Электролитикводородҗитештерү блогы су электролизының тулы комплектын үз эченә алаводородҗитештерү җиһазлары, төп җиһазлар белән бергә:
1. Электролитик күзәнәк
2. Газ сыекчасын аеру җайланмасы
3. Киптерү һәм чистарту системасы
4. Электр өлеше түбәндәгеләрне үз эченә ала: трансформатор, турылаткыч корпус, PLC идарә итү корпусы, приборлар корпусы, бүлү корпусы, өске компьютер һ.б.
5. Ярдәмче система, нигездә, түбәндәгеләрне үз эченә ала: селте эремәсе багы, чимал су багы, өстәмә су насосы, азот цилиндры/шинасы һ.б. 6. Җиһазларның гомуми ярдәмче системасы түбәндәгеләрне үз эченә ала: саф су машинасы, суыткыч манарасы, суыткыч, һава компрессоры һ.б.
водород һәм кислород суыткычлары, һәм су тамчылату җайланмасы ярдәмендә җыела, аннары контроль системасы контроле астында җибәрелә; электролит үтәводородһәм кислород селте фильтрлары, водород һәм кислород селте суыткычлары, тиешенчә, циркуляция насосы тәэсирендә эшкәртелә, аннары электролиз өчен электролитик элементка кире кайтарыла.
Системаның басымы, агымдагы процесслар һәм саклау таләпләрен канәгатьләндерү өчен, басымны контрольдә тоту системасы һәм дифференциаль басымны контрольдә тоту системасы белән көйләнә.
Су электролизы белән җитештерелгән водород югары сафлык һәм түбән катнашмалар өстенлекләренә ия. Гадәттә, су электролизы белән җитештерелгән водород газындагы катнашмалар кислород һәм су гына була, башка компонентлар юк (алар кайбер катализаторларның агулануыннан саклана ала). Бу югары сафлыклы водород газын җитештерү өчен уңайлыклар тудыра, һәм чистартылган газ электрон класслы сәнәгать газлары стандартларына туры килә ала.
Водород җитештерү җайланмасы тарафыннан җитештерелгән водород системаның эш басымын тотрыклыландыру һәм водородтан ирекле суны чыгару өчен буфер багы аша үтә.
Водородны чистарту җайланмасына кергәннән соң, су электролизы ярдәмендә җитештерелгән водород каталитик реакция һәм молекуляр иләк адсорбциясе принципларын кулланып, водородтан кислород, су һәм башка катнашмаларны бетереп, тагын да чистартыла.
Җиһазлар чынбарлыктагы хәлгә карап, водород җитештерүне автоматик рәвештә көйләү системасын урнаштыра ала. Газ йөкләмәсенең үзгәрүе водород саклау багының басымында тирбәнешләргә китерәчәк. Саклау багына урнаштырылган басым күчергече башлангыч билгеләнгән кыйммәт белән чагыштыру өчен PLCга 4-20 мА сигнал чыгарачак, ә кире трансформациядән һәм PID исәпләүдән соң, электролиз тогы зурлыгын көйләү өчен турылаткыч шкафка 20-4 мА сигнал чыгарачак, шуның белән водород йөкләмәсенең үзгәрүенә карап, водород җитештерүне автоматик рәвештә көйләү максатына ирешеләчәк.
Су электролизы ярдәмендә водород җитештерү процессында бердәнбер реакция - су (H2O), аңа суны тулыландыру насосы аша чимал су белән өзлексез тәэмин итәргә кирәк. Тулыландыру позициясе водород яки кислород сепараторында урнашкан. Моннан тыш, системадан чыкканда водород һәм кислород аз күләмдә су алырга тиеш. Аз су куллану белән җиһазлар 1 л/Нм³ H2 куллана ала, ә зуррак җиһазлар аны 0,9 л/Нм³ H2 кадәр киметә ала. Система чимал суны өзлексез тулыландыра, бу селтеле сыеклык дәрәҗәсенең һәм концентрациясенең тотрыклылыгын саклый ала. Ул шулай ук селтеле эремә концентрациясен саклап калу өчен реакциягә кергән суны вакытында тулыландыра ала.
- Трансформатор турылаткыч системасы
Бу система, нигездә, ике җайланмадан тора: трансформатор һәм турылаткыч корпус. Аның төп функциясе - алгы өлеш хуҗасы тарафыннан бирелгән 10/35 кВ AC энергиясен электролитик элемент өчен кирәкле даими ток энергиясенә әйләндерү һәм электролитик элементка даими ток энергиясен бирү. Бирелгән энергиянең бер өлеше су молекулаларын турыдан-туры водород һәм кислородка таркату өчен кулланыла, ә икенче өлеше җылылык бирә, ул селте суыткычы тарафыннан суыту суы аша башкарыла.
