فرآیند تولید هیدروژن الکترولیز آب و سیستم کنترل
فرآیند تجهیزات تولید هیدروژن الکترولیز آب به هیدروژن، اکسیژن، الکترولیت، آب خالص مواد خام و آب خنک کننده تقسیم می شود. تجهیزات به نقاط کنترل زیر برای نظارت بر پارامترهای مختلف فرآیند مجهز است که به شرح زیر است:
سیستم هیدروژن
هیدروژن محصول از درگاه های هیدروژن صفحات فشار در دو سر الکترولیزور گرفته می شود و همراه با الکترولیت حباب شده برای جداسازی وارد جداکننده هیدروژن می شود. هیدروژن در حال افزایش از خنک کننده هیدروژن عبور می کند، در حالی که الکترولیت در جداکننده هیدروژن باقی می ماند. کولر هیدروژنی یک مبدل حرارتی پوسته و لوله است. هیدروژن در سمت لوله و آب خنک کننده به سمت پوسته می رود. در خروجی هیدروژن کولر، یک شبکه گیر سیمی قرار داده شده است تا قطرات غبار موجود در هیدروژن را گرفته و آنها را حذف کند. به جداکننده هیدروژن برگردید. پس از خروج هیدروژن از تله، وارد جداکننده بخار هیدروژن آب می شود و میعانات آن توسط شیر دمنده تخلیه می شود. هیدروژن محصول از طریق شیر کنترل غشای پنوماتیکی خروجی می شود.
نقاط تشخیص این سیستم:
①تشخیص دمای مخزن هیدروژن: نقطه تشخیص روی لوله خروجی جداکننده هیدروژن تنظیم می شود. پس از ارسال سیگنال اندازه گیری شده به PLC، دمای مخزن هیدروژن را می توان بر روی صفحه نمایش لمسی نمایش داد.
② تشخیص اختلاف سطح مایع بین دو جداکننده: فرستنده های فشار دیفرانسیل بر روی درگاه های فیوز جداکننده های هیدروژن و اکسیژن برای اندازه گیری سطح مایع دو جداکننده به ترتیب نصب می شوند. پس از ارسال سیگنال به PLC، پس از محاسبه، سیگنال مربوطه خروجی می شود و سیگنال فشار هوا تبدیل شده توسط مبدل الکتریکی به شیر کنترل پنوماتیک سمت هیدروژن ارسال می شود تا موقعیت دریچه شیر را تنظیم کند، به طوری که مایع از دو جداکننده قابل تنظیم است. بیت ها در محدوده تنظیم شده باقی می مانند.
③ تشخیص دمای هیدروژن: یک دماسنج دو فلزی برای نمایش دمای هیدروژن در محل نصب شده است.
④ تشخیص خلوص هیدروژن: هیدروژن خشک شده از طریق دستگاه آنالایزر خلوص هیدروژن عبور داده می شود. سیگنال اندازه گیری شده به PLC ارسال می شود و خلوص هیدروژن و سیگنال هشدار را می توان بر روی صفحه نمایش لمسی نمایش داد.
⑤ تشخیص فشار برگشت هیدروژن: یک گیج فشار تماس الکتریکی روی خط لوله در پشت شیر شیر کنترل غشای هیدروژن نصب شده است تا فشار برگشت هیدروژن را در محل نشان دهد و سیگنال الکتریکی را به PLC ارسال کند. هنگامی که فشار از مقدار تنظیم شده بیشتر شود، یک زنگ هشدار صادر می شود.
سیستم اکسیژن
فرآیند این سیستم دقیقاً مشابه سیستم هیدروژنی است و نقاط تشخیص نیز پنج تا با عملکردهای کمی متفاوت است.
① تشخیص، نمایش، زنگ هشدار و سایر عملکردهای دمای حمام.
② تشخیص فشار سیستم: یک فرستنده فشار روی درگاه فیوز فاز گاز جداکننده اکسیژن نصب شده است. سیگنال اندازه گیری شده به سیگنال پنوماتیک تبدیل می شود و سپس به شیر تنظیم پنوماتیک سمت اکسیژن فرستاده می شود تا موقعیت مناسب دریچه ایجاد شود.
⑧ تشخیص دمای اکسیژن: مجهز به دماسنج دو فلزی، دمای اکسیژن در محل نمایش داده می شود.
④ تشخیص خلوص اکسیژن: پس از خشک شدن، اکسیژن از طریق آنالایزر خلوص اکسیژن به PLC ارسال می شود و سیگنال اندازه گیری شده به PLC ارسال می شود و خلوص اکسیژن و سیگنال هشدار بر روی صفحه نمایش لمسی نمایش داده می شود.
