CN116121810A - 耐高温spe电解水系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温SPE电解水系统及控制方法,系统包括电解槽,具有一个进口端和两个出口端;氢管路,连接在电解槽的一个出口端,且沿着氢气的流向在氢管路中依次接入有球阀、氢分离器和氢侧出口阀;氧管路,连接在电解槽的另一个出口端,且沿着氧气的流向在氧管路中依次接入有球阀、氧分离器和氧侧出口阀;循环管路,进口端分别与氢分离器和氧分离器连接,循环管路的出口并联有高温管路和低温管路,低温管路中接入有水质净化过滤器;混合箱,两个输入端分别与高温管路和低温管路连通,输出端与电解槽的进口端连接;控制分系统,能实时监测系统的水温和水质,并根据监测信息控制相关设备的工作参数以将温度满足要求的循环水送入电解槽。
Description
技术领域
本发明涉及SPE电解水制氢技术领域,尤其涉及一种耐高温SPE电解水系统及控制方法。
背景技术
在SPE(Solid Polymer Electrolyte)电解水制氢领域,工业上一般采用树脂进行在线净化循环电解液,用于保证电解槽的进口水质,以免水质低对质子交换膜造成不可逆损伤,进而影响整个制氢设备。由于目前混床树脂的耐温一般不超过60℃,当温度超过60℃,其净化能力急剧下降,树脂本体在高温下进行分解失效,如果树脂发生破裂,细小颗粒进入电解槽内部造成流道堵塞的其它问题,进而影响电解槽的性能。在SPE电解水制氢中的电解槽中,质子交换膜的工作温度一般在80℃时,其性能最佳,因此树脂限制了整个系统的运行温度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温SPE电解水系统及控制方法,用以解决现有树脂难以满足系统高效运行的问题。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现:
本发明提供了一种耐高温SPE电解水系统,包括:
电解槽,具有一个进口端和两个出口端;
氢管路,连接在所述电解槽的一个出口端,且沿着氢气的流向在所述氢管路中依次接入有球阀、氢分离器和氢侧出口阀;
氧管路,连接在所述电解槽的另一个出口端,且沿着氧气的流向在所述氧管路中依次接入有球阀、氧分离器和氧侧出口阀;
循环管路,进口端分别与所述氢分离器和所述氧分离器连接以能汇集循环水,所述循环管路的出口并联有高温管路和低温管路以能分别利用冷却水管路对流入其中的循环水进行换热处理,所述低温管路中接入有水质净化过滤器;
混合箱,两个输入端分别与所述高温管路和所述低温管路连通,输出端与所述电解槽的进口端连接;
控制分系统,能实时监测流出所述循环管路的水温、所述低温管路中经过换热后水温和经过水质净化过滤后水温和水质、所述高温管路中经过换热后水温和水质、流入所述电解槽的水温和水质,并根据监测信息控制相关设备的工作参数以将温度满足要求的循环水送入所述电解槽。
优选的,其中,所述控制分系统包括整流控制中心及与所述整流控制中心电连接的第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置、第五温度检测装置、第一水质检测装置、第二水质检测装置、第三水质检测装置;
所述第一温度检测装置用于监测流出所述循环管路的水温,所述第二温度检测装置用于监测所述低温管路中经过换热后水温,所述第三温度检测装置用于监测所述低温管路中经过水质净化过滤后水温,所述第四温度检测装置用于监测流入所述电解槽的水温,所述第五温度检测装置用于监测所述高温管路中经过换热后水温;
