Էլեկտրոլիզի ջրածնի արտադրության միավորը ներառում է ջրի էլեկտրոլիզի ջրածնի արտադրության սարքավորումների ամբողջական փաթեթ: Հիմնական սարքավորումներն են.
1. Էլեկտրոլիզատոր
2. Գազ-հեղուկ բաժանարար սարք
3. Չորացման և մաքրման համակարգ
4. Էլեկտրական մասը ներառում է՝ տրանսֆորմատոր, ուղղիչ պահարան, PLC ծրագրերի կառավարման պահարան, գործիքների պահարան, էլեկտրաէներգիայի բաշխիչ պահարան, հոսթ համակարգիչ և այլն։
5. Օժանդակ համակարգը հիմնականում ներառում է՝ ալկալային բաք, հումքի ջրի բաք, ջրամատակարարման պոմպ, ազոտի շիշ/ավտոբուսի բար և այլն։
6. Սարքավորման ընդհանուր օժանդակ համակարգը ներառում է՝ մաքուր ջրի մեքենա, հովացման ջրի աշտարակ, չիլեր, օդային կոմպրեսոր և այլն։
Էլեկտրոլիտային ջրածնի արտադրության ստորաբաժանումում ջուրը ուղղակի հոսանքի ազդեցությամբ քայքայվում է էլեկտրոլիզատորի ջրածնի մի մասի և 1/2 մասի թթվածնի։ Ստեղծված ջրածինը և թթվածինը էլեկտրոլիտի հետ միասին ուղարկվում են գազ-հեղուկ բաժանարար՝ տարանջատման համար։ Ջրածինը և թթվածինը սառչում են ջրածնի և թթվածնի հովացուցիչների միջոցով, և կաթիլը որսում և հեռացնում է ջուրը, այնուհետև ուղարկվում է կառավարման համակարգի հսկողության ներքո; էլեկտրոլիտը շրջանառության պոմպի գործողությամբ անցնում է ջրածնի, թթվածնի ալկալային ֆիլտրի, ջրածնի, թթվածնային ալկալային ֆիլտրի և այլնի միջով: հեղուկ սառեցնող սարք և այնուհետև վերադարձեք էլեկտրոլիզատոր՝ էլեկտրոլիզը շարունակելու համար:
Համակարգի ճնշումը ճշգրտվում է ճնշման կառավարման համակարգի և դիֆերենցիալ ճնշման կառավարման համակարգի միջոցով՝ հետագա գործընթացների և պահեստավորման պահանջները բավարարելու համար:
Ջրի էլեկտրոլիզով արտադրված ջրածինը ունի բարձր մաքրության և քիչ կեղտերի առավելություններ: Սովորաբար, ջրի էլեկտրոլիզի արդյունքում առաջացած ջրածնի կեղտերը միայն թթվածինն ու ջուրն են, և ոչ մի այլ բաղադրիչ (որը կարող է խուսափել որոշ կատալիզատորների թունավորումից), ինչը հարմարավետություն է ապահովում բարձր մաքրության ջրածնի արտադրության համար: , մաքրումից հետո արտադրված գազը կարող է հասնել էլեկտրոնային կարգի արդյունաբերական գազի ցուցանիշներին։
Ջրածնի արտադրության սարքի կողմից արտադրվող ջրածինը անցնում է բուֆերային տանկի միջով՝ համակարգի աշխատանքային ճնշումը կայունացնելու և ջրածնի մեջ ազատ ջուրը հետագայում հեռացնելու համար:
Այն բանից հետո, երբ ջրածինը մտնում է ջրածնի մաքրման սարք, ջրի էլեկտրոլիզի արդյունքում առաջացած ջրածինը հետագայում մաքրվում է, և թթվածինը, ջուրը և ջրածնի այլ կեղտերը հանվում են՝ օգտագործելով կատալիտիկ ռեակցիայի և մոլեկուլային մաղի կլանման սկզբունքները:
Սարքավորումը կարող է ստեղծել ջրածնի արտադրության ավտոմատ ճշգրտման համակարգ՝ ըստ փաստացի իրավիճակի: Գազի բեռի փոփոխությունը կհանգեցնի ջրածնի պահեստավորման բաքի ճնշման տատանումների: Պահպանման բաքի վրա տեղադրված ճնշման հաղորդիչը կթողարկի 4-20 մԱ ազդանշան և այն կուղարկի PLC, իսկ սկզբնական սահմանված արժեքը համեմատելուց և հակադարձ փոխակերպումը և PID-ի հաշվարկը կատարելուց հետո թողարկվում է 20~4 մԱ ազդանշան և ուղարկվում է ուղղիչի կաբինետ՝ կարգավորել էլեկտրոլիզի հոսանքի չափը, դրանով իսկ հասնելով ջրածնի արտադրության ավտոմատ ճշգրտման նպատակին՝ ըստ ջրածնի բեռի փոփոխության:
Ալկալային ջրի էլեկտրոլիզի ջրածնի արտադրության սարքավորումները հիմնականում ներառում են հետևյալ համակարգերը.
