የአልካላይን ኤሌክትሮላይሲስ የውሃ ስርዓት ዝርዝር ማብራሪያ

ኤሌክትሮላይቲክሃይድሮጂንየምርት ክፍሉ ሙሉ የውሃ ኤሌክትሮላይሲስን ያካትታልሃይድሮጂንየማምረቻ መሳሪያዎች፣ ከዋና ዋና መሳሪያዎች ጋር የሚከተሉትን ጨምሮ፡

1. ኤሌክትሮላይቲክ ሴል

2. የጋዝ ፈሳሽ መለያያ መሳሪያ

3. የማድረቅ እና የማጥራት ስርዓት

4. የኤሌክትሪክ ክፍሉ የሚከተሉትን ያካትታል፡ ትራንስፎርመር፣ ሬክቲፋየር ካቢኔት፣ የኃ.የተ.የግ.ማ. መቆጣጠሪያ ካቢኔት፣ የመሳሪያ ካቢኔት፣ የስርጭት ካቢኔት፣ የላይኛው ኮምፒውተር፣ ወዘተ

5. ረዳት ስርዓቱ በዋናነት የሚያጠቃልለው፡ የአልካላይን መፍትሄ ታንክ፣ የጥሬ እቃ የውሃ ማጠራቀሚያ፣ የመዋቢያ ውሃ ፓምፕ፣ የናይትሮጅን ሲሊንደር/አውቶቡስ፣ ወዘተ. 6. የመሳሪያው አጠቃላይ ረዳት ስርዓት የሚከተሉትን ያካትታል፡ ንፁህ የውሃ ማሽን፣ የማቀዝቀዣ ማማ፣ ማቀዝቀዣ፣ የአየር መጭመቂያ፣ ወዘተ.

ሃይድሮጂን እና ኦክሲጅን ማቀዝቀዣዎች፣ እና ውሃው በመቆጣጠሪያ ስርዓቱ ቁጥጥር ስር ከመላኩ በፊት በጠብታ ወጥመድ ይሰበሰባል፤ ኤሌክትሮላይቱ ያልፋል።ሃይድሮጂንእና የኦክስጅን አልካላይን ማጣሪያዎች፣ የሃይድሮጂን እና የኦክስጅን አልካላይን ማቀዝቀዣዎች በቅደም ተከተል በስርጭት ፓምፕ ተግባር ስር፣ ከዚያም ለተጨማሪ ኤሌክትሮላይሲስ ወደ ኤሌክትሮላይቲክ ሴል ይመለሳሉ።

የስርዓቱ ግፊት የሚቆጣጠረው በግፊት መቆጣጠሪያ ስርዓት እና በዲፈረንሻል ግፊት መቆጣጠሪያ ስርዓት ሲሆን ይህም የታችኛው ሂደቶችን እና የማከማቻ መስፈርቶችን ለማሟላት ነው።

በውሃ ኤሌክትሮላይሲስ የሚመረተው ሃይድሮጂን ከፍተኛ ንፅህና እና ዝቅተኛ ቆሻሻዎች ጥቅሞች አሉት። ብዙውን ጊዜ በውሃ ኤሌክትሮላይሲስ የሚመረተው በሃይድሮጂን ጋዝ ውስጥ ያሉት ቆሻሻዎች ኦክስጅን እና ውሃ ብቻ ናቸው፣ ሌሎች አካላት የሌሉባቸው (የተወሰኑ ካታላይተሮችን መመረዝን ማስወገድ የሚችሉ)። ይህ ከፍተኛ ንፅህና ያለው ሃይድሮጂን ጋዝ ለማምረት ምቾት ይሰጣል፣ እና የተጣራው ጋዝ የኤሌክትሮኒክ ደረጃ የኢንዱስትሪ ጋዞችን ደረጃዎች ሊያሟላ ይችላል።

የሃይድሮጂን ማምረቻ ክፍል የሚያመነጨው ሃይድሮጂን የስርዓቱን የሥራ ግፊት ለማረጋጋት እና ከሃይድሮጅን ውስጥ ነፃ ውሃ ለማስወገድ በመጠባበቂያ ማጠራቀሚያ ውስጥ ያልፋል።

ወደ ሃይድሮጂን የማጥራት መሳሪያ ከገባ በኋላ፣ በውሃ ኤሌክትሮላይሲስ የሚመረተው ሃይድሮጂን በካታሊቲክ ምላሽ እና በሞለኪውላር ወንፊት መምጠጥ መርሆዎች በመጠቀም ኦክስጅንን፣ ውሃ እና ሌሎች ቆሻሻዎችን ከሃይድሮጅን ያስወግዳል።

