විද්යුත් විච්ඡේදකහයිඩ්රජන්නිෂ්පාදන ඒකකයට සම්පූර්ණ ජල විද්යුත් විච්ඡේදක කට්ටලයක් ඇතුළත් වේ.හයිඩ්රජන්නිෂ්පාදන උපකරණ, ප්රධාන උපකරණ ඇතුළුව:
1. විද්යුත් විච්ඡේදක කෝෂය
2. වායු ද්රව වෙන් කිරීමේ උපකරණය
3. වියලීමේ සහ පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතිය
4. විදුලි කොටසට ඇතුළත් වන්නේ: ට්රාන්ස්ෆෝමර්, සෘජුකාරක කැබිනට්ටුව, පීඑල්සී පාලන කැබිනට්ටුව, උපකරණ කැබිනට්ටුව, බෙදාහැරීමේ කැබිනට්ටුව, ඉහළ පරිගණකය යනාදිය.
5. සහායක පද්ධතියට ප්රධාන වශයෙන් ඇතුළත් වන්නේ: ක්ෂාර ද්රාවණ ටැංකිය, අමුද්රව්ය ජල ටැංකිය, වේශ නිරූපණ ජල පොම්පය, නයිට්රජන් සිලින්ඩරය/බස්බාර් යනාදිය. 6. උපකරණවල සමස්ත සහායක පද්ධතියට ඇතුළත් වන්නේ: පිරිසිදු ජල යන්ත්රය, චිලර් කුළුණ, චිලර්, වායු සම්පීඩකය, ආදිය.
හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් සිසිලන යන්ත්ර භාවිතා කරන අතර, පාලන පද්ධතියේ පාලනය යටතේ පිටතට යැවීමට පෙර ජලය බිංදු උගුලක් මගින් එකතු කරනු ලැබේ; ඉලෙක්ට්රෝලය හරහා ගමන් කරයි.හයිඩ්රජන්සහ ඔක්සිජන් ක්ෂාර පෙරහන්, හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් ක්ෂාර සිසිලන පිළිවෙළින් සංසරණ පොම්පයේ ක්රියාකාරිත්වය යටතේ, පසුව තවදුරටත් විද්යුත් විච්ඡේදනය සඳහා විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයට නැවත පැමිණේ.
පහළ ප්රවාහ ක්රියාවලීන් සහ ගබඩා කිරීමේ අවශ්යතා සපුරාලීම සඳහා පීඩන පාලන පද්ධතිය සහ අවකල්ය පීඩන පාලන පද්ධතිය මගින් පද්ධතියේ පීඩනය නියාමනය කරනු ලැබේ.
ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් නිපදවන හයිඩ්රජන් වල වාසි අතර ඉහළ සංශුද්ධතාවය සහ අඩු අපද්රව්ය අඩංගු වේ. සාමාන්යයෙන්, ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් නිපදවන හයිඩ්රජන් වායුවේ ඇති අපද්රව්ය ඔක්සිජන් සහ ජලය පමණක් වන අතර, වෙනත් සංරචක නොමැත (සමහර උත්ප්රේරක විෂ වීම වළක්වා ගත හැකිය). මෙය ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් හයිඩ්රජන් වායුව නිපදවීම සඳහා පහසුව සපයන අතර, පිරිසිදු කරන ලද වායුව ඉලෙක්ට්රොනික ශ්රේණියේ කාර්මික වායුවල ප්රමිතීන් සපුරාලිය හැකිය.
හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන ඒකකය මඟින් නිපදවන හයිඩ්රජන්, පද්ධතියේ ක්රියාකාරී පීඩනය ස්ථාවර කිරීමට සහ හයිඩ්රජන් වලින් නිදහස් ජලය තවදුරටත් ඉවත් කිරීමට බෆර් ටැංකියක් හරහා ගමන් කරයි.
