Rafgreiningarvetnisframleiðslueiningin inniheldur fullkomið sett af búnaði til vatnsrafgreiningarvetnis. Helstu búnaðurinn er:
1. Rafgreiningartæki
2. Tæki til að aðskilja gas og vökva
3. Þurrkunar- og hreinsunarkerfi
4. Rafmagnshlutinn inniheldur: spenni, jafnréttisskáp, PLC forritastýriskáp, mæliskáp, aflgjafarskáp, gestgjafatölvu o.s.frv.
5. Hjálparkerfið inniheldur aðallega: basatank, vatnstank fyrir hráefni, vatnsdælu, köfnunarefnisflösku/rútustangir o.s.frv.
6. Heildar hjálparkerfi búnaðarins inniheldur: hreint vatnsvél, kælivatnsturn, kæli, loftþjöppu o.s.frv.
Í rafgreiningareiningunni fyrir vetni er vatn brotið niður í einn hluta vetnis og 1/2 hluta súrefnis í rafgreiningartækinu undir áhrifum jafnstraums. Vetnið og súrefnið sem myndast eru send í gas-vökvaskilju ásamt raflausninni til aðskilnaðar. Vetnið og súrefnið eru kæld með vetnis- og súrefniskælum, og dropafangarinn grípur og fjarlægir vatnið og er síðan sent út undir stjórn stjórnkerfisins; raflausnin fer í gegnum vetni, súrefnis-basa síu, vetni, súrefnis-basa síu o.s.frv. undir áhrifum dælu til að framleiða vökvakæli og fer síðan aftur í rafgreiningartækið til að halda áfram rafgreiningu.
Þrýstingur kerfisins er stilltur með þrýstistýringarkerfi og mismunadrýstistýringarkerfi til að uppfylla kröfur síðari ferla og geymslu.
Vetni sem framleitt er með vatnsrafgreiningu hefur þá kosti að vera mjög hreint og óhreinindin eru lítil. Venjulega eru óhreinindin í vetni sem framleitt er með vatnsrafgreiningu aðeins súrefni og vatn, og engin önnur efni (sem geta komið í veg fyrir eitrun sumra hvata), sem auðveldar framleiðslu á vetni með mikilli hreinleika. Eftir hreinsun getur gasið sem myndast náð mælikvarða á rafeindatækni í iðnaðargeiranum.
Vetnið sem framleitt er af vetnisframleiðslutækinu fer í gegnum stuðpúðatank til að stöðuga vinnuþrýsting kerfisins og fjarlægja frekar frítt vatn í vetninu.
Eftir að vetnið fer inn í vetnishreinsitækið er vetnið sem myndast með vatnsrafgreiningu hreinsað frekar og súrefni, vatn og önnur óhreinindi í vetninu fjarlægð með því að nota meginreglur hvataviðbragða og sameindasigtis aðsogs.
Búnaðurinn getur sett upp sjálfvirkt stillingarkerfi fyrir vetnisframleiðslu í samræmi við raunverulegar aðstæður. Breytingar á gasálagi valda sveiflum í þrýstingi vetnisgeymslutanksins. Þrýstimælirinn sem er uppsettur á geymslutankinum gefur frá sér 4-20mA merki og sendir það til PLC-stýrikerfisins. Eftir að upphaflegt stillt gildi hefur verið borið saman og öfug umbreyting og PID-útreikningur hefur verið framkvæmdur, er 20~4mA merki sent í jafnriðilsskápinn til að stilla stærð rafgreiningarstraumsins og þannig náð markmiðinu um sjálfvirka aðlögun vetnisframleiðslu í samræmi við breytingar á vetnisálagi.
Búnaður til vetnisframleiðslu með rafgreiningu á basísku vatni inniheldur aðallega eftirfarandi kerfi:
(1) Vatnskerfi fyrir hráefni
Það eina sem hvarfast við vetnisframleiðslu með rafgreiningu vatns er vatn (H2O), sem þarf stöðugt að bæta við hrávatni í gegnum vatnsdælu. Vatnsáfyllingarstaðurinn er á vetnis- eða súrefnisskiljunni. Að auki þarf að fjarlægja lítið magn af vetni og súrefni þegar kerfið fer úr raka. Vatnsnotkun lítilla tækja er 1L/Nm³H2, en stórra tækja er hægt að minnka niður í 0,9L/Nm³H2. Kerfið bætir stöðugt við hrávatni. Með vatnsáfyllingu er hægt að viðhalda stöðugleika basavökvans og basaþéttni og bæta við hvarflausninni með tímanum.