መሳሪያዎቹ እንደ ትክክለኛው ሁኔታ አውቶማቲክ የሃይድሮጂን ምርት ማስተካከያ ስርዓት ማዘጋጀት ይችላሉ። በጋዝ ጭነት ላይ የሚደረጉ ለውጦች የሃይድሮጂን ማከማቻ ታንክ ግፊት መለዋወጥን ያስከትላሉ። በማከማቻ ታንክ ላይ የተገጠመው የግፊት ማስተላለፊያ ከመጀመሪያው ስብስብ እሴት ጋር ለማነፃፀር ወደ PLC 4-20mA ምልክት ያወጣል፣ እና ከተገላቢጦሽ ለውጥ እና የPID ስሌት በኋላ የኤሌክትሮላይዝስ ጅረት መጠንን ለማስተካከል 20-4mA ምልክት ወደ ሬክቲፋየር ካቢኔ ያወጣል፣ በዚህም በሃይድሮጂን ጭነት ለውጦች መሰረት የሃይድሮጂን ምርት በራስ-ሰር ማስተካከያ ዓላማን ማሳካት ይችላል።

በውሃ ኤሌክትሮላይሲስ አማካኝነት የሃይድሮጂን ምርት ሂደት ውስጥ ያለው ብቸኛው ምላሽ ውሃ (H2O) ሲሆን ይህም በውሃ እንደገና በሚሞላ ፓምፕ በኩል ጥሬ ውሃ ያለማቋረጥ መቅረብ አለበት። የመሙያ ቦታው በሃይድሮጂን ወይም በኦክስጅን መለያያ ላይ ይገኛል። በተጨማሪም፣ ሃይድሮጂን እና ኦክስጅን ከስርዓቱ ሲወጡ ትንሽ ውሃ መውሰድ አለባቸው። ዝቅተኛ የውሃ ፍጆታ ያላቸው መሳሪያዎች 1L/Nm ³ H2 ሊወስዱ ይችላሉ፣ ትላልቅ መሳሪያዎች ደግሞ ወደ 0.9L/Nm ³ H2 ሊቀንሱት ይችላሉ። ስርዓቱ ጥሬ ውሃ ያለማቋረጥ ይሞላል፣ ይህም የአልካላይን ፈሳሽ መጠን እና ክምችት መረጋጋትን ይጠብቃል። እንዲሁም የአልካላይን መፍትሄ ክምችትን ለመጠበቅ የተቀላቀለውን ውሃ በወቅቱ መሙላት ይችላል።

1. የትራንስፎርመር ሬክተር ሲስተም

ይህ ስርዓት በዋናነት ሁለት መሳሪያዎችን ያቀፈ ሲሆን እነሱም ትራንስፎርመር እና ሬክቲፋየር ካቢኔት ናቸው። ዋናው ተግባሩ የፊት ለፊት ባለቤት የሚሰጠውን 10/35KV AC ኃይል ወደ ኤሌክትሮላይቲክ ሴል ወደሚፈለገው የዲሲ ኃይል መቀየር እና የዲሲ ኃይልን ለኤሌክትሮላይቲክ ሴል ማቅረብ ነው። የቀረበው ኃይል ክፍል የውሃ ሞለኪውሎችን በቀጥታ ወደ ሃይድሮጂን እና ኦክስጅን ለመበተን የሚያገለግል ሲሆን ሌላኛው ክፍል ደግሞ ሙቀትን ያመነጫል፣ ይህም በአልካላይን ማቀዝቀዣው በማቀዝቀዣ ውሃ በኩል ይካሄዳል።

አብዛኛዎቹ ትራንስፎርመሮች የዘይት አይነት ናቸው። በቤት ውስጥ ወይም በኮንቴይነር ውስጥ ከተቀመጡ፣ ደረቅ አይነት ትራንስፎርመሮች ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ። ለኤሌክትሮላይቲክ የውሃ ሃይድሮጂን ማምረቻ መሳሪያዎች የሚያገለግሉት ትራንስፎርመሮች በእያንዳንዱ የኤሌክትሮላይቲክ ሴል መረጃ መሰረት መዛመድ የሚያስፈልጋቸው ልዩ ትራንስፎርመሮች ናቸው፣ ስለዚህ እነሱ ብጁ መሳሪያዎች ናቸው።