හයිඩ්රජන් පිරිපහදු කිරීමේ උපකරණයට ඇතුළු වූ පසු, ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් නිපදවන හයිඩ්රජන් තවදුරටත් පිරිසිදු කරනු ලබන අතර, උත්ප්රේරක ප්රතික්රියා සහ අණුක පෙරනයක් අවශෝෂණය කිරීමේ මූලධර්ම භාවිතා කරමින් ඔක්සිජන්, ජලය සහ අනෙකුත් අපද්රව්ය හයිඩ්රජන් වලින් ඉවත් කරයි.
උපකරණවලට සැබෑ තත්ත්වයට අනුව ස්වයංක්රීය හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන ගැලපුම් පද්ධතියක් සැකසිය හැක. ගෑස් බරෙහි වෙනස්වීම් හයිඩ්රජන් ගබඩා ටැංකියේ පීඩනයේ උච්චාවචනයන් ඇති කරයි. ගබඩා ටැංකියේ ස්ථාපනය කර ඇති පීඩන සම්ප්රේෂකය මුල් කට්ටල අගය සමඟ සංසන්දනය කිරීම සඳහා PLC වෙත 4-20mA සංඥාවක් ප්රතිදානය කරන අතර, ප්රතිලෝම පරිවර්තනය සහ PID ගණනය කිරීමෙන් පසුව, විද්යුත් විච්ඡේදක ධාරාවේ ප්රමාණය සකස් කිරීම සඳහා සෘජුකාරක කැබිනට්ටුවට 20-4mA සංඥාවක් ප්රතිදානය කරයි, එමඟින් හයිඩ්රජන් බරෙහි වෙනස්කම් අනුව හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනය ස්වයංක්රීයව සකස් කිරීමේ අරමුණ සාක්ෂාත් කර ගනී.
ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනය කිරීමේ ක්රියාවලියේ ඇති එකම ප්රතික්රියාව ජලය (H2O) වන අතර, එය ජල නැවත පිරවීමේ පොම්පයක් හරහා අමු ජලය අඛණ්ඩව සැපයිය යුතුය. නැවත පිරවීමේ ස්ථානය හයිඩ්රජන් හෝ ඔක්සිජන් බෙදුම්කරු මත පිහිටා ඇත. ඊට අමතරව, පද්ධතියෙන් පිටවන විට හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් කුඩා ජල ප්රමාණයක් ඉවත් කිරීමට අවශ්ය වේ. අඩු ජල පරිභෝජනයක් ඇති උපකරණවලට 1L/Nm ³ H2 පරිභෝජනය කළ හැකි අතර, විශාල උපකරණවලට එය 0.9L/Nm ³ H2 දක්වා අඩු කළ හැකිය. පද්ධතිය අඛණ්ඩව අමු ජලය නැවත පුරවන අතර, එමඟින් ක්ෂාරීය ද්රව මට්ටමේ සහ සාන්ද්රණයේ ස්ථායිතාව පවත්වා ගත හැකිය. ක්ෂාරීය ද්රාවණයේ සාන්ද්රණය පවත්වා ගැනීම සඳහා කාලෝචිත ආකාරයකින් ප්රතික්රියා කළ ජලය නැවත පිරවිය හැකිය.
- ට්රාන්ස්ෆෝමර් සෘජුකාරක පද්ධතිය
මෙම පද්ධතිය ප්රධාන වශයෙන් උපාංග දෙකකින් සමන්විත වේ, ට්රාන්ස්ෆෝමරයක් සහ සෘජුකාරක කැබිනට්ටුවක්. එහි ප්රධාන කාර්යය වන්නේ ඉදිරිපස හිමිකරු විසින් සපයනු ලබන 10/35KV AC බලය විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයට අවශ්ය DC බලය බවට පරිවර්තනය කර විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයට DC බලය සැපයීමයි. සපයන ලද බලයෙන් කොටසක් ජල අණු සෘජුවම හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් බවට දිරාපත් කිරීමට භාවිතා කරන අතර අනෙක් කොටස තාපය ජනනය කරයි, එය සිසිලන ජලය හරහා ක්ෂාර සිසිලනකාරකය විසින් සිදු කරනු ලැබේ.
