Генератор водорода серии S

Генератор водорода серии S – это полностью автоматизированная система электролиза воды с протонообменной мембраной (ПОМ), спроектирован таким образом, что в зависимости от режима работы он способен производить до 1.05 м3/час водорода 99.999% чистоты. Максимальное давление поставляемого водорода 13,8 бар. Генератор обеспечивает непрерывную работу при бесперебойной подаче воды и электричества. Он спроектирован для использования исключительно внутри помещений.

Система состоит из электролизного модуля, а также вспомогательного оборудования, необходимого для регулировки процессов электролиза и сжатия водорода. Вспомогательное оборудование используется для обеспечения функционирования системы: циркуляции воды, сушки водорода, сжатия водорода и отключения системы. В генератор встроены датчики и панель управления для мониторинга производительности системы и выполнения автоматических операций.

Общая схема генератора водорода

На рисунке представлен схематический чертеж генератора водорода S, включая границы системы и основные соединения. Вода подается в систему; водород, вода и кислород отводятся. Данная система производит водород. Она предназначена для эксплуатации обученным персоналом, знакомым с использованием подобного рода оборудования, а также с мерами безопасности при работе с водородом и сжатыми газами.

Разработка генератора водорода серии S выполнена в соответствии с EN60079-10, Раздел 2, NE. Касательно NFPA 496, в оборудование встроен тип Z вентиляционной схемы с избыточным давлением. Воздушный вентилятор на входе нагнетает более 21.24м³/мин свежего вентиляционного воздуха, который пропускается через отсек электроники и отсек производства водорода, а затем выбрасывается через выхлопное отверстие. Вентилятор обладает достаточной мощностью для поддержания положительного статического давления воздуха более 50 мм водного столба. Выключатель, реагирующий на изменение давления внутри корпуса, детектирует любые потери вентиляционного давления и автоматически отключает систему при потере давления. Кроме того, скорость потока вентиляционного воздуха такова, что он разбавляет любые внутренние утечки водорода до концентрации ниже предела воспламенения (4%). На выходе потока промывного воздуха установлен детектор горючего газа (в данном случае водорода) для определения присутствия водорода. При определении в потоке воздуха водорода концентрацией более 1,2% детектор вызывает запускает аварийную сигнализацию и автоматически отключает генератор.

Компания PROTON рекомендует, чтобы скорость обмена воздуха внутри генератора была в сотни раз больше максимальной скорости производства водорода для исключения возможности накопления газа внутри оборудования. На случай внутреннего сбоя, повлекшего за собой резкую утечку, установка оснащена встроенной предохранительной схемой-детектором, который прекратит дальнейшее производство водорода, автоматически отключив систему. В дополнение, система может быть связана с системой пожарной безопасности, детектором водорода или другим внешним сигнальным оборудованием в соответствии с локальными правилами техники безопасности, установленными административными и законодательными органами.
Генератор водорода серия S предназначен для работы во взрывобезопасной среде. Он использует атмосферный воздух для промывки изолированного внутреннего пространства прибора для обеспечения внутри него невзрывоопасной среды (патент us 5980726).

Рабочая температура окружающей среды генератора должна быть в диапазоне от 5°C до 40°C. Установка не предназначена для работы при низких температурах (ниже 0°С). Если система подверглась заморозке, могут возникнуть серьезные повреждения.

Если в помещении, где установлено данное оборудование, возможен перепад до низких температур, необходимо принять меры предосторожности для предотвращения изделия от замораживания. В генератор HOGEN встроен термодатчик (термистор) для измерения температуры воды в системе. Максимально допустимая рабочая температура воды составляет 60°C. При превышении этого значения, оборудование автоматически отключится, поскольку температуры выше указанной могут привести к повреждению системы электролитических ячеек.

Генератор HOGEN следует перевозить и хранить при температуре окружающей среды от 5°C до 40°C и относительной влажности от 0 до 95% при отсутствии конденсата. Если известно, что при перевозке оборудование может быть подвергнуто воздействию низких температур, необходимо слить из системы воду, а также вынуть комплект ячеек и транспортировать его отдельно. Инструкции по демонтажу системы приведены в Руководстве по обслуживанию, PD-0300-0001.

Если в помещении, где установлено данное оборудование, возможен перепад до низких температур, необходимо принять меры предосторожности для предотвращения изделия от охлаждения, замораживания систем подачи и слива воды и закупоривания выходного отверстия водорода.

Генератор водорода серии S предназначен для установки внутри помещений на выступающей цементной подушке. Источник переменного тока и деионизированная вода являются ключевыми коммуникациями, которые подключаются к оборудованию. Обычно генератор поставляется с уже установленным электролизным модулем. По этой причине не подвергайте ячейки воздействию низких температур, если система еще не запущена. Пожалуйста, свяжитесь с производителем для получения специальных инструкций по хранению и обращению с оборудованием, если оно было подвергнуто заморозке до первого запуска.