(1) Հումքի ջրային համակարգ
Միակ բանը, որ արձագանքում է ջրի էլեկտրոլիզի ջրածնի արտադրության գործընթացում, ջուրն է (H2O), որը պետք է շարունակաբար համալրվի չմշակված ջրով ջրի համալրման պոմպի միջոցով: Ջրի համալրման դիրքը ջրածնի կամ թթվածնի բաժանարարի վրա է: Բացի այդ, համակարգից դուրս գալուց պետք է ջրածնի և թթվածնի փոքր քանակություն վերցնել: խոնավությունից։ Փոքր սարքավորումների ջրի սպառումը 1L/Nm³H2 է, իսկ մեծ սարքավորումների սպառումը կարող է կրճատվել մինչև 0.9L/Nm³H2: Համակարգը շարունակաբար համալրում է չմշակված ջուրը: Ջրի համալրման միջոցով կարելի է պահպանել ալկալային հեղուկի մակարդակի կայունությունը և ալկալիների կոնցենտրացիան, իսկ ռեակցիայի լուծույթը կարող է ժամանակին համալրվել։ ջրի կոնցենտրացիան պահպանելու համար:
2) տրանսֆորմատորային ուղղիչ համակարգ
Այս համակարգը հիմնականում բաղկացած է երկու սարքերից՝ տրանսֆորմատորից և ուղղիչ պահարանից։ Դրա հիմնական գործառույթն է փոխարկել 10/35 ԿՎ AC էներգիան, որը տրամադրվում է առջևի սեփականատիրոջ կողմից էլեկտրոլիզատորի կողմից պահանջվող մշտական հոսանքի և էլեկտրոլիզատորին DC էներգիա մատակարարելու համար: Մատակարարվող էներգիայի մի մասն օգտագործվում է ուղղակիորեն ջուրը քայքայելու համար: Մոլեկուլները ջրածին և թթվածին են, իսկ մյուս մասը առաջացնում է ջերմություն, որը դուրս է բերվում հովացուցիչի կողմից սառեցնող ջրի միջոցով:
Տրանսֆորմատորների մեծ մասը նավթային են։ Եթե տեղադրվում են ներսում կամ կոնտեյների ներսում, կարող են օգտագործվել չոր տիպի տրանսֆորմատորներ: Էլեկտրոլիտիկ ջրի ջրածնի արտադրության սարքավորումներում օգտագործվող տրանսֆորմատորները հատուկ տրանսֆորմատորներ են և պետք է համապատասխանեցվեն յուրաքանչյուր էլեկտրոլիզատորի տվյալների համաձայն, ուստի դրանք հարմարեցված սարքավորումներ են:
(3) էլեկտրաէներգիայի բաշխման պահարանի համակարգ
Էլեկտրաէներգիայի բաշխման կաբինետը հիմնականում օգտագործվում է 400 Վ կամ սովորաբար հայտնի որպես 380 Վ սարքավորում մատակարարելու համար էլեկտրոլիտիկ ջրի ջրածնի արտադրության սարքավորումների հետևում գտնվող ջրածնի և թթվածնի բաժանման և մաքրման համակարգերի շարժիչներով տարբեր բաղադրիչներ: Սարքավորումը ներառում է ալկալիների շրջանառությունը ջրածնի և թթվածնի բաժանման շրջանակում: Պոմպեր, ջրի համալրման պոմպեր օժանդակ համակարգերում; Ջեռուցման լարերը չորացման և մաքրման համակարգերում և ամբողջ համակարգի համար պահանջվող օժանդակ համակարգերը, ինչպիսիք են մաքուր ջրի մեքենաները, սառեցնող սարքերը, օդային կոմպրեսորները, հովացման աշտարակները և հետևի ջրածնի կոմպրեսորները, հիդրոգենացման մեքենաները և այլ սարքավորումներ Էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը ներառում է նաև էլեկտրամատակարարում. ամբողջ կայանի լուսավորության, մոնիտորինգի և այլ համակարգեր:
(4) կառավարման համակարգ
Կառավարման համակարգը իրականացնում է PLC ավտոմատ հսկողություն: PLC-ն սովորաբար օգտագործում է Siemens 1200 կամ 1500: Այն հագեցած է մարդ-համակարգիչ փոխազդեցության ինտերֆեյսի սենսորային էկրանով, և սարքավորման յուրաքանչյուր համակարգի գործառնությունը և պարամետրերի ցուցադրումը և կառավարման տրամաբանության ցուցադրումն իրականացվում են սենսորային էկրանով:
5) Ալկալիների շրջանառության համակարգ
Այս համակարգը հիմնականում ներառում է հետևյալ հիմնական սարքավորումները.