所述第一水质检测装置用于监测流入所述电解槽的水质,所述第二水质检测装置用于监测所述低温管路中经过水质净化过滤后水质,所述第三水质检测装置用于监测所述高温管路中经过换热后水质。
优选的,其中,所述循环管路中沿着水流方向依次接入有球阀、循环泵和所述第一温度检测装置,该球阀能切断或开启循环水进入所述循环泵的管路。
优选的,其中,所述低温管路中沿水流方向依次接入有第一阀组、第一换热器、所述第二温度检测装置、流量计、第一三通电磁阀、水质净化过滤器、第二三通电磁阀、所述第三温度检测装置、所述第二水质检测装置、树脂捕捉器、球阀;
其中,第一阀组包括并联接入所述低温管路的第一薄膜调节阀和第一旁通截止阀以能在所述第一薄膜调节阀或所述第一旁通截止阀故障状态下保持所述低温管路畅通;所述第一三通电磁阀分别与所述水质净化过滤器的两个输入端连接、所述第二三通电磁阀分别与所述水质净化过滤器的两个输出端连接;
所述整流控制中心分别与所述第一薄膜调节阀、所述第一三通电磁阀、所述第二三通电磁阀电连接以能响应于来自所述整流控制中心的控制指令。
优选的,其中,所述高温管路中沿水流方向依次接入有第二阀组、第二换热器、流量计、所述第五温度检测装置、球阀、所述第三水质检测装置;
其中,所述第二阀组包括并联接入所述高温管路的第二薄膜调节阀和第二旁通截止阀以能在所述第二薄膜调节阀或所述第二旁通截止阀故障状态下保持所述高温管路畅通;
所述整流控制中心与所述第二薄膜调节阀电连接以能响应于来自所述整流控制中心的控制指令。
优选的,其中,在所述混合箱和所述电解槽连接的管路中沿水流方向依次接入有所述第一水质检测装置和所述第四温度检测装置。
优选的,其中,所述冷却水管路包括:
冷却水进水管,其上并联有两个进水支管以分别向所述第一换热器和所述第二换热器中输入冷却水;
冷却水出水管,其上并联有两个进水支管以能接收分别来自所述第一换热器和所述第二换热器中经过换热的冷却水;
其中,每个所述进水支管中均并联接入有旁通球阀和电磁阀以能在所述旁通球阀或所述电磁阀故障状态下保持所述进水支管的畅通,且所述电磁阀与所述整流控制中心电连接以能响应于来自所述整流控制中心的控制指令。
优选的,其中,在所述水质净化过滤器中循环水为第一流向状态下,所述整流控制中心能控制所述第一三通电磁阀的第一输出口和所述第二三通电磁阀的第一输入口连通;
在所述水质净化过滤器中循环水为第二流向状态下,所述整流控制中心能控制所述第一三通电磁阀的第二输出口和所述第二三通电磁阀的第二输入口连通。
优选的,其中,所述电解槽具有排污阀;和/或所述水质净化过滤器具有排气阀。
本发明还提供了一种耐高温SPE电解水系统的控制方法,利用任一项前述的耐高温SPE电解水系统执行以下步骤:
基于电解槽处于运转状态,实时监测流出所述循环管路的水温、所述低温管路中经过换热后水温和经过水质净化过滤后水温和水质、所述高温管路中经过换热后水温和水质、流入所述电解槽的水温和水质;
所述控制分系统根据监测到的信息生成控制指令控制各个管路中相关设备的工作参数以将温度满足要求的循环水送入所述电解槽进行电解;
其中,送入所述电解槽的循环水应当保证水温和水质均满足预设要求。
本发明至少具有以下特点及优点:
本发明通过设置高温管路与低温管路,对温度与水质这两个参数进行调节,在保证水质的情况下提高温度,提高系统运行效率,降低能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明耐高温SPE电解水系统的结构框图。
附图标记与说明:
1、电解槽;2、球阀;3、氧分离器;4、球阀;5、循环泵;6、第一薄膜调节阀;7、第一旁通截止阀;8、第一换热器;9、流量计;10、第一三通电磁阀;11、水质净化过滤器;12、第二三通电磁阀;13、树脂捕捉器;14、球阀;15、混合箱;16、第二薄膜调节阀;17、第二旁通截止阀;18、第二换热器;19、流量计;20、球阀;21、第一旁通球阀;22、第一电磁阀;23、第二旁通球阀;24、第二电磁阀;25、球阀;26、氢分离器;27、第一温度检测装置;28、第二温度检测装置;29、第三温度检测装置;30、第四温度检测装置;31、第五温度检测装置;32、第一水质检测装置;33、第二水质检测装置;34、第三水质检测装置;35、整流控制中心;36、排污阀;37、排气阀;38、氢侧出口阀;39、氧侧出口阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下文所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施方式一
本发明提供了一种,请参见图1,包括电解槽、氢管路、氧管路、循环管路、混合箱和控制分系统。
具体的,电解槽,具有一个进口端和两个出口端;氢管路连接在电解槽的一个出口端,且沿着氢气的流向在氢管路中依次接入有球阀、氢分离器和氢侧出口阀38;氧管路连接在电解槽的另一个出口端,且沿着氧气的流向在氧管路中依次接入有球阀、氧分离器和氧侧出口阀39;循环管路进口端分别与氢分离器和氧分离器连接以能汇集循环水,循环管路的出口并联有高温管路和低温管路以能分别利用冷却水管路对流入其中的循环水进行换热处理,低温管路中接入有水质净化过滤器;混合箱,两个输入端分别与高温管路和低温管路连通,输出端与电解槽的进口端连接;控制分系统,能实时监测流出循环管路的水温、低温管路中经过换热后水温和经过水质净化过滤后水温和水质、高温管路中经过换热后水温和水质、流入电解槽的水温和水质,并根据监测信息控制相关设备的工作参数以将温度满足要求的循环水送入电解槽。
在一些实施例中,控制分系统包括整流控制中心及与整流控制中心电连接的第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置、第五温度检测装置、第一水质检测装置、第二水质检测装置、第三水质检测装置;
第一温度检测装置用于监测流出循环管路的水温,第二温度检测装置用于监测低温管路中经过换热后水温,第三温度检测装置用于监测低温管路中经过水质净化过滤后水温,第四温度检测装置用于监测流入电解槽的水温,第五温度检测装置用于监测高温管路中经过换热后水温;
第一水质检测装置用于监测流入电解槽的水质,第二水质检测装置用于监测低温管路中经过水质净化过滤后水质,第三水质检测装置用于监测高温管路中经过换热后水质。
在一些实施例中,请参见图1,循环管路中沿着水流方向依次接入有球阀、循环泵和第一温度检测装置,该球阀能切断或开启循环水进入循环泵的管路。
在一些实施例中,请参见图1,低温管路中沿水流方向依次接入有第一阀组、第一换热器、第二温度检测装置、流量计、第一三通电磁阀、水质净化过滤器、第二三通电磁阀、第三温度检测装置、第二水质检测装置、树脂捕捉器、球阀;
其中,第一阀组包括并联接入低温管路的第一薄膜调节阀和第一旁通截止阀以能在第一薄膜调节阀或第一旁通截止阀故障状态下保持低温管路畅通;第一三通电磁阀分别与水质净化过滤器的两个输入端连接、第二三通电磁阀分别与水质净化过滤器的两个输出端连接;
整流控制中心分别与第一薄膜调节阀、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀电连接以能响应于来自整流控制中心的控制指令。
在一些实施例中,请参见图1,高温管路中沿水流方向依次接入有第二阀组、第二换热器、流量计、第五温度检测装置、球阀、第三水质检测装置;
