கார மின்னாற்பகுப்பு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செயல்பாட்டில், சாதனத்தை நிலையான செயல்பாட்டை எவ்வாறு இயக்குவது என்பது, மின்னாற்பகுப்பின் தரத்திற்கு கூடுதலாக, இதில் அமைப்பின் லை சுழற்சி அளவும் ஒரு முக்கியமான செல்வாக்கு காரணியாகும்.
சமீபத்தில், சீனா தொழில்துறை வாயுக்கள் சங்க ஹைட்ரஜன் தொழில்முறை குழுவின் பாதுகாப்பு உற்பத்தி தொழில்நுட்ப பரிமாற்றக் கூட்டத்தில், ஹைட்ரஜன் நீர் மின்னாற்பகுப்பு ஹைட்ரஜன் செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு திட்டத்தின் தலைவரான ஹுவாங் லி, உண்மையான சோதனை மற்றும் செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு செயல்பாட்டில் ஹைட்ரஜன் மற்றும் லை சுழற்சி அளவு அமைப்பு குறித்த எங்கள் அனுபவத்தைப் பகிர்ந்து கொண்டார்.
பின்வருபவை அசல் ஆவணம்.
———————
தேசிய இரட்டை-கார்பன் உத்தியின் பின்னணியில், 25 ஆண்டுகளாக ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியில் நிபுணத்துவம் பெற்ற மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் துறையில் முதன்முதலில் ஈடுபட்ட அல்லி ஹைட்ரஜன் எனர்ஜி டெக்னாலஜி கோ., லிமிடெட், பசுமை ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பம் மற்றும் உபகரணங்களின் வளர்ச்சியை விரிவுபடுத்தத் தொடங்கியுள்ளது, இதில் மின்னாற்பகுப்பு தொட்டி ரன்னர்களின் வடிவமைப்பு, உபகரண உற்பத்தி, மின்முனை முலாம், அத்துடன் மின்னாற்பகுப்பு தொட்டி சோதனை மற்றும் செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு ஆகியவை அடங்கும்.
ஒன்றுகார மின்னாற்பகுப்பியின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை
எலக்ட்ரோலைட் நிரப்பப்பட்ட ஒரு எலக்ட்ரோலைசர் வழியாக நேரடி மின்னோட்டத்தை செலுத்துவதன் மூலம், நீர் மூலக்கூறுகள் மின்முனைகளில் மின்வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக சிதைக்கப்படுகின்றன. எலக்ட்ரோலைட்டின் கடத்துத்திறனை அதிகரிக்க, பொது எலக்ட்ரோலைட் என்பது 30% பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு அல்லது 25% சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு செறிவு கொண்ட ஒரு நீர் கரைசலாகும்.
மின்னாற்பகுப்பி பல மின்னாற்பகுப்பு செல்களைக் கொண்டுள்ளது. ஒவ்வொரு மின்னாற்பகுப்பு அறையும் கேத்தோடு, அனோட், டயாபிராம் மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்டைக் கொண்டுள்ளது. டயாபிராமின் முக்கிய செயல்பாடு வாயு ஊடுருவலைத் தடுப்பதாகும். மின்னாற்பகுப்பின் கீழ் பகுதியில் ஒரு பொதுவான நுழைவாயில் மற்றும் வெளியேற்றம் உள்ளது, இது காரம் மற்றும் ஆக்ஸி-கார ஓட்ட சேனலின் வாயு-திரவ கலவையின் மேல் பகுதி. நேரடி மின்னோட்டத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட மின்னழுத்தத்திற்குள் செலுத்தப்படுகிறது, மின்னழுத்தம் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பை விட 1.23v மற்றும் வெப்ப நடுநிலை மின்னழுத்தம் 1.48V இன் கோட்பாட்டு சிதைவு மின்னழுத்தத்தை மீறும் போது, மின்முனை மற்றும் திரவ இடைமுக ரெடாக்ஸ் எதிர்வினை ஏற்படுகிறது, நீர் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக சிதைக்கப்படுகிறது.
