Nozares fons
Divkāršās{0}}oglekļa stratēģijas īstenošanas rezultātā Ķīnas zaļā ūdeņraža rūpniecība ieiet liela mēroga{1}}attīstības paātrinātā fāzē. 2025. gadā publiskā iepirkuma skala par sadzīves elektrolītiskā ūdens ūdeņraža ražošanas iekārtām sasniedza 2398,8 MW, kas ir par 69,4% vairāk nekā iepriekšējā gadā, sasniedzot rekordaugstu līmeni. 2026. gada martā publicētajā 15. piecu{11}}gada plānā ir skaidri izteikts aicinājums "enerģiski attīstīt zaļo ūdeņraža enerģiju" un ūdeņradis tiek pozicionēts kā jauns izaugsmes punkts nākotnē. Saskaņā ar politikas norādījumiem ūdeņraža enerģijas plaša mēroga izmantošana dažādās jomās, piemēram, transportā un rūpniecībā, turpina paplašināties. Vienlaikus, pateicoties straujajai elektrolizatoru tehnoloģiju attīstībai un nepārtraukti samazinoties atjaunojamās enerģijas izmaksām, paredzams, ka zaļā ūdeņraža daļa kopējā ūdeņraža ražošanā līdz 2030. gadam pārsniegs 30 %, un tirgus apjoms pārsniegs 20 miljardus juaņu. Politikas un tirgus spēku virzīta, ūdeņraža enerģijas nozare ieiet jaunā lēcienveida attīstības posmā.
Elektrolītiskā ūdens ūdeņraža ražošanas procesa laikā precīza spiediena kontrole ir būtiska, lai nodrošinātu drošu sistēmas darbību. Ūdeņradis un skābeklis elektrolizatorā tiek ģenerēti vienlaicīgi. Saprātīga un stabila spiediena uzturēšana ne tikai novērš sprādziena risku, ko izraisa pretplūsma spiediena atšķirību dēļ starp ūdeņraža un skābekļa maisījuma gāzēm, bet arī nodrošina gāzu atdalīšanas iekārtu efektīvu darbību un uzticamu sistēmas blīvējumu. Spiediena uzraudzība reāllaikā un dinamiska regulēšana ir drošas ūdeņraža ražošanas darbības pamatā.
Elektrolītiskā ūdens ūdeņraža ražošanas instrumentu kontrole
Elektrolītiskā ūdens ūdeņraža ražošanas sistēmas procesa shematiskā diagramma
Elektrolīzers ir elektrolītiskā ūdens ūdeņraža ražošanas sistēmas galvenais aprīkojums. Tas izmanto KOH vai NaOH šķīdumu kā elektrolītu un līdzstrāvas iedarbībā elektrolizē ūdeni, lai radītu ūdeņradi un skābekli. Elektrolīzes rezultātā iegūtās gāzes (H2, O2) satur atomizētu sārmu šķidrumu. Vispirms tie iziet cauri gāzes-šķidruma separatoram, lai noņemtu sārmu šķidrumu. Gāzes, kas iziet no gāzes{7}šķidruma separatora, joprojām satur nelielu daudzumu atomizēta sārma šķidruma un ūdens tvaiku. Gāzes skruberis var nomazgāt atlikušo šķidrumu. Atdalītais ūdeņradis un skābeklis tiek atdzesēti, tiek noņemti pilieni, un pēc tam tos izsūta vadības sistēma. Spiediens separatorā ietekmē elektrolīzes efektivitāti. Piemērots augsts spiediens var samazināt gāzes saturu elektrolītā, uzlabojot tā elektrisko vadītspēju un uzlabojot elektrolīzes efektivitāti. Tomēr pārmērīgs spiediens palielina ūdeņraža un skābekļa šķīdību elektrolītā, samazinot ražošanas jaudu.
Ūdeņraža skrubera un skābekļa skrubera spiediena paraugu ņemšanas punkti tiek izmantoti, lai mērītu diferenciālo spiedienu, atspoguļojot spiediena starpību starp elektrolizatora ūdeņraža un skābekļa pusēm. Ja spiediena starpība starp elektrolizatora ūdeņraža un skābekļa pusēm ir pārāk liela, tas var izraisīt ūdeņraža un skābekļa iekļūšanu savā starpā, veidojot jauktu gāzi, kas rada ievērojamu sprādzienbīstamību. Sistēmas kontrolleris kontrolē izejas regulēšanas vārstu, pamatojoties uz diferenciālo spiedienu, lai tas būtu drošā diapazonā.