其中,第二阀组包括并联接入高温管路的第二薄膜调节阀和第二旁通截止阀以能在第二薄膜调节阀或第二旁通截止阀故障状态下保持高温管路畅通;
整流控制中心与第二薄膜调节阀电连接以能响应于来自整流控制中心的控制指令。
在一些实施例中,请参见图1,在混合箱和电解槽连接的管路中沿水流方向依次接入有第一水质检测装置和第四温度检测装置。
在一些实施例中,请参见图1,冷却水管路包括冷却水进水管和冷却水出水管。具体的,冷却水进水管上并联有两个进水支管以分别向第一换热器和第二换热器中输入冷却水;冷却水出水管上并联有两个进水支管以能接收分别来自第一换热器和第二换热器中经过换热的冷却水;其中,每个进水支管中均并联接入有旁通球阀和电磁阀以能在旁通球阀或电磁阀故障状态下保持进水支管的畅通,且电磁阀与整流控制中心电连接以能响应于来自整流控制中心的控制指令。
在一些实施例中,在水质净化过滤器中循环水为第一流向状态下,整流控制中心能控制第一三通电磁阀的第一输出口和第二三通电磁阀的第一输入口连通;在水质净化过滤器中循环水为第二流向状态下,整流控制中心能控制第一三通电磁阀的第二输出口和第二三通电磁阀的第二输入口连通。
在一些实施例中,请参见图1,电解槽具有排污阀36;和/或水质净化过滤器具有排气阀37。
本发明通过设置高温管路与低温管路,对温度与水质这两个参数进行调节,在保证水质的情况下提高温度,提高系统运行效率,降低能耗。
下面通过几个具体实施例来对本发明做进一步的说明,请参见图1:
本发明的系统包括电解槽、氧分离器、氢分离器、循环泵、换热器、流量计、水质净化过滤器、树脂捕捉器、混合箱、整流控制中心及相应的阀门、管路和主体结构框架等组成。
电解槽氢氧出口通过球阀与氢氧分离器相连,在直流电源的作用下产生氢气和氧气,氢气通过球阀进入氢分离器,氧气通过球阀进入氧分离器,氢气和氧气分别在氢、氧分离器进行气液分离,分离后的电解液通过球阀进入循环泵。
循环泵为电解液提供循环动力,然后循环水分为进入两路管道,分别为低温管路和高温管路,低温管路设置薄膜调节阀,截止阀与薄膜调节阀并联,薄膜调节阀故障时可通过打开截止阀作为旁通,低温管路的循环水经过薄膜调节阀进入换热器中进行冷却,换热器出口与流量计相连接,流量计出口与三通电磁阀相连接。三通电磁阀的一个出口与水质净化过滤器的上部口相连接,三通电磁阀的另一个出口与水质净化过滤器的下部口连接,水质净化过滤器的另一端上部出口和下端出口分别与三通电磁阀的两个进口相连接。循环水经过水质净化过滤器,进行离子交换后,循环水经由三通电磁阀进入树脂捕捉器,树脂捕捉器通过球阀与混合箱相连接。
循环泵为电解液提供循环动力,然后循环水分为进入两路管道,分别为低温管路和高温管路,高温管路上设置薄膜调节阀,薄膜调节阀设置旁通截止阀,防止薄膜调节阀故障,薄膜调节阀与换热器相连接,经过换热后的循环水进入流量计,流量计通过球阀与混合箱相连,高温管路中的高温循环水与低温管路的低温循环水在混合箱中混合,维持电解槽进口水温。
在水质净化过滤器进口与出口处设置两个三通电磁阀,当水质净化过滤器中的树脂发生堵塞时,通过切换三通电磁阀的进出口,进行调节水质净化过滤器中循环水的流向,分别为顺流和逆流,顺流为循环水从水质净化过滤器进口侧的上进口进从出口侧的下出口出,逆流为循环水从水质净化过滤器的进口面的下进口进,从水质过滤器的出口侧的上出口出。
高温管路的循环水经过薄膜调节阀进入换热器,冷却后然后经由流量计进入混合箱与低温管路的循环水混合,然后进入电解槽进行电解,完成循环。
冷却水进口管路上分别设置第一换热器和第二换热器的进口电磁阀及其旁通阀门,用于控制冷却水的使用量