இரண்டு லை எவ்வாறு புழக்கத்தில் விடப்படுகிறது
1️⃣ ஹைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன் பக்க லை கலப்பு சுழற்சி
இந்த வகையான சுழற்சியில், ஹைட்ரஜன் பிரிப்பான் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் பிரிப்பான் ஆகியவற்றின் அடிப்பகுதியில் உள்ள இணைக்கும் குழாய் வழியாக லை சுழற்சி பம்பிற்குள் லை நுழைகிறது, பின்னர் குளிர்வித்து வடிகட்டிய பிறகு மின்னாற்பகுப்பின் கேத்தோடு மற்றும் அனோட் அறைகளுக்குள் நுழைகிறது. கலப்பு சுழற்சியின் நன்மைகள் எளிமையான அமைப்பு, குறுகிய செயல்முறை, குறைந்த செலவு, மற்றும் மின்னாற்பகுப்பின் கேத்தோடு மற்றும் அனோட் அறைகளில் அதே அளவிலான லை சுழற்சியை உறுதி செய்ய முடியும்; குறைபாடு என்னவென்றால், ஒருபுறம், இது ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் தூய்மையைப் பாதிக்கலாம், மறுபுறம், இது ஹைட்ரஜன்-ஆக்ஸிஜன் பிரிப்பானின் அளவை சரிசெய்யாமல் இருக்கச் செய்யலாம், இது ஹைட்ரஜன்-ஆக்ஸிஜன் கலவையின் அபாயத்தை அதிகரிக்கக்கூடும். தற்போது, லை கலவை சுழற்சியின் ஹைட்ரஜன்-ஆக்ஸிஜன் பக்கமானது மிகவும் பொதுவான செயல்முறையாகும்.
2️⃣ ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் பக்க லையின் தனித்தனி சுழற்சி
இந்த வகையான சுழற்சிக்கு இரண்டு லை சுழற்சி பம்புகள் தேவைப்படுகின்றன, அதாவது இரண்டு உள் சுழற்சிகள். ஹைட்ரஜன் பிரிப்பானின் அடிப்பகுதியில் உள்ள லை ஹைட்ரஜன்-பக்க சுழற்சி பம்ப் வழியாகச் சென்று, குளிர்விக்கப்பட்டு வடிகட்டப்பட்டு, பின்னர் மின்னாற்பகுப்பின் கேத்தோடு அறைக்குள் நுழைகிறது; ஆக்ஸிஜன் பிரிப்பானின் அடிப்பகுதியில் உள்ள லை ஆக்ஸிஜன்-பக்க சுழற்சி பம்ப் வழியாகச் சென்று, குளிர்விக்கப்பட்டு வடிகட்டப்பட்டு, பின்னர் மின்னாற்பகுப்பின் அனோட் அறைக்குள் நுழைகிறது. லையின் சுயாதீன சுழற்சியின் நன்மை என்னவென்றால், மின்னாற்பகுப்பால் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அதிக தூய்மையைக் கொண்டுள்ளன, இது ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் பிரிப்பான் கலக்கும் அபாயத்தை உடல் ரீதியாகத் தவிர்க்கிறது; குறைபாடு என்னவென்றால், கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்முறை சிக்கலானது மற்றும் விலை உயர்ந்தது, மேலும் இருபுறமும் உள்ள பம்புகளின் ஓட்ட விகிதம், தலை, சக்தி மற்றும் பிற அளவுருக்களின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வதும் அவசியம், இது செயல்பாட்டின் சிக்கலை அதிகரிக்கிறது, மேலும் அமைப்பின் இரு பக்கங்களின் நிலைத்தன்மையைக் கட்டுப்படுத்தும் தேவையை முன்வைக்கிறது.
மின்னாற்பகுப்பு நீர் மற்றும் மின்னாற்பகுப்பின் செயல்பாட்டு நிலை மூலம் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியில் லையின் சுழற்சி ஓட்ட விகிதத்தின் தாக்கம்.
1️⃣ அதிகப்படியான லை சுழற்சி
(1) ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் தூய்மை மீதான விளைவு
ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் லையில் ஒரு குறிப்பிட்ட கரைதிறனைக் கொண்டிருப்பதால், சுழற்சி அளவு மிக அதிகமாக இருப்பதால், கரைந்த ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் மொத்த அளவு அதிகரித்து ஒவ்வொரு அறையிலும் லையுடன் நுழைகிறது, இது மின்னாற்பகுப்பின் வெளியீட்டில் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் தூய்மையைக் குறைக்கிறது; சுழற்சி அளவு மிக அதிகமாக இருப்பதால், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் திரவப் பிரிப்பானின் தக்கவைப்பு நேரம் மிகக் குறைவு, மேலும் முழுமையாகப் பிரிக்கப்படாத வாயு லையுடன் மின்னாற்பகுப்பின் உட்புறத்தில் மீண்டும் கொண்டு வரப்படுகிறது, இது மின்னாற்பகுப்பின் மின்வேதியியல் வினையின் செயல்திறனையும் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் தூய்மையையும் பாதிக்கிறது, மேலும் இது மின்னாற்பகுப்பில் மின்வேதியியல் வினையின் செயல்திறனையும் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் தூய்மையையும் பாதிக்கும், மேலும் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் சுத்திகரிப்பு உபகரணங்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யும் திறனை மேலும் பாதிக்கும், இதன் விளைவாக ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் சுத்திகரிப்பு மோசமான விளைவை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் தயாரிப்புகளின் தரத்தை பாதிக்கிறது.