Gāzes{0}}šķidruma separatora šķidruma līmeņa mērīšanai: ja gāzes-šķidruma separators ir uzstādīts augstāk nekā elektrolizators, separatora šķidruma līmenis atspoguļo elektrolizatora šķidruma līmeni. Ūdeņradis un skābeklis, kas rodas elektrolīzes laikā, pakāpeniski pazeminās šķidruma līmeni gāzes-šķidruma separatorā. Ja šķidruma līmenis ir pārāk zems, gāze var iekļūt pakārtotajā šķidruma izplūdes caurulē. Gāzes{6}}šķidruma separatora šķidruma līmeņa uzturēšana drošā diapazonā ir ļoti svarīga.
Elektrolīta cirkulācijas cilpā elektrolīta plūsmas mērīšanai parasti izmanto elektromagnētisko plūsmas mērītāju. Tā kā elektrolītam (piemēram, KOH, NaOH šķīdumam) ir laba elektrovadītspēja, elektromagnētiskais plūsmas mērītājs nodrošina stabilus un uzticamus mērījumus. Vadības sistēma regulē cirkulācijas sūkni, pamatojoties uz plūsmas signālu, saglabājot elektrolīta plūsmu saprātīgā diapazonā, tādējādi nodrošinot elektrolīzera temperatūras kontroli un reakcijas efektivitāti.
Lietojumprogrammu risinājumi viedajiem spiediena raidītājiem
Separatora un skrubera šķidruma līmeņa mērīšana
Atdalītāja spiediena mērīšana
Ūdeņraža/skābekļa separatoros mērītā vide ir ūdeņradis vai skābeklis, ko papildina sarežģīti apstākļi, piemēram, ūdens tvaiki, sārmu migla un kondensāts. Lai nodrošinātu ilgstošu-stabilu darbību, viedā spiediena devēja samitrinātajām daļām ieteicams izmantot Hastelloy C diafragmu, lai uzlabotu izturību pret koroziju un pret-kristalizācijas spēju. Raidītāja vispārējam sprādziendrošības novērtējumam ir jāatbilst Ex d IIC T4 standartam, un tam ir jābūt SIL2 funkcionālās drošības sertifikātam. Redundants dizains un atteices-droši mehānismi nodrošina drošu un uzticamu darbību neparastos apstākļos.
Atdalītāja šķidruma līmeņa mērīšana
Šķidruma līmeņa mērīšanai ūdeņraža un skābekļa separatoros, attālināts kapilārsdiferenciālā spiediena raidītājsparasti tiek izmantots. Mērītā vide ir sārma šķidruma un gāzes (ūdeņraža/skābekļa) maisījums, kur augsta spiediena puse saskaras ar sārma šķidrumu, bet zema spiediena puse saskaras ar gāzes fāzi (satur ūdens tvaikus un sārmu miglu). Lai atbilstu šiem ļoti kodīgajiem un viegli -kristalizējamiem apstākļiem, ir ieteicams izmantot Hastelloy C diafragmas gan augsta, gan zema spiediena pusē, lai nodrošinātu izcilu izturību pret sārmu koroziju un ilgtermiņa mērījumu stabilitāti. Diferenciālā spiediena līmeņa devēja vispārējam sprādziendrošības novērtējumam ir jāatbilst Ex d IIC T4 standartam, lai tas atbilstu drošības noteikumiem sprādzienbīstamu gāzu vidē. Papildus ir ieteicams sistēmā uzstādīt tiešsaistes ūdeņraža koncentrācijas uzraudzības punktus, lai vēl vairāk uzlabotu ekspluatācijas drošību.