2) Spennubreytirkerfi
Þetta kerfi samanstendur aðallega af tveimur tækjum: spenni og jafnriðilsskáp. Helsta hlutverk þess er að breyta 10/35KV riðstraumi frá eiganda framhliðar í jafnstraum sem rafgreinirinn þarfnast og veita jafnstraum til rafgreinirins. Hluti af orkunni sem fylgir er notaður til að brjóta niður vatn beint. Sameindirnar eru vetni og súrefni og hinn hlutinn myndar hita sem lútkælirinn tekur út í gegnum kælivatnið.
Flestir spennubreytar eru olíugerðar. Ef þeir eru settir innandyra eða í íláti er hægt að nota þurrgerðarspennubreyta. Spennubreytarnir sem notaðir eru í rafgreiningarbúnaði fyrir vatn og vetni eru sérstakir spennubreytar og þarf að aðlaga þá að gögnum hvers rafgreiningartækis, þannig að þeir eru sérsniðnir.
(3) dreifikerfi fyrir rafmagn
Rafmagnsdreifiskápurinn er aðallega notaður til að veita 400V eða almennt þekkt sem 380V búnaði spennu til ýmissa íhluta með mótorum í vetnis- og súrefnisaðskilnaðar- og hreinsunarkerfum á bak við rafgreiningarvatns- og vetnisframleiðslubúnaðinn. Búnaðurinn inniheldur basaflæði í vetnis- og súrefnisaðskilnaðarkerfinu. Dælur, vatnsfyllingardælur í hjálparkerfum; hitunarvírar í þurrkunar- og hreinsunarkerfum og hjálparkerfi sem krafist er fyrir allt kerfið, svo sem hreinvatnsvélar, kælivélar, loftþjöppur, kæliturna og bakenda vetnisþjöppur, vetnisvélar og annan búnað. Rafmagnsframleiðsla felur einnig í sér aflgjafa fyrir lýsingu, eftirlit og önnur kerfi allrar stöðvarinnar.
(4) stjórnkerfi
Stýrikerfið notar sjálfvirka PLC-stýringu. PLC-stýringin notar almennt Siemens 1200 eða 1500. Hún er búin snertiskjá fyrir samskipti milli manna og tölvu, og á snertiskjánum birtast bæði virkni og breytur fyrir hvert kerfi búnaðarins og stjórnunarrökfræði.
5) Alkalíhringrásarkerfi
Þetta kerfi inniheldur aðallega eftirfarandi aðalbúnað:
Vetnis- og súrefnisskiljari - basa-hringrásardæla - loki - basasía - rafgreinir
Helsta ferlið er: basavökvinn, blandaður vetni og súrefni í vetnis- og súrefnisskiljunni, er aðskilinn með gas-vökvaskiljunni og rennur síðan aftur til basavökvadælunnar. Þar eru vetnisskiljan og súrefnisskiljan tengd saman og basavökvadælan mun leka aftur. Basavökvinn streymir að lokanum og basavökvasíunni aftari. Eftir að sían hefur síað út stór óhreinindi streymir basavökvinn inn í rafgreiningartækið.
(6) Vetniskerfi
Vetni myndast frá hlið katóðu rafskautsins og nær aðskiljunni ásamt blóðrásarkerfi basavökvans. Í aðskiljunni, þar sem vetnið sjálft er tiltölulega létt, mun það aðskiljast náttúrulega frá basavökvanum og ná efri hluta aðskiljunnar, og síðan fara í gegnum leiðsluna til frekari aðskilnaðar og kælingar. Eftir vatnskælingu grípur dropafangarinn dropana og nær um 99% hreinleika, sem nær afturenda þurrkunar- og hreinsunarkerfisins.
Lofttæming: Lofttæming vetnis er aðallega notuð til lofttæmingar við gangsetningu og lokun, óeðlilega notkun eða hreinleikabilun og bilunarlofttæmingar.
(7) Súrefniskerfi
Leið súrefnis er svipuð og fyrir vetni, en í annarri aðskilju.
Rýming: Eins og er eru flest súrefnisverkefni meðhöndluð með rýmingu.