(2) தொட்டி வெப்பநிலையில் விளைவு
லை கூலரின் வெளியேற்ற வெப்பநிலை மாறாமல் இருக்கும் நிலையில், அதிகப்படியான லை ஓட்டம் மின்னாற்பகுப்பிலிருந்து அதிக வெப்பத்தை எடுக்கும், இதனால் தொட்டியின் வெப்பநிலை குறைந்து சக்தி அதிகரிக்கும்.
(3) மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தத்தின் மீதான விளைவு
அதிகப்படியான லை சுழற்சி மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தத்தின் நிலைத்தன்மையை பாதிக்கும். அதிகப்படியான திரவ ஓட்டம் மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தத்தின் இயல்பான ஏற்ற இறக்கத்தில் தலையிடும், இதனால் மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தம் எளிதில் நிலைப்படுத்தப்படாமல் போகும், இதனால் ரெக்டிஃபையர் கேபினட் மற்றும் டிரான்ஸ்பார்மரின் வேலை நிலையில் ஏற்ற இறக்கங்கள் ஏற்படும், இதனால் ஹைட்ரஜனின் உற்பத்தி மற்றும் தரம் பாதிக்கப்படும்.
(4) அதிகரித்த ஆற்றல் நுகர்வு
அதிகப்படியான லை சுழற்சி ஆற்றல் நுகர்வு அதிகரிப்பு, இயக்க செலவுகள் அதிகரிப்பு மற்றும் கணினி ஆற்றல் திறன் குறைவதற்கு வழிவகுக்கும். முக்கியமாக துணை குளிரூட்டும் நீர் உள் சுழற்சி அமைப்பு மற்றும் வெளிப்புற சுழற்சி தெளிப்பு மற்றும் விசிறி, குளிர்ந்த நீர் சுமை போன்றவற்றின் அதிகரிப்பில், மின் நுகர்வு அதிகரிக்கிறது, மொத்த ஆற்றல் நுகர்வு அதிகரிக்கிறது.
(5) உபகரணங்கள் செயலிழப்புக்கான காரணம்
அதிகப்படியான லை சுழற்சி லை சுழற்சி பம்பில் சுமையை அதிகரிக்கிறது, இது மின்னாற்பகுப்பில் அதிகரித்த ஓட்ட விகிதம், அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களுக்கு ஒத்திருக்கிறது, இது மின்னாற்பகுப்பியின் உள்ளே உள்ள மின்முனைகள், உதரவிதானங்கள் மற்றும் கேஸ்கட்களைப் பாதிக்கிறது, இது உபகரணங்கள் செயலிழப்பு அல்லது சேதங்களுக்கு வழிவகுக்கும், மேலும் பராமரிப்பு மற்றும் பழுதுபார்க்கும் பணிச்சுமையில் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கும்.
2️⃣ இரத்த ஓட்டம் மிகவும் சிறியது
(1) தொட்டி வெப்பநிலையில் விளைவு
லையின் சுழற்சி அளவு போதுமானதாக இல்லாதபோது, மின்னாற்பகுப்பில் உள்ள வெப்பத்தை சரியான நேரத்தில் அகற்ற முடியாது, இதன் விளைவாக வெப்பநிலை அதிகரிக்கும். அதிக வெப்பநிலை சூழல் வாயு கட்டத்தில் நீரின் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தத்தை அதிகரிக்கிறது மற்றும் நீர் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிக்கிறது. தண்ணீரை போதுமான அளவு ஒடுக்க முடியாவிட்டால், அது சுத்திகரிப்பு அமைப்பின் சுமையை அதிகரிக்கும் மற்றும் சுத்திகரிப்பு விளைவை பாதிக்கும், மேலும் இது வினையூக்கி மற்றும் உறிஞ்சியின் விளைவு மற்றும் ஆயுட்காலத்தையும் பாதிக்கும்.