Skrubera spiediena un šķidruma līmeņa mērīšana
Spiediena un šķidruma līmeņa mērīšanai skruberiem tiek izmantota arī diafragmas atloka{0}}tipa struktūra. Iekšējā vide nav vienkārši ūdens, bet gan sarežģīta daudzfāzu sistēma, kas sastāv no ūdens vai atšķaidīta sārma šķidruma (iespējams, kas satur KOH), ūdeņraža/skābekļa, sārmu miglas un kondensāta. Šo stāvokli raksturo spēcīga korozija, augsts mitrums un tendence kristalizēties. Tāpēc diafragmas materiāls ir ieteicams Hastelloy C, lai uzlabotu izturību pret koroziju un anti-adhēzijas īpašības, nodrošinot instrumenta ilgtermiņa stabilitāti un uzticamību.
Gāzes izvades un uzglabāšanas spiediena mērīšana
Vadības sistēmas izejas posmā ūdeņradis un skābeklis nonāk uzglabāšanas vai pārvades cauruļvados. Spiediena mērīšana šajā posmā ir ļoti svarīga sistēmas drošībai un gāzes kvalitātei. Thespiediena raidītājsūdeņraža pusē tiek izmantota 316 l nerūsējošā tērauda diafragma, un tam ir iekšēji droša konstrukcija. Sākot no ķēdes iekšējās drošības, tas efektīvi samazina aizdegšanās avotu risku, kontrolējot sprādziena risku projektēšanas stadijā, lai nodrošinātu drošu un uzticamu sistēmas darbību.
Spiediena raidītājs skābekļa pusē izmanto arī 316L nerūsējošā tērauda diafragmu. Uzpildes šķidrums ir inerta vide, un diafragmai tiek veikta stingra apstrāde bez eļļas un attaukošanas, lai izvairītos no degšanas vai eksplozijas riska ar skābekli bagātinātā vidē, vienlaikus nodrošinot skābekļa tīrības atbilstību procesa prasībām. Izmantojot mērķtiecīgu atlasi un drošības dizainu, tiek panākta stabila un droša elektrolītiskā ūdens ūdeņraža ražošanas sistēmas darbība gāzes izvades posmā.
Ieteicamie produkti
MDM7000 viedais spiediena raidītājs
- Augsta precizitāte: Tehnoloģija dod spēku, mērīšana bez robežām. Ietver otrās -paaudzes monosilīcija kompozītmateriālu sensoru, kas nodrošina ±0,075% un ±0,05% pamata precizitāti precīziem un uzticamiem datiem.
- Augsta Stabilitāte: konsekventa veiktspēja, nemainīgi izcila. Piedāvā apgriezienu attiecību 100:1, ilgtermiņa stabilitāti ±0,1% SPAN uz 10 gadiem, augsta statiskā spiediena spēju līdz 42 MPa. Pārī ar integrētu diafragmas sistēmu, kas nodrošina stabilu ilgtermiņa darbību un samazina uzturēšanas izmaksas.
- Augsta uzticamība: Atjautīgs dizains, garantēta drošība. Tiek izmantota modulāra produkta arhitektūra un divu{1}}kameru dizains. Korozijas un kristalizācijas procesiem ir izvēlēta Hastelloy C diafragma, lai pilnībā novērstu korozijas un kristalizācijas riskus.
- Augsts aizsardzības līmenis: vairāki sertifikāti,{0}}stingra drošība. Sasniegts TÜV SIL2 funkcionālās drošības sertifikāts, atbilst NEPSI, ATEX, IECEx un citiem starptautiskajiem sprādziendrošas{3}standartiem. Lāzermetināšanas blīvēšanas tehnoloģija novērš noplūdes ceļus, ar IP67 iekļūšanas aizsardzības pakāpi, nodrošinot stabilu darbību pat ekstremālos apstākļos.
MFE600-E elektromagnētiskais plūsmas mērītājs
- Stabili un uzticami dati: piemērots nepārtrauktai partijas mērīšanai.
- Viegla uzstādīšana un apkope: nav trauslu detaļu, zemas uzturēšanas izmaksas.
- Iekšzemes piegādes nodrošināšana: kontrolējami piegādes laiki, stabila ilgtermiņa piegāde{0}}.
- Nobriedis risinājums: plaši pielāgots elektrolītiskā ūdens ūdeņraža ražošanas pielietojuma scenārijiem.