Ջրածնի և թթվածնի բաժանարար - ալկալային շրջանառության պոմպ - փական - ալկալային ֆիլտր - էլեկտրոլիզատոր
Հիմնական գործընթացն այն է, որ ջրածնի և թթվածնի հետ խառնված ալկալային հեղուկը ջրածնի և թթվածնի բաժանարարում առանձնանում է գազ-հեղուկ բաժանարարով և այնուհետև հոսում դեպի ալկալային հեղուկի շրջանառության պոմպ: Այստեղ ջրածնի բաժանարարը և թթվածնի բաժանարարը միացված են, և ալկալային հեղուկի շրջանառության պոմպը կվերադարձվի: Ալկալային հեղուկը շրջանառվում է փականի և ալկալային հեղուկի ֆիլտրի հետևի վերջում: Այն բանից հետո, երբ ֆիլտրը զտում է մեծ կեղտերը, ալկալային հեղուկը շրջանառվում է դեպի էլեկտրոլիզատորի ներս:
(6) Ջրածնային համակարգ
Ջրածինը առաջանում է կաթոդային էլեկտրոդի կողմից և հասնում է տարանջատողին ալկալային հեղուկի շրջանառության համակարգի հետ միասին: Անջատիչում, քանի որ ջրածինը ինքնին համեմատաբար թեթև է, բնականաբար այն կբաժանվի ալկալային հեղուկից և կհասնի անջատիչի վերին հատվածին, այնուհետև կանցնի խողովակաշարով հետագա բաժանման և սառեցման համար: Ջրի սառչումից հետո կաթիլները բռնում են կաթիլները և հասնում մոտ 99% մաքրության, որը հասնում է չորացման և մաքրման համակարգին:
Էվակուացիա. Ջրածնի տարհանումը հիմնականում օգտագործվում է գործարկման և անջատման ժամանակ տարհանման, աննորմալ աշխատանքի կամ մաքրության ձախողման և անսարքությունների տարհանման համար:
(7) Թթվածնային համակարգ
Թթվածնի ճանապարհը նման է ջրածնի ճանապարհին, բայց այլ բաժանարարում:
Տարհանում. Ներկայումս թթվածնային նախագծերի մեծ մասը բուժվում է տարհանման միջոցով:
Օգտագործում. Թթվածնի օգտագործման արժեքը նշանակալի է միայն հատուկ նախագծերում, ինչպիսիք են որոշ կիրառական սցենարներ, որոնք կարող են օգտագործել և՛ ջրածին, և՛ բարձր մաքրության թթվածին, ինչպիսիք են օպտիկական մանրաթելերի արտադրողները: Կան նաև մի քանի խոշոր նախագծեր, որոնք տեղ են հատկացրել թթվածնի օգտագործման համար: Հետևյալ կիրառման սցենարներն են հեղուկ թթվածնի արտադրությունը չորացումից և մաքրումից հետո կամ բժշկական թթվածնի օգտագործումը ցրման համակարգի միջոցով: Այնուամենայնիվ, օգտագործման այս սցենարների ճշգրտումը դեռ պետք է որոշվի: Լրացուցիչ հաստատում.