Все коммуникационные соединения: газ, вода, электричество и связь находятся на задней стороне изделия. Доступ к задней панели необходим для выполнения работ по текущему обслуживанию воздушного фильтра. Оставьте достаточное пространство с задней стороны генератора для того, чтобы необходимое количество воздуха могло свободно поступать и выводиться из системы. Генератор управляется при помощи панели управления, которая содержит кнопки запуска и выключения, дисплей для отображения текущего состояния системы, и порт RS232 для сервисного обслуживания. Две передние двери открываются для возможности замены водного фильтра и проведения рутинных работ.

Технические характеристики генератора водорода серии S

Описание

Установка для производства водорода в автоматизированном контейнерном исполнении, полностью готовая к установке по месту. Эксплуатация в режиме следования за нагрузкой автоматически регулирует выход в соответствии с требованием

Электролит

Протонообменная мембрана (PEM) – безщелочная

Производство водорода

Производительность по водороду

0.26 м3/час
4.7 л/мин
0.57 кг/24 часа

0.53 м3/час
9.4 л/мин
1.14 кг/24 часа

1.05 м3/час
18.8 л/мин
2.27 кг/24 часа

Давление водорода на выходе - номинальное

13,8 бар

Потребляемая мощность на единицу объема произведенного водорода

9,4 кВт ч/ м3

9,0 кВт ч/ м3

8,3 кВт ч/ м3

Чистота (концентрация примесей)

99,9995%
Водяной пар < 5 ppm воды (температура насыщения -65º C/-85º F)
N2 < 2 ppm, O2 < 1 ppm,
Все остальное ниже предела обнаружения

Диапазон регулировки производительности

От 0 до 100% производимого водорода

Возможность модернизации

Нет

Требования к деионизированной воде

Расход при максимальной производительности

0.26 л/час

0.47 л/час

0.94 л/час

Температура

от 5 ºС до 35 ºС

Давление

От 1,5 до 4 бар

Качество подводимой воды

Минимальные требования: деионизированная вода ASTM тип II, < 1 мкСм/см (> 1 МОм-см)
Предпочтительно: деионизированная вода ASTM тип I, < 0,1 мкСм/см (> 10 МОм-см)

Тепловая нагрузка и требования к охлаждению

Охлаждение

Воздушное охлаждение

Максимальная тепловая нагрузка от системы

1.3 кВт макс

2.2 кВт макс

4.3 кВт макс

Охлаждающий агент

Воздух из окружающей среды, от 5 ºС до 40 ºС

Требования к электричеству

Рекомендуемое значение на предохранителе

4 кВА

8 кВА

12 кВА

Электропитание

205-240 В (переменный ток), однофазный, 50 или 60 Гц

Соединения

Выход производимого водорода

¼ '' CPI™ прессуемый зажим для труб, нержавеющая сталь

Н2/Н2О вентиляционный порт

1/2 '' CPI™ прессуемый зажим для труб, нержавеющая сталь

Вход для деионизированной воды

¼ '' ПП трубка с защелкой

Дренажный выход

¼ '' ПП трубка с защелкой

Электричество

Подсоединено к встроенному автоматическому предохранителю

Цифровой выход

RS 232, Ethernet

Система управления

Стандартные характеристики

Полностью автоматизированное управление, кнопка запуск/выкл, E-stop. Встроенная система детекции утечки водорода. Самодиагностика ошибок и падения давления в системе.

Удаленный аварийный терминал

Реле тип С 2А/30 В(пост.ток) для выключения

Удаленное выключение

Предохранительный шунтовый выключатель

Внешние характеристики

Размеры Ш х Д х В

97 см x 79 см x 106 см

Вес

215 кг

Класс

IP22

Требования к окружающим условиям
*Не замораживать*

Стандартное размещение

Внутри помещения, уровень ± 1º, от 0 до 90 % влажности без конденсата, безопасная/не классифицированная окружающая среда

Температура при хранении/перевозке

От 5°C до 60°

Диапазон температур окружающей среды

От 5°C до 40°

Диапазон высот - высота над уровнем моря до

1520 м

Вентиляция

Надлежащая вентиляция должна быть обеспечена из безопасной окружающей среды в соответствии с IEC60079-10, Zone 2 NE

Меры безопасности и нормативные регламенты

Вентиляция помещения (окружающая среда)

NFPA 69 и EN 1127-1, пункт 6.2. Вентилятор нагнетает поток свежего воздуха со скоростью до 28 м3/мин (1000 фут3/мин)

Шум, дБ на расстоянии 1 метр

< 70

Сертификаты

cTUVus (UL и эквивалент CSA), CE (PED, ATEX, LVD, Mach. Dir. EMC), Сертификат NYFD

Гегнераторы водорода другой производительности

Серия G

Модель G200 G400 G600
Производительность:
см3/мин
200 400 600
Чистота 99.9999%
Выходное давление 8 бар

Серия Н

Модель H2 H4 H6
Производительность:
м3/час
2 4 6
Чистота 99.9995%
Выходное давление 15 бар / 30 бар

Серия C

водородная станция для промышленного применения
Модель С10 С20 С30
Производительность:
м3/час
10 20 30
Чистота 99.9998%
Выходное давление 30 бар

Серия M

Модель M100 M200 M400
Производительность:
м3/час
100 200 400
Чистота 99.9995%
Выходное давление 30 бар