How Does Line Sizing Affect the Cost and Design of Hydrogen Systems?
In the third segment of our four-part Ask Swagelok video series covering how to design fluid systems for hydrogen production vs. oil and gas applications, Chuck Hayes, Swagelok’s global technical lead for hydrogen, explains how line sizing affects the cost and design of hydrogen fluid systems.
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CRAIG GIFFORD:
欢迎收看 Ask Swagelok。我是 Craig Gifford,今天再次请到 Chuck Hayes,世伟洛克全球清洁能源首席技术负责人。
我们一直在讨论的是氢气应用流体系统与油气应用流体系统之间的设计差异。今天,Chuck,让我们来谈谈如何确定管路尺寸的问题。管路尺寸选择如何影响氢气流体系统的成本和设计?
CHUCK HAYES:
好的。让我们快速谈谈如何确定管路尺寸,以及作为工程师,我们是如何计算管路尺寸的。我们通过使用计算器、在线计算器等来计算管路尺寸,以控制流速和压力损失。
问题是,氢气不是理想气体。理想气体包括氮气和我们处理的许多其他气体,但氢气不是。因此,氢气的密度实际上会随着压缩方法和氢气压力而变化。这就导致计算器无法给出很好的结果,可能会高估压力衰减或高估流速。
我们发现,为了获得正确的系统,设计者通常会回到油气领域的旧方法。在油气应用中,如果你想要减少压力损失或降低流速,就得选择更大尺寸。因此,有油气经验的设计师在选择管路尺寸时,通常会选择更大的管路尺寸,因为他们已经习惯了这样做。这就是他们所习惯的方法。
所以,情况就是这样—让我们举个典型的例子。假设我们有一个系统,从历史上来看,这应该是一个 1/2 英寸的系统。但是,当您进行计算时,可能会得出 3/4 英寸的结果;但您可能会担心流速,因此就会增加到 1 英寸。如果把所有元件都计算在内,1 英寸和 3/4 英寸之间的成本差价大约是八倍。这使得获得最终设计变得更加困难。
因此,我们世伟洛克公司一直在进行这方面的培训和学习,我们所做的就是让我们所有的现场工程师——我们在世界各地都有这样的团队——能够帮助我们的客户更好地理解这一点,并能够设计出适合氢气的系统。将来,我们可以在这方面为您提供帮助。
CRAIG GIFFORD:
太好了。谢谢您,Chuck。感谢您来到我们的 Ask Swagelok。