在一些具体实施例中,请参见图1,系统包括电解槽、氧分离器、氢分离器、循环泵、换热器、流量计、水质净化过滤器、树脂捕捉器、混合箱、整流控制中心及相应的阀门、管路和主体结构框架等组成。
电解槽1在直流电源的作用下,循环水发生电解,产生氢气和氧气,氧气通过球阀2进入氧分离器3,氢气通过球阀25进入氢分离器26,氢气和氧气经过气水分离后,循环水通过氢分离器与氧分离器底部联通的管道,经过球阀4进入循环泵5,球阀4用于切断循环泵5与氢氧分离器,当循环泵5需要更换时,关闭球阀4,进行更换循环泵5。
循环水进入循环泵5,循环泵5为电解液提供循环动力,然后循环水分为两路管道(分别为低温管路和高温管路),循环水在低温管路中经过第一薄膜调节阀6,然后进入第一换热器8中进行换热冷却,冷却后的循环水经过流量计9进入第一三通电磁阀10。第一旁通截止阀7与第一薄膜调节阀6并联,第一薄膜调节阀6故障时可通过打开第一旁通截止阀7继续运行,第一薄膜调节阀6可以选用气动或者电动。
低温管路中的循环水从流量计9进入第一三通电磁阀10。根据实际情况,当树脂发生堵塞时,则需要调节水质净化过滤器11的进出口,改变循环水的流量,进行疏通,保持管路畅通。在整流控制中心的作用下,水质净化过滤器11中循环水可分为顺流和逆流。
当循环水为顺流时,第一三通电磁阀10上侧出口开启,下侧出口关闭,循环水进入水质净化过滤器11进口侧的上进口,此时第二三通电磁阀12上侧进口关闭,下侧进口开启,循环水经过净化后进从出口侧的下出口流出。当循环水为逆流时,第一三通电磁阀10下侧出口开启,循环水进入水质净化过滤器11进口侧的下进口,此时第二三通电磁阀12下侧进口关闭,上侧进口开启,循环水经过净化后进从出口侧的上出口出。
循环水经过水质净化过滤器11,进行离子交换后,循环水经由第二三通电磁阀12进入树脂捕捉器13,树脂捕捉器13用于捕捉循环水中的树脂残渣,防止树脂进入电解槽,对电解槽造成损伤。循环水经过树脂捕捉器13后通过球阀14进入混合箱15。
高温管路的循环水在第二薄膜调节阀16的控制下,保持一定流量进入第二换热器18,进行换热后经过流量计19、球阀20进入混合箱15,进入混合箱后的高温循环水与低温管路的循环水相混合,使循环水保持一定水温。第二旁通截止阀17与第二薄膜调节阀16并联,第二薄膜调节阀16故障时可通过打开第二旁通截止阀17继续运行,第二薄膜调节阀16可以选用气动或者电动。
冷却水进口管路上分别设置第一换热器8和第二换热器18的进口电磁阀及其旁通阀门,用于控制冷却水的使用量。第一换热器8冷却水进口通过第一电磁阀22进入第一换热器8,第一电磁阀22根据整流控制中心35计算后,控制冷却水量,维持低温管路循环水的水温。当第一电磁阀22发生故障后,打开第一旁通球阀21进行手动控制维持低温管路循环水的水温。
第二换热器18冷却水进口通过第二电磁阀24进入第二换热器18,第二电磁阀24根据整流控制中心35计算后,控制冷却水量,维持高温管路循环水的水温。当第二电磁阀24发生故障后,打开第二旁通球阀23进行手动控制维持低温管路循环水的水温。
实施方式二
本发明还提供了一种耐高温SPE电解水系统的控制方法,利用实施方式一中任一耐高温SPE电解水系统执行以下步骤:
基于电解槽处于运转状态,实时监测流出循环管路的水温、低温管路中经过换热后水温和经过水质净化过滤后水温和水质、高温管路中经过换热后水温和水质、流入电解槽的水温和水质;
控制分系统根据监测到的信息生成控制指令控制各个管路中相关设备的工作参数以将温度满足要求的循环水送入电解槽进行电解;
其中,送入电解槽的循环水应当保证水温和水质均满足预设要求。
本发明的控制方法可根据设置的检测仪表,包括温度、水质电导率等检测仪表,检测仪表将监测信息实时传送至整流控制中心,实现了对温度与水质进行自动控制。在保证水质的情况下尽可能提升设备运行温度,进而提高设备的运行效率。
