气液分离,本装置的分离器为筒形卧式,内设蛇管冷却器用以冷却电解液,冷却了的电解液通过U形管及碱液管道回到电解槽内,以维持电解槽的热平衡。分离器采用优质不锈钢制造
两分离器上均设有吹扫口、压力表接口、进气口、出气口、回碱口、补水口及压力传感器采样口和总压力变送器接口。 4.3 氢冷却器
氢气分离器上部设有氢冷却器,冷却器为一级翅式套管换热器,氢气在此进一步降温、脱水、冷凝下来的水又通过进气口回到分离器中,氢气从洗涤器进入冷却器、输气管路经电动调解阀送入氢气干燥装置。冷却器采用优质不锈钢制造,不需维修与更换。 4.4 碱液过滤器
从连接氢、氧分离器的U形管回流下来的经过冷却降温的碱液经碱液过滤器回到电解槽内,用以清除碱液中的机械杂质,保证各电解小室的碱液纯净,进出通畅。碱液过滤器为立式筒状,杂质通过附在内滤筒上的滤网被阻止再循环,使其附在滤网上和落在滤筒内,因此碱液过滤器要定期进行水冲洗。必要时打开上盖抽出内滤筒进行清洗。过滤器采用优质不锈钢制造,不需更换。 4.5氢洗涤器
进一步洗涤氢气,去除氢气中的微量碱,该装置为立式安装,设有进气口、出气口、加水口、排污口。采用优质不锈钢制造。 4.6氢气干燥装置 4.6.1工作原理
QCG-10/3.2氢气干燥装置包括一对交替使用的干燥器。这一对干燥器作为装置的核心部件安装在系统内,在24个小时工作和再生过程中,它们自动地交替使用,即干燥塔I工作12小时后,自动切换到再生过程;与此同时,干燥塔II再生12小时后,自动切换到工作过程。反之亦然。其过程如下:
再生过程中,干燥器内的加热器开始通电加热,使分子筛在干燥过程中所吸附的水变成水蒸气。此时从另一干燥器出来的少部分产品氢气由节流器进入干燥器中,对其进行吹扫,把水蒸气吹到冷凝器,水蒸气在冷凝器凝结成水后自动排出。加热4.5小时后加热器停止加热,继续用少量的产品气进行吹冷7.5小时,则再生过程结束。然后通过四通阀切换至工作状态,这时另一台干燥器进入再生过程,12小时后,四通阀再切换一次,则完成一次工作周期(24小时)。 4.6.2 技术条件
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a. 原料氢气的纯度: ≥99.7% b. 原料氢气的含湿量: ≤45℃ c. 电源: 220V AC 1kW 4.6.3 技术指标
a. 最大处理量: 12Nm3 b. 系统工作压力: 3.2Mpa c. 产品气纯度: 99.8% d. 产品气湿度: <-50℃ e. 再生气体: 产品气 f. 再生周期: 12小时
g. 控制方式: 全自动采用制氢系统PLC控制 4.6.4 设备外形尺寸、重量
设备主体:长×宽×高 1100×350×1300mm 重量 200kg 4.6.5控制系统
系统采用制氢系统可编程控制器(PLC)及其它附属设备进行集中控制。实现全自动控制。 4.6.6安装
a. 设备主体采用防爆设计,可将设备放置于防爆间内运行。
b. 设备有氢气进气口和氢气出气口和氢气放空口。接口为卡套式连接,均布置在设备的后上部。
c. QCG-10/3.2氢气纯化干燥设备应放置在防爆间内,且与最近的墙壁的距离不小于1米,以方便设备的维修。
d. 主体设备的外接端子排设置在设备左侧中部的防爆接线箱内。(见附件A) 4.6.7 操作
系统电源接通后当PLC指令启动干燥装置时,系统进入工作状态,系统加热的塔显示---:
a. 按“电源开关”,同时系统可编程控制器上电,但是设备没有启动。
b. 按“启动”系统进入工作状态,同时显示器“工作状态A(B)塔处无变化显示”,
“ 加热状态B(A)塔处有颜色显示”;设备启动。运行状态下,阀门开与关及四通阀切换是有颜色显示。
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c. 按“停止”系统进入停止状态,同时所有指示灯熄灭,设备停止。
设备的启停也可由PLC集中控制。
4.6.8 气密性试验
本装置在超过6个月未运行,重新投入运行前,必须进行气密性试验,其试验过程如下:
a. 接通电源并启动设备
b. 将外接氮气与设备氢气进气口连接,并将氮气缓慢充入设备内,同时注意观察
两只干燥器升压,并作好记录。停止充氮气。
c. 重新启动设备,并将氮气缓慢充入设备内,当设备压力升至3.2MPa(若用户所
需系统操作压力为1.0Mpa,则此处为时1.0Mpa)时,切断氮气气源,保压1小时后,设备压力降小于0.5%,则设备的密封性达到要求。 d. 停止设备。 4.6.9 吹扫气量的设定
设备中设有节流阀(C18)是用于设定再生吹扫气量的。设备正常运行时,应将节流阀设定在旋转0.5到1圈即可。若在运行中发觉吹扫气量过大或过小,可将节流阀调小或调大,并同时注意氢气露点值是否达到设定值。