በአሁኑ ጊዜ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው የሬክቲፋየር ካቢኔት የታይሪስተር አይነት ሲሆን ይህም ለረጅም ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውልበት ጊዜ፣ ከፍተኛ መረጋጋት እና ዝቅተኛ ዋጋ ስላለው በመሳሪያ አምራቾች የሚደገፍ ነው። ሆኖም ግን፣ ትላልቅ መሳሪያዎችን ከፊት ለፊተኛ ታዳሽ ኃይል ጋር ማስማማት ስለሚያስፈልግ፣ የታይሪስተር ሬክቲፋየር ካቢኔቶች የመቀየር ቅልጥፍና በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ነው። በአሁኑ ጊዜ የተለያዩ የሬክቲፋየር ካቢኔ አምራቾች አዳዲስ የIGBT ሬክቲፋየር ካቢኔቶችን ለመቀበል እየጣሩ ነው። IGBT ቀድሞውኑ እንደ ነፋስ ኃይል ባሉ ሌሎች ኢንዱስትሪዎች ውስጥ በጣም የተለመደ ነው፣ እና የIGBT ሬክቲፋየር ካቢኔቶች ወደፊት ጉልህ እድገት እንደሚኖራቸው ይታመናል።

1. የስርጭት ካቢኔ ስርዓት

የስርጭት ካቢኔው በዋናነት በኤሌክትሮላይቲክ የውሃ ሃይድሮጂን ማምረቻ መሳሪያዎች ጀርባ በሃይድሮጂን ኦክስጅን መለያየት እና የማጥራት ስርዓት ውስጥ ለተለያዩ ክፍሎች ኃይል ለማቅረብ የሚያገለግል ሲሆን ይህም 400V ወይም በተለምዶ 380V መሳሪያዎችን ያጠቃልላል። መሳሪያው በሃይድሮጂን ኦክስጅን መለያየት ማዕቀፍ ውስጥ የአልካላይን የደም ዝውውር ፓምፕ እና በረዳት ስርዓት ውስጥ ያለውን የመዋቢያ ውሃ ፓምፕ ያካትታል፤ በማድረቂያ እና በማጥራት ስርዓት ውስጥ ለማሞቂያ ሽቦዎች የኃይል አቅርቦት እንዲሁም እንደ ንፁህ የውሃ ማሽኖች፣ ማቀዝቀዣዎች፣ የአየር መጭመቂያዎች፣ የማቀዝቀዣ ማማዎች እና የኋላ-መጨረሻ ሃይድሮጂን መጭመቂያዎች፣ የሃይድሮጂንዜሽን ማሽኖች፣ ወዘተ. ያሉ ለመብራት፣ ለክትትል እና ለሌሎች የጣቢያው ስርዓቶች የኃይል አቅርቦትን ያካትታል።

1. Cኦንትሮኤል ስርዓት

የመቆጣጠሪያ ስርዓቱ የPLC አውቶማቲክ መቆጣጠሪያን ይተገብራል። PLC በአጠቃላይ ሲመንስ 1200 ወይም 1500ን ይቀበላል፣ እና የሰው-ማሽን መስተጋብር በይነገጽ የንክኪ ማያ ገጽ አለው። የእያንዳንዱ የመሳሪያ ስርዓት አሠራር እና የፓራሜትር ማሳያ እንዲሁም የቁጥጥር አመክንዮ ማሳያ በንክኪ ማያ ገጹ ላይ ይከናወናሉ።

5. የአልካላይን መፍትሄ ዝውውር ስርዓት

ይህ ስርዓት በዋናነት የሚከተሉትን ዋና ዋና መሳሪያዎች ያካትታል:

የሃይድሮጂን ኦክሲጅን መለያ - የአልካሊ መፍትሄ የደም ዝውውር ፓምፕ - ቫልቭ - የአልካሊ መፍትሄ ማጣሪያ - ኤሌክትሮላይቲክ ሴል

ዋናው ሂደት እንደሚከተለው ነው፡ በሃይድሮጂን ኦክሲጅን መለያያ ውስጥ ከሃይድሮጂን እና ከኦክስጅን ጋር የተቀላቀለው የአልካላይን መፍትሄ በጋዝ-ፈሳሽ መለያያ ተለያይቶ ወደ አልካላይን መፍትሄ የደም ዝውውር ፓምፕ ይገባል። የሃይድሮጂን መለያያ እና የኦክስጅን መለያያ እዚህ የተገናኙ ሲሆን የአልካላይን መፍትሄ የደም ዝውውር ፓምፕ የተቀባውን የአልካላይን መፍትሄ ወደ ኋላኛው ጫፍ እና የአልካላይን መፍትሄ ማጣሪያ ያሰራጫል። ማጣሪያው ትላልቅ ቆሻሻዎችን ካጣራ በኋላ የአልካላይን መፍትሄው ወደ ኤሌክትሮላይቲክ ሴል ውስጠኛ ክፍል ይሰራጫል።