බොහෝ ට්රාන්ස්ෆෝමර් තෙල් වර්ගයේ ඒවා වේ. ගෘහස්ථව හෝ බහාලුමක් තුළ තැබුවහොත්, වියළි ආකාරයේ ට්රාන්ස්ෆෝමර් භාවිතා කළ හැකිය. විද්යුත් විච්ඡේදක ජල හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන උපකරණ සඳහා භාවිතා කරන ට්රාන්ස්ෆෝමර් විශේෂ ට්රාන්ස්ෆෝමර් වන අතර ඒවා එක් එක් විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයේ දත්ත අනුව ගැලපිය යුතු බැවින් ඒවා අභිරුචිකරණය කළ උපකරණ වේ.
වර්තමානයේ බහුලව භාවිතා වන සෘජුකාරක කැබිනට්ටුව තයිරිස්ටර වර්ගය වන අතර, එහි දිගු භාවිත කාලය, ඉහළ ස්ථාවරත්වය සහ අඩු මිල හේතුවෙන් උපකරණ නිෂ්පාදකයින් විසින් සහාය දක්වනු ලැබේ. කෙසේ වෙතත්, මහා පරිමාණ උපකරණ ඉදිරිපස පුනර්ජනනීය බලශක්තියට අනුවර්තනය කිරීමේ අවශ්යතාවය නිසා, තයිරිස්ටර සෘජුකාරක කැබිනට් වල පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව සාපේක්ෂව අඩුය. වර්තමානයේ, විවිධ සෘජුකාරක කැබිනට් නිෂ්පාදකයින් නව IGBT සෘජුකාරක කැබිනට් භාවිතා කිරීමට උත්සාහ කරමින් සිටී. සුළං බලය වැනි අනෙකුත් කර්මාන්තවල IGBT දැනටමත් ඉතා සුලභ වන අතර, අනාගතයේදී IGBT සෘජුකාරක කැබිනට් සැලකිය යුතු සංවර්ධනයක් ඇති කරනු ඇතැයි විශ්වාස කෙරේ.
- බෙදාහැරීමේ කැබිනට් පද්ධතිය
බෙදාහැරීමේ කැබිනට්ටුව ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ විද්යුත් විච්ඡේදක ජල හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන උපකරණ පිටුපස ඇති හයිඩ්රජන් ඔක්සිජන් වෙන් කිරීමේ සහ පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතියේ මෝටර සහිත විවිධ සංරචක සඳහා බලය සැපයීම සඳහා වන අතර, 400V හෝ සාමාන්යයෙන් 380V උපකරණ ලෙස හැඳින්වේ. උපකරණවලට හයිඩ්රජන් ඔක්සිජන් වෙන් කිරීමේ රාමුවේ ක්ෂාර සංසරණ පොම්පය සහ සහායක පද්ධතියේ වේශ නිරූපණ ජල පොම්පය ඇතුළත් වේ; වියළන සහ පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතියේ තාපන වයර් සඳහා බල සැපයුම මෙන්ම පිරිසිදු ජල යන්ත්ර, සිසිලන යන්ත්ර, වායු සම්පීඩක, සිසිලන කුළුණු සහ පසුපස-අන්ත හයිඩ්රජන් සම්පීඩක, හයිඩ්රජනීකරණ යන්ත්ර ආදිය වැනි සමස්ත පද්ධතියටම අවශ්ය සහායක පද්ධති, සමස්ත ස්ථානයේ ආලෝකකරණය, අධීක්ෂණය සහ අනෙකුත් පද්ධති සඳහා බල සැපයුම ද ඇතුළත් වේ.