(8) հովացման ջրի համակարգ
Ջրի էլեկտրոլիզի գործընթացը էնդոթերմիկ ռեակցիա է: Ջրածնի արտադրության գործընթացը պետք է ապահովվի էլեկտրական էներգիայով։ Այնուամենայնիվ, ջրի էլեկտրոլիզի գործընթացում սպառված էլեկտրական էներգիան գերազանցում է ջրի էլեկտրոլիզի ռեակցիայի տեսական ջերմության կլանումը: Այսինքն՝ էլեկտրոլիզատորի օգտագործած էլեկտրաէներգիայի մի մասը վերածվում է ջերմության։ Այս հատվածը Ջերմությունը հիմնականում օգտագործվում է սկզբում ալկալիների շրջանառության համակարգը տաքացնելու համար, որպեսզի ալկալային լուծույթի ջերմաստիճանը բարձրանա մինչև սարքավորման պահանջվող 90±5°C ջերմաստիճանի միջակայքը: Եթե էլեկտրոլիզատորը շարունակում է աշխատել անվանական ջերմաստիճանին հասնելուց հետո, անհրաժեշտ է օգտագործել առաջացած ջերմությունը: Սառեցման ջուրը դուրս է բերվում էլեկտրոլիզի ռեակցիայի գոտու նորմալ ջերմաստիճանը պահպանելու համար: Էլեկտրոլիզի ռեակցիայի գոտում բարձր ջերմաստիճանը կարող է նվազեցնել էներգիայի սպառումը, բայց եթե ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, էլեկտրոլիզի խցիկի թաղանթը կկործանվի, ինչը նույնպես կվնասի սարքավորումների երկարաժամկետ շահագործմանը:
Այս սարքը պահանջում է, որ աշխատանքային ջերմաստիճանը պահպանվի 95°C-ից ոչ ավելի: Բացի այդ, առաջացած ջրածինը և թթվածինը նույնպես պետք է սառեցվեն և խոնավացվեն, իսկ ջրով հովացվող սիլիցիումի կառավարվող ուղղիչ սարքը նույնպես հագեցած է անհրաժեշտ հովացման խողովակաշարերով:
Խոշոր սարքավորումների պոմպի մարմինը նույնպես պահանջում է հովացման ջրի մասնակցություն:
(9) Ազոտի լցման և ազոտի մաքրման համակարգ
Նախքան սարքի վրիպազերծումը և շահագործումը, համակարգը պետք է լցված լինի ազոտով օդային խստության ստուգման համար: Նախքան նորմալ գործարկումը, համակարգի գազային փուլը նույնպես պետք է մաքրվի ազոտով, որպեսզի համոզվի, որ գազը գազաֆազային տարածության մեջ ջրածնի և թթվածնի երկու կողմերում հեռու է դյուրավառ և պայթուցիկ տիրույթից:
Սարքավորումն անջատվելուց հետո կառավարման համակարգը ավտոմատ կերպով կպահպանի ճնշումը և որոշակի քանակությամբ ջրածին և թթվածին կպահի համակարգի ներսում: Եթե ճնշումը դեռևս հայտնաբերվում է, երբ սարքավորումը միացված է, մաքրման կարիք չկա: Այնուամենայնիվ, եթե ամբողջ ճնշումը հանվի, այն նորից մաքրելու կարիք կլինի: Ազոտի մաքրման գործողություն.
(10) Ջրածնի չորացման (մաքրման) համակարգ (ըստ ցանկության)
Ջրի էլեկտրոլիզից ստացված ջրածինը չորանում է զուգահեռ չորանոցով և վերջապես փոշիացվում է նիկելային խողովակի ֆիլտրի միջոցով՝ չոր ջրածին ստանալու համար: (Ըստ օգտագործողի պահանջների արտադրանքի ջրածնի, համակարգը կարող է ավելացնել մաքրման սարք, եւ մաքրման օգտագործում է պալադիում-պլատինե բիմետալիկ կատալիտիկ deoxidation):
Ջրի էլեկտրոլիզի ջրածնի արտադրության սարքի կողմից արտադրվող ջրածինը բուֆերային բաքի միջոցով ուղարկվում է ջրածնի մաքրման սարք:
Ջրածինը սկզբում անցնում է թթվածնազրկման աշտարակի միջով։ Կատալիզատորի ազդեցության տակ ջրածնի մեջ պարունակվող թթվածինը փոխազդում է ջրածնի հետ՝ առաջացնելով ջուր:
Ռեակցիայի բանաձև՝ 2H2+O2 2H2O:
Այնուհետև ջրածինը անցնում է ջրածնի կոնդենսատորով (որը սառեցնում է գազը, որպեսզի խտացնի գազի մեջ ջրի գոլորշին և ջուր առաջացնի, իսկ խտացրած ջուրը հեղուկ կոլեկտորի միջոցով ավտոմատ կերպով դուրս է գալիս համակարգից) և մտնում է կլանման աշտարակ:
Հրապարակման ժամանակը` մայիս-14-2024