6. የሃይድሮጂን ስርዓት

ሃይድሮጂን ጋዝ የሚመነጨው ከካቶድ ኤሌክትሮድ ጎን ሲሆን ከአልካላይን መፍትሄ ዝውውር ስርዓት ጋር ወደ መለያያ ይደርሳል። በመለየያው ውስጥ፣ ሃይድሮጂን ጋዝ በአንጻራዊ ሁኔታ ቀላል እና በተፈጥሮ ከአልካላይን መፍትሄ የተለየ ሲሆን ወደ መለያያ የላይኛው ክፍል ይደርሳል። ከዚያም፣ ለተጨማሪ መለያየት በቧንቧዎች ውስጥ ያልፋል፣ በማቀዝቀዣ ውሃ ይቀዘቅዛል እና በጠብታ መያዣ ይሰበሰባል እና ወደ ኋላ የማድረቂያ እና የማጥራት ስርዓቱ ከመድረሱ በፊት ወደ 99% የሚሆነውን ንፅህና ያገኛል።

ማፈናቀል፡- የሃይድሮጂን ጋዝ ማፈናቀል በዋናነት ጥቅም ላይ የሚውለው በጅምር እና በመዝጋት ጊዜ፣ ባልተለመዱ ስራዎች ወይም ንፅህናው መስፈርቶቹን የማያሟላ ሲሆን እንዲሁም ችግሮችን ለመፍታት ነው።

7. የኦክስጅን ስርዓት

የኦክስጅን መንገድ ከሃይድሮጂን መንገድ ጋር ተመሳሳይ ነው፣ ነገር ግን በተለያዩ መለያያዎች ውስጥ ይከናወናል።

ባዶ ማድረግ፡ በአሁኑ ጊዜ አብዛኛዎቹ ፕሮጀክቶች ኦክስጅንን የማጽዳት ዘዴን ይጠቀማሉ።

አጠቃቀም፡ የኦክስጅን አጠቃቀም ዋጋ ትርጉም የሚሰጠው እንደ ፋይበር ኦፕቲክ አምራቾች ባሉ ሃይድሮጂን እና ከፍተኛ ንፁህ ኦክስጅንን መጠቀም በሚችሉ ልዩ ፕሮጀክቶች ላይ ብቻ ነው። እንዲሁም ለኦክስጅን አጠቃቀም ቦታ የያዙ አንዳንድ ትላልቅ ፕሮጀክቶች አሉ። የኋላ አተገባበር ሁኔታዎች ከደረቀ እና ከተጣራ በኋላ ፈሳሽ ኦክስጅን ለማምረት ወይም በተበታተኑ ስርዓቶች በኩል ለህክምና ኦክስጅን ለማምረት ናቸው። ሆኖም ግን፣ የእነዚህ የአጠቃቀም ሁኔታዎች ትክክለኛነት አሁንም ተጨማሪ ማረጋገጫ ያስፈልገዋል።

8. የማቀዝቀዣ ውሃ ስርዓት

የውሃ ኤሌክትሮሊሲስ ሂደት የኢንዶተርሚክ ምላሽ ሲሆን የሃይድሮጂን ምርት ሂደት በኤሌክትሪክ ኃይል መቅረብ አለበት። ሆኖም ግን፣ በውሃ ኤሌክትሮሊሲስ ሂደት ውስጥ የሚፈጀው የኤሌክትሪክ ኃይል የውሃ ኤሌክትሮሊሲስ ምላሽን ከቲዎሬቲካል ሙቀት መምጠጥ ይበልጣል። በሌላ አነጋገር፣ በኤሌክትሮሊሲስ ሴል ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለው የኤሌክትሪክ ክፍል ወደ ሙቀት ይቀየራል፣ ይህም በዋናነት የአልካላይን መፍትሄ ዝውውር ስርዓትን መጀመሪያ ላይ ለማሞቅ የሚያገለግል ሲሆን የአልካላይን መፍትሄውን የሙቀት መጠን ለመሳሪያዎቹ ወደሚፈለገው የሙቀት መጠን 90 ± 5 ℃ ከፍ ያደርገዋል። የኤሌክትሮሊሲስ ሴል ደረጃውን የጠበቀ የሙቀት መጠን ከደረሰ በኋላ መስራቱን ከቀጠለ፣ የሚፈጠረው ሙቀት የኤሌክትሮሊሲስ ምላሽ ዞን መደበኛ የሙቀት መጠን ለመጠበቅ በማቀዝቀዝ ውሃ መከናወን አለበት። በኤሌክትሮሊሲስ ምላሽ ዞን ውስጥ ያለው ከፍተኛ ሙቀት የኃይል ፍጆታን ሊቀንስ ይችላል፣ ነገር ግን የሙቀት መጠኑ በጣም ከፍተኛ ከሆነ የኤሌክትሮሊሲስ ክፍል ዲያፍራም ይጎዳል፣ ይህም የመሳሪያውን የረጅም ጊዜ አሠራርም ይጎዳል።