(2) உதரவிதானத்தின் ஆயுளில் தாக்கம்
தொடர்ச்சியான உயர் வெப்பநிலை சூழல் உதரவிதானத்தின் வயதானதை துரிதப்படுத்தும், அதன் செயல்திறன் குறையும் அல்லது உடைந்து போகும், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் இருபுறமும் உள்ள உதரவிதானத்தை எளிதில் ஏற்படுத்தும், இது ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் பரஸ்பர ஊடுருவலை பாதிக்கும். பரஸ்பர ஊடுருவல் வெடிப்பின் குறைந்த வரம்பிற்கு அருகில் இருக்கும்போது மின்னாற்பகுப்பு ஆபத்தின் நிகழ்தகவு பெரிதும் அதிகரிக்கும். அதே நேரத்தில், தொடர்ச்சியான உயர் வெப்பநிலை சீலிங் கேஸ்கெட்டில் கசிவு சேதத்தையும் ஏற்படுத்தும், அதன் சேவை வாழ்க்கையை குறைக்கும்.
(3) மின்முனைகள் மீதான விளைவு
சுற்றும் லையின் அளவு மிகக் குறைவாக இருந்தால், உற்பத்தி செய்யப்படும் வாயு மின்முனையின் செயலில் உள்ள மையத்தை விரைவாக விட்டு வெளியேற முடியாது, மேலும் மின்னாற்பகுப்பு செயல்திறன் பாதிக்கப்படுகிறது; மின்வேதியியல் வினையைச் செய்ய மின்முனை லையுடன் முழுமையாகத் தொடர்பு கொள்ள முடியாவிட்டால், பகுதி வெளியேற்ற அசாதாரணம் மற்றும் உலர்ந்த எரிப்பு ஏற்படும், இது மின்முனையில் வினையூக்கியின் உதிர்தலை துரிதப்படுத்தும்.
(4) செல் மின்னழுத்தத்தில் ஏற்படும் விளைவு
மின்முனையின் செயலில் உள்ள மையத்தில் உருவாகும் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் குமிழ்களை சரியான நேரத்தில் அகற்ற முடியாது, மேலும் மின்னாற்பகுப்பில் கரைந்த வாயுக்களின் அளவு அதிகரிக்கிறது, இதனால் சிறிய அறையின் மின்னழுத்தம் அதிகரித்து மின் நுகர்வு அதிகரிக்கிறது.
உகந்த லை சுழற்சி ஓட்ட விகிதத்தை தீர்மானிப்பதற்கான நான்கு முறைகள்
மேற்கூறிய சிக்கல்களைத் தீர்க்க, லை சுழற்சி அமைப்பை அதன் இயல்பான செயல்பாட்டை உறுதிசெய்ய தொடர்ந்து சரிபார்த்தல்; எலக்ட்ரோலைசரைச் சுற்றி நல்ல வெப்பச் சிதறல் நிலைகளைப் பராமரித்தல்; தேவைப்பட்டால், லை சுழற்சியின் மிகப்பெரிய அல்லது மிகச் சிறிய அளவு ஏற்படுவதைத் தவிர்க்க, எலக்ட்ரோலைசரின் இயக்க அளவுருக்களை சரிசெய்தல் போன்ற தொடர்புடைய நடவடிக்கைகளை எடுக்க வேண்டியது அவசியம்.
மின்னாற்பகுப்பு அளவு, அறைகளின் எண்ணிக்கை, இயக்க அழுத்தம், எதிர்வினை வெப்பநிலை, வெப்ப உருவாக்கம், லை செறிவு, லை கூலர், ஹைட்ரஜன்-ஆக்ஸிஜன் பிரிப்பான், மின்னோட்ட அடர்த்தி, வாயு தூய்மை மற்றும் பிற தேவைகள், உபகரணங்கள் மற்றும் குழாய் ஆயுள் மற்றும் பிற காரணிகள் போன்ற குறிப்பிட்ட மின்னாற்பகுப்பு தொழில்நுட்ப அளவுருக்களின் அடிப்படையில் உகந்த லை சுழற்சி ஓட்ட விகிதம் தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும்.