⑤ تشخیص فشار سیستم: یک گیج فشار تماس الکتریکی ضد انفجار روی خط لوله در جلوی شیر کنترل فیلم اکسیژن نصب شده است. علاوه بر فشار نمایش داده شده در محل، سیگنال الکتریکی را نیز به PLC ارسال می کند. هنگامی که فشار از حد استاندارد فراتر رفت، می توان از سیگنال اینترلاک خروجی استفاده کرد. سیستم را متوقف کنید
سیستم الکترولیت
در فرآیند تولید هیدروژن توسط الکترولیز آب، الکترولیت به همراه گاز محصول به جداکننده هیدروژن و اکسیژن وارد می‌شود و سپس از طریق گردش اجباری پمپ لیز به الکترولیز باز می‌گردد. ورودی پمپ لیز با لوله های ارتباطی جداکننده های هیدروژن و اکسیژن متصل می شود. پس از راه اندازی پمپ، الکترولیت در جداکننده از طریق خنک کننده لیمو جریان می یابد و لیمو از فیلتر عبور می کند و در نهایت به الکترولیز باز می گردد.
گرمای تولید شده از واکنش الکترولیز در خنک کننده لیمو با استفاده از گردش لیسه گرفته می شود. پر کردن آب مواد خام نیز با گردش الکترولیت وارد سلول الکترولیتی می شود.
در این سیستم دو نقطه تشخیص وجود دارد:
①تشخیص دمای قلیایی: مقاومت پلاتین بر روی خط خروجی فیلتر لیز نصب می شود تا دمای خاکشیر وارد شده به سلول الکترولیتی را تشخیص دهد. سیگنال اندازه گیری شده به یک سیگنال پنوماتیک تبدیل می شود و به شیر پنوماتیک آب خنک کننده ارسال می شود تا باز شدن شیر شیر را تنظیم کند، جریان آب خنک کننده را کنترل کند و دمای شیر را حفظ کند.
②تشخیص حجم گردش لیسه: یک دبی سنج روی خط لوله لیسک وجود دارد. فلومتر حجم گردش لیسه را در محل نشان می دهد و سیگنال اندازه گیری شده را خروجی می دهد. اگر حجم در گردش کمتر از یک مقدار تنظیم شده معین باشد، PLC یک آلارم تولید می کند. و سیگنال اینترلاک، و در نهایت باعث می شود سیستم به طور خودکار متوقف شود.
سیستم آب خام
در فرآیند الکترولیز آب، آب خام به طور مداوم با تجزیه به هیدروژن و اکسیژن مصرف می شود. به منظور ادامه تولید، آب خام مجدداً وارد سیستم می شود.
پر کردن آب خام توسط پمپ تکمیل می شود. پمپ پلانجر برای پر کردن آب استفاده می شود. شروع و توقف پمپ توسط سیگنال های اندازه گیری شده توسط دو فرستنده فشار دیفرانسیل کنترل می شود. هنگامی که مقدار کمتر از مقدار تنظیم شده باشد، PLC برای راه اندازی پمپ خروجی می دهد. در غیر این صورت پمپ را متوقف کنید.
لوله ورودی پمپ آرایش به خط لوله خروجی مخزن آب و مخزن قلیایی متصل می شود و با راه اندازی پمپ آرایش فعال می شود. به سیستم تولید هیدروژن الکترولیز آب اضافه می شود و از طریق شیر برگشتی وارد جداکننده جداکننده می شود.
سیستم آب خنک کننده
آب خنک کننده از لوله بیرونی وارد می شود و فشار آب باید بالاتر از 0.2MPa باشد. پس از ورود آب خنک کننده به سیستم، تمام مسیر وارد کولر گازی قلیایی شده و سپس از طریق شیر کنترل پنوماتیک آب خنک کننده وارد کولر مایع قلیایی می شود. دریچه شیر کنترل موقعیت توسط دمای قلیایی اندازه گیری شده توسط مقاومت پلاتین کنترل می شود و آب خنک کننده و مایع قلیایی در جهت مخالف جریان می یابند. پس از خروج آب خنک کننده از کولر مایع قلیایی، وارد لوله اصلی آب برگشتی می شود. این لوله مستقیماً به دستگاه گردش آب خنک کننده خارجی متصل می شود.
① تشخیص فشار آب خنک کننده: روی لوله ورودی آب خنک کننده، فشار سنج فنری برای تشخیص فشار ورودی آب خنک کننده نصب شده است.