- Cහැඳින්වීමl පද්ධතිය
පාලන පද්ධතිය PLC ස්වයංක්රීය පාලනය ක්රියාත්මක කරයි. PLC සාමාන්යයෙන් Siemens 1200 හෝ 1500 භාවිතා කරන අතර එය මිනිස්-යන්ත්ර අන්තර්ක්රියා අතුරුමුහුණත් ස්පර්ශ තිරයකින් සමන්විත වේ. උපකරණවල සෑම පද්ධතියකම ක්රියාකාරිත්වය සහ පරාමිති සංදර්ශකය මෙන්ම පාලන තර්කනය ප්රදර්ශනය කිරීම ස්පර්ශ තිරය මත සාක්ෂාත් වේ.
5. ක්ෂාර ද්රාවණ සංසරණ පද්ධතිය
මෙම පද්ධතියට ප්රධාන වශයෙන් පහත සඳහන් ප්රධාන උපකරණ ඇතුළත් වේ:
හයිඩ්රජන් ඔක්සිජන් බෙදුම්කරු - ක්ෂාර ද්රාවණ සංසරණ පොම්පය - කපාටය - ක්ෂාර ද්රාවණ පෙරහන - විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලය
ප්රධාන ක්රියාවලිය පහත පරිදි වේ: හයිඩ්රජන් ඔක්සිජන් බෙදුම්කරු තුළ හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් සමඟ මිශ්ර වූ ක්ෂාරීය ද්රාවණය වායු-ද්රව බෙදුම්කරු මගින් වෙන් කර ක්ෂාරීය ද්රාවණ සංසරණ පොම්පයට ප්රත්යාවර්තනය කරනු ලැබේ. හයිඩ්රජන් බෙදුම්කරු සහ ඔක්සිජන් බෙදුම්කරු මෙහි සම්බන්ධ කර ඇති අතර, ක්ෂාරීය ද්රාවණ සංසරණ පොම්පය ප්රත්යාවර්තනය වූ ක්ෂාරීය ද්රාවණය කපාටයට සහ පසුපස කෙළවරේ ක්ෂාරීය ද්රාවණ පෙරහනට සංසරණය කරයි. පෙරහන විශාල අපද්රව්ය පෙරීමෙන් පසු, ක්ෂාරීය ද්රාවණය විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයේ ඇතුළතට සංසරණය වේ.
6. හයිඩ්රජන් පද්ධතිය
කැතෝඩ ඉලෙක්ට්රෝඩ පැත්තෙන් හයිඩ්රජන් වායුව ජනනය වන අතර ක්ෂාරීය ද්රාවණ සංසරණ පද්ධතිය සමඟ බෙදුම්කරු වෙත ළඟා වේ. බෙදුම්කරු තුළ, හයිඩ්රජන් වායුව සාපේක්ෂව සැහැල්ලු වන අතර ස්වභාවිකව ක්ෂාරීය ද්රාවණයෙන් වෙන් වී බෙදුම්කරුගේ ඉහළ කොටසට ළඟා වේ. ඉන්පසු, එය තවදුරටත් වෙන් කිරීම සඳහා නල මාර්ග හරහා ගමන් කරයි, සිසිලන ජලය මගින් සිසිල් කර, පසුපස වියළීමේ සහ පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතියට ළඟා වීමට පෙර 99% ක පමණ සංශුද්ධතාවයක් ලබා ගැනීම සඳහා බිංදු අල්ලන්නෙකු මගින් එකතු කරනු ලැබේ.
ඉවත් කිරීම: හයිඩ්රජන් වායුව ඉවත් කිරීම ප්රධාන වශයෙන් ආරම්භක සහ වසා දැමීමේ කාලවලදී, අසාමාන්ය මෙහෙයුම් වලදී හෝ සංශුද්ධතාවය ප්රමිතීන්ට අනුකූල නොවන විට මෙන්ම දෝශ නිරාකරණය සඳහා යොදා ගනී.
7. ඔක්සිජන් පද්ධතිය
ඔක්සිජන් ගමන් මාර්ගය හයිඩ්රජන් ගමන් මාර්ගයට සමාන වේ, නමුත් එය විවිධ බෙදුම්කරුවන් තුළ සිදු කෙරේ.