ለዚህ መሳሪያ ተስማሚው የአሠራር ሙቀት ከ95 ℃ በማይበልጥ የሙቀት መጠን መጠበቅ አለበት። በተጨማሪም የሚመነጨው ሃይድሮጂን እና ኦክስጅንም ማቀዝቀዝ እና እርጥበትን ማስወገድ አለባቸው፣ እና በውሃ የሚቀዘቅዝ የታይሪስተር ሬቲፋየር መሳሪያም አስፈላጊ የሆኑ የማቀዝቀዣ ቧንቧዎች የተገጠመለት ነው።

ትላልቅ መሳሪያዎች የፓምፕ አካል የማቀዝቀዣ ውሃ ተሳትፎንም ይጠይቃል።

1. የናይትሮጅን ሙሌት እና የናይትሮጅን ማጣሪያ ስርዓት

መሳሪያውን ከማረም እና ከማስኬድዎ በፊት በስርዓቱ ላይ የናይትሮጂን ጥብቅነት ምርመራ መደረግ አለበት። ከመደበኛ ጅምር በፊት፣ በሃይድሮጂን እና በኦክስጅን በሁለቱም በኩል ባለው የጋዝ ምዕራፍ ቦታ ላይ ያለው ጋዝ ከሚቀጣጠለው እና ከሚፈነዳው ክልል ርቆ መሆኑን ለማረጋገጥ የስርዓቱን የጋዝ ምዕራፍ በናይትሮጅን ማጽዳት ያስፈልጋል።

መሳሪያዎቹ ከተዘጉ በኋላ የቁጥጥር ስርዓቱ በራስ-ሰር ግፊቱን ይጠብቃል እና በስርዓቱ ውስጥ የተወሰነ መጠን ያለው ሃይድሮጂን እና ኦክስጅን ይይዛል። ግፊቱ በጅምር ወቅት አሁንም ካለ የማጽዳት እርምጃ መውሰድ አያስፈልግም። ሆኖም ግን፣ ግፊቱ ሙሉ በሙሉ ከቀነሰ፣ የናይትሮጅን የማጥራት እርምጃ እንደገና መከናወን አለበት።

1. የሃይድሮጂን ማድረቂያ (የማጽዳት) ስርዓት (አማራጭ)

ከውሃ ኤሌክትሮላይሲስ የሚዘጋጀው ሃይድሮጂን ጋዝ በትይዩ ማድረቂያ እርጥበትን ያስወግዳል፣ እና በመጨረሻም ደረቅ ሃይድሮጂን ጋዝ ለማግኘት በሲንተሬድ ኒኬል ቱቦ ማጣሪያ ይጸዳል። ተጠቃሚው ለምርት ሃይድሮጂን ባወጣው መስፈርት መሠረት ስርዓቱ ለማንጻት ፓላዲየም ፕላቲነም ቢሜታሊክ ካታሊቲክ ዲኦክሲጄኔሽን የሚጠቀም የማጽጃ መሳሪያ ሊጨምር ይችላል።

በውሃ ኤሌክትሮላይዝስ የሚመረተው ሃይድሮጂን በመጠባበቂያ ማጠራቀሚያ በኩል ወደ ሃይድሮጂን ማጣሪያ ክፍል ይላካል።

የሃይድሮጂን ጋዝ መጀመሪያ በዲኦክሲጀኔሽን ማማ ውስጥ ያልፋል፣ እና በካታላይት ተግባር ስር፣ በሃይድሮጂን ጋዝ ውስጥ ያለው ኦክስጅን ከሃይድሮጂን ጋዝ ጋር በመገናኘት ውሃ ይፈጥራል።

የምላሽ ቀመር፡ 2H2+O2 2H2O።

ከዚያም የሃይድሮጂን ጋዝ በሃይድሮጂን ኮንደንሰር (ጋዙን በማቀዝቀዝ የውሃ ትነት ወደ ውሃ እንዲዋሃድ ያደርጋል፣ ይህም ከስርዓቱ ውጭ በሰብሳቢው በኩል በራስ-ሰር እንዲወጣ ያደርጋል) እና ወደ መምጠጥ ማማ ይገባል።