Pozadina industrije
Potaknuta implementacijom strategije dvostrukog-ugljika, kineska industrija zelenog vodika ulazi u ubrzanu fazu velikog-razvoja. U 2025. ljestvica javnog nadmetanja za opremu za proizvodnju vodika u domaćoj elektrolitičkoj vodi dosegla je 2398,8 MW, -na-godinu povećanje od 69,4%, što je rekordno visoko. Nacrt "15. peto-godišnjeg plana" objavljen u ožujku 2026. izričito poziva na "snažan razvoj zelene energije vodika" i postavlja vodik kao novu točku rasta koja vodi budućnost. Pod smjernicama politike, -primjena vodikove energije u velikim razmjerima u različitim područjima kao što su transport i industrija nastavlja se širiti. Istodobno, potaknuti brzim napretkom tehnologije elektrolizera i kontinuiranim smanjenjem troškova obnovljive energije, očekuje se da će udio zelenog vodika u ukupnoj proizvodnji vodika premašiti 30% do 2030. godine, s veličinom tržišta od 20 milijardi juana. Potaknuta političkim i tržišnim silama, industrija vodikove energije ulazi u novu fazu skokovitog razvoja.
Tijekom procesa proizvodnje vodika elektrolitičkom vodom, precizna kontrola tlaka ključna je za osiguranje sigurnog rada sustava. Unutar elektrolizera istovremeno se stvaraju vodik i kisik. Održavanje razumnog i stabilnog tlaka ne samo da sprječava rizik od eksplozije uzrokovan povratnim strujanjem zbog razlika u tlaku između vodika i kisika pomiješanih plinova, već također osigurava učinkovit rad opreme za odvajanje plina i pouzdano brtvljenje sustava. Praćenje-tlaka u stvarnom vremenu i dinamička regulacija u srži su osiguravanja sigurnih operacija proizvodnje vodika.
Kontrola instrumentacije za proizvodnju vodika u elektrolitičkoj vodi
Shematski dijagram procesa sustava za proizvodnju vodika elektrolitičkom vodom
Elektrolizer je ključna oprema sustava za proizvodnju vodika u elektrolitičkoj vodi. Kao elektrolit koristi otopinu KOH ili NaOH, a pod djelovanjem istosmjerne struje elektrolizira vodu pri čemu nastaje vodik i kisik. Plinovi (H2, O2) proizvedeni elektrolizom sadrže raspršenu alkalnu tekućinu. Prvo prolaze kroz separator plin-tekućine kako bi uklonili alkalnu tekućinu. Plinovi koji izlaze iz separatora plin-tekućine još uvijek sadrže malu količinu atomizirane alkalne tekućine i vodene pare. Pročišćivač plina može isprati zaostalu tekućinu. Odvojeni vodik i kisik se hlade, uklanjaju se kapljice, a zatim ih kontrolni sustav šalje van. Tlak unutar separatora utječe na učinkovitost elektrolize. Odgovarajući visoki tlak može smanjiti sadržaj plina u elektrolitu, povećavajući njegovu električnu vodljivost i poboljšavajući učinkovitost elektrolize. Međutim, prekomjerni tlak povećava topljivost vodika i kisika u elektrolitu, smanjujući proizvodnju.
Točke uzorkovanja tlaka u pročišćivaču vodika i pročišćivaču kisika koriste se za mjerenje diferencijalnog tlaka, odražavajući razliku tlaka između vodikove i kisikove strane elektrolizera. Ako je razlika tlaka između vodikove i kisikove strane elektrolizatora prevelika, može uzrokovati međusobno prožimanje vodika i kisika, stvarajući miješani plin koji predstavlja značajnu opasnost od eksplozije. Regulator sustava kontrolira izlazni regulacijski ventil na temelju diferencijalnog tlaka kako bi ga održao unutar sigurnog raspona.
Za mjerenje razine tekućine u separatoru plin-tekućine: Kada je separator plina-tekućine instaliran na višoj nadmorskoj visini od elektrolizera, razina tekućine u separatoru predstavlja razinu tekućine u elektrolizeru. Vodik i kisik koji nastaju tijekom elektrolize uzrokovat će postupni pad razine tekućine u separatoru plina-tekućine. Ako je razina tekućine preniska, plin može ući u nizvodnu izlaznu cijev tekućine. Održavanje razine tekućine u separatoru plin-tekućine unutar sigurnog raspona vrlo je važno.
U krugu cirkulacije elektrolita, elektromagnetski mjerač protoka obično se koristi za mjerenje protoka elektrolita. Budući da elektrolit (npr. otopina KOH, NaOH) ima dobru električnu vodljivost, elektromagnetski mjerač protoka postiže stabilno i pouzdano mjerenje. Kontrolni sustav prilagođava cirkulacijsku pumpu na temelju signala protoka, održavajući protok elektrolita unutar razumnog raspona, čime se osigurava kontrola temperature elektrolizatora i učinkovitost reakcije.
Aplikacijska rješenja za pametne transmitere tlaka
Mjerenje razine tekućine u separatoru i skruberu
Mjerenje tlaka separatora
U separatorima vodik/kisik, mjereni medij je vodik ili kisik, popraćen složenim uvjetima kao što su vodena para, alkalna magla i kondenzat. Kako bi se osigurao dugoročan -stabilan rad, preporuča se koristiti Hastelloy C dijafragmu za navlažene dijelove pametnog transmitera tlaka kako bi se poboljšala otpornost na koroziju i sposobnost anti-kristalizacije. Ukupna ocjena-otpornosti odašiljača na eksploziju mora ispunjavati standard Ex d IIC T4 i trebao bi imati SIL2 certifikat funkcionalne sigurnosti. Putem redundantnog dizajna i mehanizama za-sigurnost od kvara, osiguran je siguran i pouzdan rad u nenormalnim uvjetima.