හිස් කිරීම: වර්තමානයේ බොහෝ ව්යාපෘති ඔක්සිජන් හිස් කිරීමේ ක්රමය භාවිතා කරයි.
භාවිතය: ඔක්සිජන් උපයෝගිතා අගය අර්ථවත් වන්නේ හයිඩ්රජන් සහ අධි-සංශුද්ධතා ඔක්සිජන් යන දෙකම භාවිතා කළ හැකි යෙදුම් වැනි විශේෂ ව්යාපෘතිවල පමණි, උදාහරණයක් ලෙස ෆයිබර් ඔප්ටික් නිෂ්පාදකයින්. ඔක්සිජන් භාවිතය සඳහා ඉඩ වෙන් කර ඇති සමහර විශාල ව්යාපෘති ද ඇත. පසුපෙළ යෙදුම් අවස්ථා වියළීම සහ පිරිසිදු කිරීමෙන් පසු ද්රව ඔක්සිජන් නිෂ්පාදනය සඳහා හෝ විසරණ පද්ධති හරහා වෛද්ය ඔක්සිජන් සඳහා වේ. කෙසේ වෙතත්, මෙම උපයෝගිතා අවස්ථා වල නිරවද්යතාවය තවමත් තවදුරටත් තහවුරු කිරීම අවශ්ය වේ.
8. සිසිලන ජල පද්ධතිය
ජලයේ විද්යුත් විච්ඡේදක ක්රියාවලිය තාපජ ප්රතික්රියාවක් වන අතර හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන ක්රියාවලියට විද්යුත් ශක්තිය සැපයිය යුතුය. කෙසේ වෙතත්, ජල විද්යුත් විච්ඡේදක ක්රියාවලියේදී පරිභෝජනය කරන විද්යුත් ශක්තිය ජල විද්යුත් විච්ඡේදක ප්රතික්රියාවේ න්යායාත්මක තාප අවශෝෂණය ඉක්මවා යයි. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයේ භාවිතා කරන විදුලියෙන් කොටසක් තාපය බවට පරිවර්තනය වන අතර, එය ප්රධාන වශයෙන් ආරම්භයේ දී ක්ෂාරීය ද්රාවණ සංසරණ පද්ධතිය රත් කිරීමට භාවිතා කරයි, උපකරණ සඳහා ක්ෂාරීය ද්රාවණයේ උෂ්ණත්වය 90 ± 5 ℃ අවශ්ය උෂ්ණත්ව පරාසය දක්වා ඉහළ නංවයි. ශ්රේණිගත උෂ්ණත්වයට ළඟා වූ පසු විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලය දිගටම ක්රියාත්මක වන්නේ නම්, විද්යුත් විච්ඡේදක ප්රතික්රියා කලාපයේ සාමාන්ය උෂ්ණත්වය පවත්වා ගැනීම සඳහා ජනනය වන තාපය සිසිලන ජලය මගින් සිදු කළ යුතුය. විද්යුත් විච්ඡේදක ප්රතික්රියා කලාපයේ ඉහළ උෂ්ණත්වය බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කළ හැකි නමුත් උෂ්ණත්වය ඉතා ඉහළ නම්, විද්යුත් විච්ඡේදක කුටියේ ප්රාචීරයට හානි සිදුවනු ඇත, එය උපකරණවල දිගුකාලීන ක්රියාකාරිත්වයට ද අහිතකර වනු ඇත.
මෙම උපාංගය සඳහා ප්රශස්ත ක්රියාකාරී උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 95 ට නොඅඩු මට්ටමක පවත්වා ගැනීම අවශ්ය වේ. ඊට අමතරව, ජනනය වන හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් ද සිසිල් කර ආර්ද්රතාවය අඩු කළ යුතු අතර, ජල සිසිලන තයිරිස්ටර සෘජුකාරක උපාංගය අවශ්ය සිසිලන නල මාර්ග වලින් ද සමන්විත වේ.