தொழில்நுட்ப அளவுருக்கள் பரிமாணங்கள்:
அளவுகள் 4800x2240x2281மிமீ
மொத்த எடை 40700 கிலோ
பயனுள்ள அறை அளவு1830、அறைகளின் எண்ணிக்கை 238个
மின்னாற்பகுப்பி மின்னோட்ட அடர்த்தி 5000A/m²
இயக்க அழுத்தம் 1.6Mpa
எதிர்வினை வெப்பநிலை 90℃±5℃
எலக்ட்ரோலைசர் தயாரிப்பு ஹைட்ரஜன் அளவு 1300Nm³/h இன் ஒற்றை தொகுப்பு
தயாரிப்பு ஆக்ஸிஜன் 650Nm³/h
நேரடி மின்னோட்டம் n13100A、dc மின்னழுத்தம் 480V
லை கூலர் Φ700x4244மிமீ
வெப்ப பரிமாற்ற பரப்பளவு 88.2 மீ²
ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் பிரிப்பான் Φ1300x3916மிமீ
ஆக்ஸிஜன் பிரிப்பான் Φ1300x3916மிமீ
பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல் செறிவு 30%
தூய நீர் எதிர்ப்பு மதிப்பு >5MΩ·செ.மீ.
பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலுக்கும் மின்னாற்பகுப்பிக்கும் இடையிலான உறவு:
தூய நீரை கடத்தும் தன்மை கொண்டதாக மாற்றவும், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனை வெளியே கொண்டு வரவும், வெப்பத்தை அகற்றவும். குளிரூட்டும் நீர் ஓட்டம் லை வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுகிறது, இதனால் மின்னாற்பகுப்பு வினையின் வெப்பநிலை ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாக இருக்கும், மேலும் மின்னாற்பகுப்பின் வெப்ப உருவாக்கம் மற்றும் குளிரூட்டும் நீர் ஓட்டம் ஆகியவை அமைப்பின் வெப்ப சமநிலையை பொருத்தி சிறந்த வேலை நிலை மற்றும் மிகவும் ஆற்றல் சேமிப்பு இயக்க அளவுருக்களை அடையப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உண்மையான செயல்பாடுகளின் அடிப்படையில்:
60m³/h இல் லை சுழற்சி அளவு கட்டுப்பாடு,
குளிரூட்டும் நீர் ஓட்டம் சுமார் 95% இல் திறக்கிறது,
மின்னாற்பகுப்பியின் எதிர்வினை வெப்பநிலை முழு சுமையில் 90°C இல் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது,
உகந்த நிலை மின்னாற்பகுப்பி DC மின் நுகர்வு 4.56 kWh/Nm³H₂ ஆகும்.
ஐந்துசுருக்கமாகக் கூறு
சுருக்கமாக, நீர் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்யும் செயல்பாட்டில் லையின் சுழற்சி அளவு ஒரு முக்கியமான அளவுருவாகும், இது வாயு தூய்மை, அறை மின்னழுத்தம், மின்னாற்பகுப்பு வெப்பநிலை மற்றும் பிற அளவுருக்களுடன் தொடர்புடையது. தொட்டியில் லை மாற்றீட்டின் 2~4 மடங்கு/மணி/நிமிடத்தில் சுழற்சி அளவைக் கட்டுப்படுத்துவது பொருத்தமானது. லையின் சுழற்சி அளவை திறம்பட கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், நீண்ட காலத்திற்கு நீர் மின்னாற்பகுப்பு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி உபகரணங்களின் நிலையான மற்றும் பாதுகாப்பான செயல்பாட்டை இது உறுதி செய்கிறது.
கார மின்னாற்பகுப்பில் நீர் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செயல்பாட்டில், வேலை நிலை அளவுருக்களை மேம்படுத்துதல் மற்றும் மின்னாற்பகுப்பு ரன்னர் வடிவமைப்பு, மின்முனை பொருள் மற்றும் உதரவிதான பொருள் தேர்வு ஆகியவற்றுடன் இணைந்து மின்னோட்டத்தை அதிகரிக்கவும், தொட்டி மின்னழுத்தத்தைக் குறைக்கவும், ஆற்றல் நுகர்வைச் சேமிக்கவும் முக்கியமாகும்.
——எங்களைத் தொடர்பு கொள்ளவும்——
தொலைபேசி: +86 028 6259 0080
தொலைநகல்: +86 028 6259 0100
E-mail: tech@allygas.com
இடுகை நேரம்: ஜனவரி-09-2025