注意:每调整一次节流阀后,需等到24小时后,才能记录露点值。以上所有工作完成后,即可以正式启动使用设备。 4.6.10维护和保养
定期对设备进行维修和保养是非常必要的。我们建议用户每年对设备进行一次全面的维修、保养,其主要工作如下: 4.6.10.1 氢气干燥装置的维修、保养
在纯化干燥进行再生时,要求保证适量的吹扫气,所以要求对节流阀进行定期的拆卸清洗。虽然对纯化干燥器内的分子筛没有要求作定期的更换,但排除了其它原因后产品氢气的指标还达不到,应该更换新的分子筛。纯化干燥必须从系统中卸下。在卸下之前确保系统压力为常压,纯化干燥已经冷却,加热器电线断开。 4.6.10.2 分子筛的更换步骤如下:
a. 把纯化干燥器从设备中拆卸下来。
b. 旋下纯化干燥器顶部的丝堵,把内部原有的分子筛清理出来。 c. 用水清洗纯化干燥器内部,并使其干燥。
d. 用欧姆表检查加热器是否断路和加热器与筒体表面是否短路。
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e. 把纯化干燥器立直,用漏斗慢慢将分子筛加入加料口。 f. 把缠绕了生料带的丝堵旋紧在纯化干燥器上。 g. 将纯化干燥器装回设备内
注意:在搬运纯化干燥器时始终要保持垂直。
4.6.11 故障处理
在设备出现故障时,首先要判断故障发生的原因,分析具体情况,然后再进行处理。以下是为设备的操作、维修人员在判断和处理故障时提供可能的故障原因及推荐的处理方法。
现象 设备不能启动 可能的故障原因/处理方法 无电源/检查电源 可编程控制器不在运行模式/开关切入到运行模式 不加热/检查加热器及电气部件 产品氢气露点指标不合格 冷却水是否通过冷凝器和水温过高 自动排水是否通畅 调整节流阀门开度。 4.7 充氢装置
本装置的管路、阀门均采用优质不锈钢制造。由母管、支架和充氢管级成。向氢气储罐补充氢气,该装置在出口向机房供氢功能。 4.8水封
安全排气装置。氧气从水封顶部进气口经侵入水中的喇叭口进入水封,由出气口排入大气。水封设有一根补水管和一根排水管,水封的水为长流水。水封采用优质不锈钢制造,不需维护与更换。 4.9补水配碱系统
电解槽首次开启使用前须进行配碱(电解液):容器中加入纯水、碱,开启泵可进行闭合循环将碱融化;用泵将碱液送入电解槽中,剩余碱液汇入一容器中以备补碱时使用。另一容器加入纯水用泵向电解槽自动补水。 4.10冷却水系统
冷却水分二路,一路经电动调节阀进入氢、氧分离器;一路不经调节流量进入氢气冷却器、干燥器的冷却器。 4.11氮气吹扫系统
本系统主要用于制氢装置开机前的置换、停机检修也需置换,也可用于气密性试验。
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C4和C10等截止阀入口处备有快速软管接头,用后要及时卸掉,不得改用硬管固定连接。 4.12 过滤器的清洗
4.12.1清洗时打开D2阀,关闭D1、D3,再打开C23排气后,即可打开碱液过滤器部上法兰;将过滤器滤芯取出清洗后装回,再将D1、D3打开,D2关闭,即可恢复工作。 4.13清洗排污系统
本装置的排污通过阀门完成,排污后要将阀门关严。 4.14低压配电柜
用于对水电解制氢装置的所有动力装置供电,如:整流柜、PLC自动控制柜、计量泵、干燥器、氢气站内照明等。 4.15整流柜(详见整流柜使用说明书) 4.16 PLC自动控制柜和工业控制计算机
自动控制柜的下位机由PLC(可编程序控制器)、配电器、安全栅等组成,上位机由工业控制计算机和显示器、鼠标、键盘等组成,配有先进的软件系统,实现对水电解制氢系统的自动控制、自动调节、自动检测、自动开机与停机、数据采集、集中显示、故障报警及联锁停机等功能。(详见自动控制系统使用说明书)。 4.17其它设备参数 4.17.1计量泵(补水泵)
型号; JYMZ-60/4.0Mpa
排出压力 流量 电机型号 电机功率
5.装置的使用条件
5.1本装置所生产的产品是氢气和氧气,两个容积的氢和一个容积的氧的混合物,称为爆鸣气。氢气和氧气,氢气和空气当按体积计在下例混合范围内:
H2 : 4.65%~93.9%; O2 : 95.35%~6.1% H2 : 4%~75%; 空气: 96%~25%
在火焰、火花、高温的作用下会发生爆炸,因此装置所在生产场所必须具备可靠的防火、防爆条件,按国家有关规定、电解间、生产火灾危险性类别为“甲类”,爆炸危险环境为1区。
5.2为保障电解槽正常工作,延长使用寿命,提高气体纯度,应该对生产原料加以质量控制。
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2.5-4.0Mpa 60l/h YS8024; 0.5kw