විශාල උපකරණවල පොම්ප ශරීරයට සිසිලන ජලයේ සහභාගීත්වය ද අවශ්ය වේ.
- නයිට්රජන් පිරවීම සහ නයිට්රජන් පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතිය
උපාංගය නිදොස් කර ක්රියාත්මක කිරීමට පෙර, පද්ධතියේ නයිට්රජන් තද බව පරීක්ෂණයක් පැවැත්විය යුතුය. සාමාන්ය ආරම්භයට පෙර, හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් දෙපස ඇති වායු අවධි අවකාශයේ වායුව දැවෙන සහ පුපුරන සුලු පරාසයෙන් බොහෝ දුරින් ඇති බව සහතික කිරීම සඳහා පද්ධතියේ වායු අවධි නයිට්රජන් සමඟ පිරිසිදු කිරීම ද අවශ්ය වේ.
උපකරණ ක්රියා විරහිත කිරීමෙන් පසු, පාලන පද්ධතිය ස්වයංක්රීයව පීඩනය පවත්වා ගෙන යන අතර පද්ධතිය තුළ යම් ප්රමාණයක හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් රඳවා ගනී. ආරම්භයේදී පීඩනය තවමත් පවතී නම්, පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවක් සිදු කිරීමට අවශ්ය නොවේ. කෙසේ වෙතත්, පීඩනය සම්පූර්ණයෙන්ම සමනය වුවහොත්, නයිට්රජන් පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවක් නැවත සිදු කිරීමට අවශ්ය වේ.
- හයිඩ්රජන් වියලීමේ (පිරිසිදු කිරීමේ) පද්ධතිය (විකල්ප)
ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් සකස් කරන ලද හයිඩ්රජන් වායුව සමාන්තර වියළුමක් මගින් තෙතමනය ඉවත් කර, අවසානයේ වියළි හයිඩ්රජන් වායුව ලබා ගැනීම සඳහා සින්ටර් කරන ලද නිකල් නල පෙරහනක් මගින් පිරිසිදු කරනු ලැබේ. නිෂ්පාදන හයිඩ්රජන් සඳහා පරිශීලකයාගේ අවශ්යතා අනුව, පද්ධතියට පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණයක් එකතු කළ හැකි අතර, එය පිරිසිදු කිරීම සඳහා පැලේඩියම් ප්ලැටිනම් ද්විලෝහ උත්ප්රේරක ඔක්සිජනනය භාවිතා කරයි.
ජල විද්යුත් විච්ඡේදක හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන ඒකකය මඟින් නිපදවන හයිඩ්රජන්, බෆර් ටැංකියක් හරහා හයිඩ්රජන් පිරිසිදු කිරීමේ ඒකකයට යවනු ලැබේ.
හයිඩ්රජන් වායුව මුලින්ම ඔක්සිජන් විජලන කුළුණක් හරහා ගමන් කරන අතර, උත්ප්රේරකයක ක්රියාකාරිත්වය යටතේ, හයිඩ්රජන් වායුවේ ඇති ඔක්සිජන් හයිඩ්රජන් වායුව සමඟ ප්රතික්රියා කර ජලය නිපදවයි.
ප්රතික්රියා සූත්රය: 2H2+O2 2H2O.
ඉන්පසුව, හයිඩ්රජන් වායුව හයිඩ්රජන් කන්ඩෙන්සරයක් හරහා ගමන් කරයි (එය වායුව සිසිල් කර ජල වාෂ්ප ජලයට ඝනීභවනය කරයි, එය එකතු කරන්නෙකු හරහා පද්ධතියෙන් පිටත ස්වයංක්රීයව මුදා හරිනු ලැබේ) සහ අවශෝෂණ කුළුණට ඇතුළු වේ.
පළ කිරීමේ කාලය: දෙසැම්බර්-03-2024