Трансформаторларның күбесе май тибындагы. Әгәр бина эчендә яки савыт эчендә урнаштырылса, коры типтагы трансформаторлар кулланылырга мөмкин. Электролит суы белән водород җитештерү җиһазлары өчен кулланыла торган трансформаторлар - һәр электролитик элементның мәгълүматларына туры китереп туры китерелергә тиешле махсус трансформаторлар, шуңа күрә алар шәхси җиһазлар.
Хәзерге вакытта иң еш кулланыла торган турылаткыч шкаф - тиристор тибындагы җайланма, ул озак вакыт куллану вакыты, югары тотрыклылыгы һәм түбән бәясе аркасында җиһаз җитештерүчеләр тарафыннан хуплана. Ләкин, зур күләмле җиһазларны алгы яктан яңартыла торган энергиягә җайлаштыру зарурлыгы аркасында, тиристор турылаткыч шкафларының конверсия нәтиҗәлелеге чагыштырмача түбән. Хәзерге вакытта төрле турылаткыч шкаф җитештерүчеләре яңа IGBT турылаткыч шкафларын кулланырга омтыла. IGBT инде җил энергетикасы кебек башка тармакларда да бик киң таралган, һәм IGBT турылаткыч шкафлары киләчәктә зур үсеш алачак дип санала.
- Бүлү шкафы системасы
Бүлү шкафы, нигездә, электролитик су водород җитештерү җиһазлары артындагы водород кислородын аеру һәм чистарту системасындагы төрле компонентларны, шул исәптән 400В яки гадәттә 380В җиһазларны электр белән тәэмин итү өчен кулланыла. Җиһазлар составына водород кислородын аеру каркасындагы селте циркуляция насосы һәм ярдәмче системадагы өстәмә су насосы керә; киптерү һәм чистарту системасындагы җылыту чыбыклары өчен электр белән тәэмин итү, шулай ук бөтен система өчен кирәкле ярдәмче системалар, мәсәлән, чиста су машиналары, суыткычлар, һава компрессорлары, суыту манаралары һәм арткы водород компрессорлары, гидрогенизация машиналары һ.б., шулай ук бөтен станциянең яктырту, күзәтү һәм башка системалары өчен электр белән тәэмин итү керә.
- Cтанышуl системасы
Идарә итү системасы PLC автоматик идарә итүне гамәлгә ашыра. PLC гадәттә Siemens 1200 яки 1500 куллана һәм кеше-машина үзара бәйләнеше сенсорлы экран белән җиһазландырылган. Җиһазларның һәр системасының эшләве һәм параметрлары, шулай ук идарә итү логикасы сенсорлы экранда күрсәтелә.
5. Селте эремәләренең әйләнеше системасы
Бу система, нигездә, түбәндәге төп җиһазларны үз эченә ала:
Водород кислород сепараторы – Селте эремәсе циркуляция насосы – Клапан – Селте эремәсе фильтры – Электролитик элемент
Төп процесс түбәндәгечә: водород кислород сепараторында водород һәм кислород белән кушылган селте эремәсе газ-сыеклык сепараторы белән аерыла һәм селте эремәсе циркуляция насосына кире кайтарыла. Водород сепараторы һәм кислород сепараторы монда тоташтырылган, һәм селте эремәсе циркуляция насосы кире кайтарылган селте эремәсен клапанга һәм арткы очтагы селте эремәсе фильтрына әйләндерә. Фильтр зур катнашмаларны фильтрлаганнан соң, селте эремәсе электролитик элементның эченә әйләндерелә.
6.Водород системасы
Водород газы катод электроды ягыннан барлыкка килә һәм сепараторга селтеле эремә циркуляция системасы белән бергә барып җитә. Сепаратор эчендә водород газы чагыштырмача җиңел һәм селтеле эремәдән табигый рәвештә аерыла, сепараторның өске өлешенә барып җитә. Аннары ул торбаүткәргечләр аша үтеп, суыткыч су белән суытыла һәм тамчы тотучы ярдәмендә җыела, аннары якынча 99% сафлыкка ирешә, аннары арткы киптерү һәм чистарту системасына барып җитә.
Эвакуация: Водород газын эвакуацияләү, нигездә, эшләтеп җибәрү һәм туктату чорында, гадәти булмаган эш вакытында яки чисталык стандартларга туры килмәгәндә, шулай ук проблемаларны чишү өчен кулланыла.