Nýting: Nýtingargildi súrefnis hefur aðeins þýðingu í sérstökum verkefnum, svo sem í sumum notkunarsviðsmyndum þar sem bæði vetni og súrefni með mikilli hreinleika er hægt að nota, svo sem hjá framleiðendum ljósleiðara. Einnig eru til stór verkefni sem hafa frátekið pláss fyrir nýtingu súrefnis. Aðrar notkunarsviðsmyndir eru framleiðsla fljótandi súrefnis eftir þurrkun og hreinsun, eða notkun læknisfræðilegs súrefnis í gegnum dreifikerfi. Hins vegar hefur enn ekki verið ákvarðað hvernig þessi notkunarsviðsmynd verður fínstillt. Frekari staðfesting.
(8) kælivatnskerfi
Rafgreiningarferli vatns er hitakerfisviðbrögð. Vetnisframleiðsluferlið verður að fá raforku. Hins vegar fer raforkan sem vatnsrafgreiningarferlið notar yfir fræðilega varmaupptöku vatnsrafgreiningarviðbragðsins. Það er að segja, hluti af rafmagninu sem rafgreiningartækið notar er breytt í hita. Þessi hluti hitans er aðallega notaður til að hita basakerfi í upphafi, þannig að hitastig basalausnarinnar hækkar í 90 ± 5 °C hitastigsbilið sem búnaðurinn krefst. Ef rafgreiningartækið heldur áfram að virka eftir að það hefur náð tilgreindum hita þarf að nota hitann sem myndast. Kælivatn er leitt út til að viðhalda eðlilegu hitastigi rafgreiningarviðbragðssvæðisins. Hátt hitastig í rafgreiningarviðbragðssvæðinu getur dregið úr orkunotkun, en ef hitastigið er of hátt mun himna rafgreiningarhólfsins eyðileggjast, sem mun einnig hafa skaðleg áhrif á langtímanotkun búnaðarins.
Þetta tæki krefst þess að rekstrarhitastigið sé ekki hærra en 95°C. Að auki verður að kæla og rakahreinsa myndað vetni og súrefni og vatnskælda sílikonstýrða jafnriðilsbúnaðurinn er einnig búinn nauðsynlegum kælilögnum.
Dæluhús stórra búnaðar krefst einnig þátttöku kælivatns.
(9) Köfnunarefnisfyllingar- og köfnunarefnishreinsunarkerfi
Áður en tækið er kembt og notað verður að fylla kerfið með köfnunarefni til að prófa loftþéttleika. Áður en tækið er ræst á eðlilegan hátt þarf einnig að hreinsa gasfasa kerfisins með köfnunarefni til að tryggja að gasið í gasfasarýminu, báðum megin við vetni og súrefni, sé fjarri eldfimum og sprengifimum sviðum.
Eftir að búnaðurinn hefur verið slökktur mun stjórnkerfið sjálfkrafa viðhalda þrýstingi og halda ákveðnu magni af vetni og súrefni inni í kerfinu. Ef þrýstingurinn er enn til staðar þegar búnaðurinn er kveikt á er ekki þörf á að framkvæma hreinsun. Hins vegar, ef öllum þrýstingi er fjarlægt, þarf að hreinsa hann aftur. Köfnunarefnishreinsunaraðgerð.
(10) Vetnisþurrkunar- (hreinsunar-) kerfi (valfrjálst)
Vetnið sem myndast við vatnsrafgreiningu er rakahreinsað með samhliða þurrkara og að lokum rykhreinsað með sinteruðu nikkelrörsíu til að fá þurrt vetni. (Samkvæmt kröfum notandans um vetniafurðina getur kerfið bætt við hreinsunarbúnaði og hreinsunin notar palladíum-platínu tvímálm hvataafoxun).
Vetnið sem framleitt er með vetnisframleiðslutækinu við vatnsrafgreiningu er sent í vetnishreinsunartækið í gegnum stuðpúðatankinn.
Vetnið fer fyrst í gegnum súrefnishreinsunarturninn. Undir áhrifum hvata hvarfast súrefnið í vetninu við vetnið og myndar vatn.
Hvarfformúla: 2H2+O2 · 2H2O.
Síðan fer vetnið í gegnum vetnisþétti (sem kælir gasið til að þétta vatnsgufuna í gasinu til að mynda vatn, og þéttivatnið er sjálfkrafa losað úr kerfinu í gegnum vökvasafnarann) og inn í aðsogsturninn.
Birtingartími: 14. maí 2024