具体的,其控制原理如下:
在循环泵出口设置第一温度检测装置27,用于检测电解槽出口循环水的温度,在第一换热器8出口设置第二温度检测装置28,用于检测经过换热后的低温管路循环水温度。在第二三通电磁阀12后设置第三温度检测装置29,用于检测低温管路循环水经过水质净化后的温度(即进混合箱15前循环水的温度)。在混合箱15后设置第四温度检测装置30,用于检测高温管路循环水与低温管路循环水混合后的温度。在高温管路的第二流量计19后设置第五温度检测装置31,用于检测高温管路的循环水经过换热冷却后的温度即进入混合箱之前的温度。
在树脂捕捉器13之前设置第二水质检测装置33,用于检测低温管路经过水质净化后的循环水的水质(即进入混合箱15之前的循环水的水质)。在高温管路球阀20之后设置第三水质检测装置34,用于检测高温管路循环水(即进入混合箱15之前的水质)。在混合箱15后设置第一水质检测装置32,用于检测混合箱后(即进入电解槽之前的循环水质)。
温度检测装置和水质检测装置将不同部位的温度信号传输至整流控制中心,整流控制中心通过水温信号和水质信号控制第一薄膜调节阀6、第二薄膜调节阀16、第一电磁阀22、第二电磁阀24的开度进行调节,保证系统稳定安全的运行。
第四温度检测装置30将混合箱出口循环水的温度信号传输中至整流控制中心,当测试电解槽进口循环水温度超过额定时,整流控制中心经过分析计算进行控制高温管路换热器的冷却效果,调大第二电磁阀24的开度,降低高温循环水的温度,进而降低混合箱后循环水的温度。
第一水质检测装置32将混合箱出口循环水的温度信号传输至整流控制中心,当水质不合格时,将第一薄膜调节阀6的开度增大,将更过的循环水通过水质净化过滤器进行净化,提升低温管路中水质较好的水量,同时减小第二薄膜调节阀16的开度,减少高温管路水的流量,以此提升混合箱中的水质。在调节第一、第二薄膜调节阀的同时,通过增大第一电磁阀22的开度,减小第二电磁阀24的开度,维持两个管路的水温,以此保持混合箱后的水质与温度。
本领域的技术人员应当明白,本发明中的控制方法至少具有和实施方式一中的系统同样的有益效果,在此不对其进行赘述。
以上,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种耐高温SPE电解水系统,其特征在于,包括:
电解槽,具有一个进口端和两个出口端;
氢管路,连接在所述电解槽的一个出口端,且沿着氢气的流向在所述氢管路中依次接入有球阀、氢分离器和氢侧出口阀;
氧管路,连接在所述电解槽的另一个出口端,且沿着氧气的流向在所述氧管路中依次接入有球阀、氧分离器和氧侧出口阀;
循环管路,进口端分别与所述氢分离器和所述氧分离器连接以能汇集循环水,所述循环管路的出口并联有高温管路和低温管路以能分别利用冷却水管路对流入其中的循环水进行换热处理,所述低温管路中接入有水质净化过滤器;
混合箱,两个输入端分别与所述高温管路和所述低温管路连通,输出端与所述电解槽的进口端连接;
控制分系统,能实时监测流出所述循环管路的水温、所述低温管路中经过换热后水温和经过水质净化过滤后水温和水质、所述高温管路中经过换热后水温和水质、流入所述电解槽的水温和水质,并根据监测信息控制相关设备的工作参数以将温度满足要求的循环水送入所述电解槽。
2.根据权利要求1所述的耐高温SPE电解水系统,其特征在于,所述控制分系统包括整流控制中心及与所述整流控制中心电连接的第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置、第五温度检测装置、第一水质检测装置、第二水质检测装置、第三水质检测装置;
