2-Destillationskolonnen eingesetzt. Einige dieser alten Maschinen sind heute noch in Betrieb, wie z.B. die 1973 installierte Maschine im Nationalen Institut für Kryotechnik und Isotopentrennung in Rumänien.

Seit den 1980er Jahren hat Stirling Cryogenics zahlreiche Systeme mit kaltem Heliumkreislauf für Anwendungen wie Weltraumkammern und kalte LH2-Neutronenquellen geliefert.

Ein aktuelles Projekt ist das Wiederverflüssigungssystem für das LH2-Inventar der Kalten Neutronenquelle am Reaktorinstitut Delft der Technischen Universität Delft. Für das RID hat Stirling Cryogenics ein System mit einer Kühlleistung von 900 W bei 20 K in einer redundanten Anordnung und mit einer variablen Wärmelast von 10 bis 120 % entwickelt und gebaut.

Auf dem Wasserstoffmarkt bietet Stirling zwei Produkte an:

• Herstellung von flüssigem Wasserstoff
• Flüssigwasserstoff BOG-Management

Herstellung von flüssigem Wasserstoff

Für die Produktion von flüssigem Wasserstoff wird der zweistufige Stirling Kryogenerator benötigt, um eine Temperatur von 20 K zu erreichen.

Stirling kann LH2-Produktionsanlagen mit einer Kapazität von 5 kg/Tag (Einzelmaschine) bis 400 kg/Tag (mehrere parallel installierte Maschinen) liefern.

Die Verwendung mehrerer Kondensatoren in einem System bietet den Vorteil der Redundanz.
Das Konzept aller Stirling-Systeme sieht vor, dass alle Kryogeneratoren unabhängig voneinander arbeiten. Sollte einer der Kryogeneratoren ausfallen, steht die Verflüssigungskapazität der anderen Maschinen weiterhin zur Verfügung.

Ein LH2-System von Stirling Cryogenics umfasst alle erforderlichen internen Rohrleitungen, die Instrumentierung, einen Übergabebehälter und die Systemsteuerung. Alle Systeme werden gemäß ATEX oder anderen relevanten Klassifizierungscodes gebaut.

Optional können katalytische Ortho-Para-Konvertierung, Containerisierung und GH2-Eingangsgasreinigung angeboten werden.

Alternativ können Stirling Kryogeneratoren auch als Module an einen Systemintegrator geliefert werden, der das Gesamtsystem aufbaut.

Beschreibung des Systems

Flüssigwasserstoff-Boil-Off-Management

Der zweistufige Stirling-Kryogenerator kann auch als Wiederverflüssiger für Boil-off-Gas aus einem Lagertank verwendet werden, um das Abblasen von verdampftem LH2 zu verhindern. Das Stirling-System kann 12 kg/Tag verarbeiten, die kleinste Leistung beträgt 50 kg/Tag für unseren größten Einzelkryogenerator. Größere Kapazitäten können durch Parallelschaltung mehrerer Kryogeneratoren in einem System erreicht werden.

Dies kann entweder durch direkte Rückverflüssigung des kalten Gases realisiert werden oder durch einen kalten He-Kreislauf, der Kühlleistung vom Kryogenerator zum Speichertank transportiert und damit das LH2 unterkühlt.

Beschreibung des Systems

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