Mjerenje razine tekućine u separatoru
Za mjerenje razine tekućine u separatorima vodika i kisika, udaljena kapilaratransmiter diferencijalnog tlakaobično se koristi. Mjereni medij je mješavina alkalne tekućine i plina (vodik/kisik), gdje je visoko{1}}tlačna strana u kontaktu s alkalnom tekućinom, a nisko-tlačna strana u kontaktu s plinovitom fazom (koja sadrži vodenu paru i alkalnu maglu). Kako bi odgovarali ovim visoko korozivnim uvjetima koji se-lak-kristaliziraju, preporuča se koristiti Hastelloy C dijafragme i na strani visokog i na niskom-tlaku kako bi se osigurala izvrsna otpornost na alkalnu koroziju i dugoročna-stabilnost mjerenja. Ukupna ocjena-otpornosti na eksploziju transmitera razine diferencijalnog tlaka također mora ispunjavati standard Ex d IIC T4 kako bi bio u skladu sa sigurnosnim propisima za eksplozivne plinske atmosfere. Dodatno, preporuča se instalirati online točke za praćenje koncentracije vodika u sustavu kako bi se dodatno povećala radna sigurnost.
Mjerenje tlaka u skruberu i razine tekućine
Mjerenje tlaka i razine tekućine za čistače također koristi strukturu tipa prirubnice dijafragme-. Unutarnji medij nije samo voda, već složeni više{2}}fazni sustav sastavljen od vode ili razrijeđene alkalne tekućine (koja možda sadrži KOH), vodika/kisika, alkalne magle i kondenzata. Ovo stanje karakterizira jaka korozivnost, visoka vlažnost i sklonost kristalizaciji. Stoga se preporučuje da materijal dijafragme bude Hastelloy C kako bi se poboljšala otpornost na koroziju i anti-adhezijska svojstva, osiguravajući dugoročnu-stabilnost i pouzdanost instrumenta.
Mjerenje izlaznog plina i tlaka u skladištu
Tijekom izlaznog stupnja sustava upravljanja, vodik i kisik ulaze u skladišne ili prijenosne cjevovode. Mjerenje tlaka u ovoj fazi ključno je za sigurnost sustava i kvalitetu plina. Thetransmiter tlakana strani vodika koristi dijafragmu od nehrđajućeg čelika 316L i usvaja svojstveno siguran dizajn. Počevši od intrinzične sigurnosti kruga, ovo učinkovito smanjuje rizik od izvora paljenja, kontrolirajući opasnost od eksplozije u fazi projektiranja kako bi se osigurao siguran i pouzdan rad sustava.
Transmiter tlaka na strani kisika također koristi dijafragmu od nehrđajućeg čelika 316L. Tekućina za punjenje je inertan medij, a dijafragma se podvrgava strogoj obradi-bez ulja i odmašćivanju kako bi se izbjegli rizici od izgaranja ili eksplozije u okruženju-obogaćenom kisikom, dok se također osigurava da čistoća kisika zadovoljava zahtjeve procesa. Ciljanim odabirom i sigurnosnim dizajnom postiže se stabilan i siguran rad sustava za proizvodnju vodika u elektrolitičkoj vodi tijekom faze izlaza plina.
Preporučeni proizvodi
MDM7000 Pametni odašiljač tlaka
- Visoka točnost: Tehnologija osnažuje, mjerenje bez granica. Sadrži drugu{1}}generaciju monosilikonskog kompozitnog senzora, koji postiže osnovnu točnost od ±0,075% i ±0,05% za precizne i pouzdane podatke.
- Visoka stabilnost: Dosljedna izvedba, dosljedno izvrsna. Nudi omjer smanjenja od 100:1, dugoročnu -stabilnost od ±0,1% SPAN na 10 godina, mogućnost visokog statičkog tlaka do 42 MPa. Uparen s integriranim sustavom dijafragme, osigurava stabilan dugoročan-rad i smanjuje troškove održavanja.
- Visoka pouzdanost: Genijalan dizajn, sigurnost zajamčena. Koristi modularnu arhitekturu proizvoda i dvo-komorni dizajn. Za procese korozije i kristalizacije odabrana je Hastelloy C dijafragma kako bi se u potpunosti eliminirali rizici od korozije i kristalizacije.
- Visoka razina zaštite: Višestruki certifikati, -čvrsta sigurnost. Ostvaren TÜV SIL2 certifikat funkcionalne sigurnosti, u skladu s NEPSI, ATEX, IECEx i drugim međunarodnim standardima otpornosti-na eksploziju. Tehnologija brtvljenja laserskim zavarivanjem eliminira puteve curenja, s IP67 ocjenom zaštite od prodora, osiguravajući stabilan rad čak i u ekstremnim okruženjima.
MFE600-E elektromagnetski mjerač protoka
- Stabilni i pouzdani podaci: Prikladni za kontinuirano mjerenje serije.
- Jednostavna instalacija i održavanje: Nema lomljivih dijelova, niski troškovi održavanja.
- Jamstvo domaće opskrbe: kontrolirana vremena isporuke, stabilna dugoročna-opskrba.
- Zrelo rješenje: Široko prilagođeno za scenarije primjene proizvodnje vodika u elektrolitičkoj vodi.