7. Кислород системасы
Кислород юлы водородныкына охшаш, ләкин ул төрле сепараторларда башкарыла.
Бушату: Хәзерге вакытта күпчелек проектларда кислородны бушату ысулы кулланыла.
Куллану: Кислородның куллану кыйммәте махсус проектларда гына әһәмиятле, мәсәлән, водородны да, югары сафлыклы кислородны да куллана алырлык кушымталарда, мәсәлән, оптик җепсел җитештерүчеләрдә. Шулай ук кислородны куллану өчен урын калдырган зур проектлар да бар. Арткы куллану сценарийлары киптергәннән һәм чистартудан соң сыек кислород җитештерү яки дисперсия системалары аша медицина кислородын куллану өчен. Ләкин, бу куллану сценарийларының төгәллеген тагын да раслау кирәк.
8. Суыту системасы
Суның электролиз процессы эндотермик реакция булып тора, һәм водород җитештерү процессы электр энергиясе белән тәэмин ителергә тиеш. Ләкин су электролиз процессында кулланылган электр энергиясе су электролиз реакциясенең теоретик җылылык сеңдерүеннән артып китә. Икенче төрле әйткәндә, электролиз камерасында кулланылган электр энергиясенең бер өлеше җылылыкка әйләнә, ул, нигездә, башта селтеле эремә әйләнеше системасын җылыту өчен кулланыла, шуның белән селтеле эремә температурасы җиһазлар өчен кирәкле 90 ± 5 ℃ температура диапазонына кадәр күтәрелә. Әгәр электролиз камерасы номиналь температурага җиткәннән соң да эшләвен дәвам итсә, электролиз реакция зонасының нормаль температурасын саклап калу өчен барлыкка килгән җылылыкны суыту юлы белән башкарырга кирәк. Электролиз реакция зонасындагы югары температура энергия куллануны киметергә мөмкин, ләкин температура артык югары булса, электролиз камерасының диафрагмасы зыян күрәчәк, бу җиһазларның озак вакыт эшләвенә дә зыян китерәчәк.
Бу җайланма өчен оптималь эш температурасы 95 ℃ тан артмаска тиеш. Моннан тыш, барлыкка килгән водород һәм кислородны да суытырга һәм дымсызландырырга кирәк, ә су белән суытыла торган тиристор турылаткыч җайланмасы шулай ук кирәкле суыту торбалары белән җиһазландырылган.
Зур җиһазларның насос корпусы шулай ук суыту суы катнашуын таләп итә.
- Азот тутыру һәм азот чистарту системасы
Җайланманы көйләү һәм эшләтү алдыннан, системада азотның тыгызлыгы тесты үткәрелергә тиеш. Гадәти эшләтеп җибәрү алдыннан, шулай ук системаның газ фазасын азот белән чистартырга кирәк, водород һәм кислородның ике ягындагы газ фазасы киңлегендәге газның янучан һәм шартлаучан диапазоннан ерак булуын тәэмин итү өчен.
Җиһазлар сүндерелгәннән соң, идарә итү системасы басымны автоматик рәвештә саклый һәм система эчендә билгеле бер күләмдә водород һәм кислородны саклый. Әгәр дә эшләтеп җибәрү вакытында басым әле дә булса, чистарту гамәлен башкарырга кирәкми. Ләкин, басым тулысынча киметелсә, азот чистарту гамәлен кабат башкарырга кирәк.
- Водород киптерү (чистарту) системасы (ихтыярый)
Су электролизыннан әзерләнгән водород газы параллель киптергеч белән дымсызландырыла һәм ахыр чиктә коры водород газы алу өчен никель торба фильтры белән чистартыла. Кулланучының продукт водородына карата таләпләренә туры китереп, система чистарту җайланмасын өстәргә мөмкин, ул чистарту өчен палладий платина биметаллик каталитик деоксигенациясен куллана.
Су электролизы водород җитештерү җайланмасы тарафыннан җитештерелгән водород буфер багы аша водород чистарту җайланмасына җибәрелә.
Водород газы башта деоксигенация манарасы аша үтә, һәм катализатор тәэсирендә водород газындагы кислород водород газы белән реакциягә кереп, су барлыкка китерә.
Реакция формуласы: 2H2+O2 2H2O.
Аннары водород газы водород конденсаторы аша үтә (ул газны суытып, су парын суга әйләндерә, ул автоматик рәвештә коллектор аша системадан тышка чыгарыла) һәм адсорбция манарасына керә.
Бастырылган вакыты: 2024 елның 3 декабре