所述第一温度检测装置用于监测流出所述循环管路的水温,所述第二温度检测装置用于监测所述低温管路中经过换热后水温,所述第三温度检测装置用于监测所述低温管路中经过水质净化过滤后水温,所述第四温度检测装置用于监测流入所述电解槽的水温,所述第五温度检测装置用于监测所述高温管路中经过换热后水温;
所述第一水质检测装置用于监测流入所述电解槽的水质,所述第二水质检测装置用于监测所述低温管路中经过水质净化过滤后水质,所述第三水质检测装置用于监测所述高温管路中经过换热后水质。
3.根据权利要求2所述的耐高温SPE电解水系统,其特征在于,所述循环管路中沿着水流方向依次接入有球阀、循环泵和所述第一温度检测装置,该球阀能切断或开启循环水进入所述循环泵的管路。
4.根据权利要求3所述的耐高温SPE电解水系统,其特征在于,所述低温管路中沿水流方向依次接入有第一阀组、第一换热器、所述第二温度检测装置、流量计、第一三通电磁阀、水质净化过滤器、第二三通电磁阀、所述第三温度检测装置、所述第二水质检测装置、树脂捕捉器、球阀;
其中,第一阀组包括并联接入所述低温管路的第一薄膜调节阀和第一旁通截止阀以能在所述第一薄膜调节阀或所述第一旁通截止阀故障状态下保持所述低温管路畅通;所述第一三通电磁阀分别与所述水质净化过滤器的两个输入端连接、所述第二三通电磁阀分别与所述水质净化过滤器的两个输出端连接;
所述整流控制中心分别与所述第一薄膜调节阀、所述第一三通电磁阀、所述第二三通电磁阀电连接以能响应于来自所述整流控制中心的控制指令。
5.根据权利要求4所述的耐高温SPE电解水系统,其特征在于,所述高温管路中沿水流方向依次接入有第二阀组、第二换热器、流量计、所述第五温度检测装置、球阀、所述第三水质检测装置;
其中,所述第二阀组包括并联接入所述高温管路的第二薄膜调节阀和第二旁通截止阀以能在所述第二薄膜调节阀或所述第二旁通截止阀故障状态下保持所述高温管路畅通;
所述整流控制中心与所述第二薄膜调节阀电连接以能响应于来自所述整流控制中心的控制指令。
6.根据权利要求5所述的耐高温SPE电解水系统,其特征在于,在所述混合箱和所述电解槽连接的管路中沿水流方向依次接入有所述第一水质检测装置和所述第四温度检测装置。
7.根据权利要求6所述的耐高温SPE电解水系统,其特征在于,所述冷却水管路包括:
冷却水进水管,其上并联有两个进水支管以分别向所述第一换热器和所述第二换热器中输入冷却水;
冷却水出水管,其上并联有两个进水支管以能接收分别来自所述第一换热器和所述第二换热器中经过换热的冷却水;
其中,每个所述进水支管中均并联接入有旁通球阀和电磁阀以能在所述旁通球阀或所述电磁阀故障状态下保持所述进水支管的畅通,且所述电磁阀与所述整流控制中心电连接以能响应于来自所述整流控制中心的控制指令。
8.根据权利要求7所述的耐高温SPE电解水系统,其特征在于,
在所述水质净化过滤器中循环水为第一流向状态下,所述整流控制中心能控制所述第一三通电磁阀的第一输出口和所述第二三通电磁阀的第一输入口连通;
在所述水质净化过滤器中循环水为第二流向状态下,所述整流控制中心能控制所述第一三通电磁阀的第二输出口和所述第二三通电磁阀的第二输入口连通。
9.根据权利要求7所述的耐高温SPE电解水系统,其特征在于,所述电解槽具有排污阀;和/或所述水质净化过滤器具有排气阀。
10.一种耐高温SPE电解水系统的控制方法,其特征在于,利用权利要求1至9中任一项所述的耐高温SPE电解水系统执行以下步骤:
基于电解槽处于运转状态,实时监测流出所述循环管路的水温、所述低温管路中经过换热后水温和经过水质净化过滤后水温和水质、所述高温管路中经过换热后水温和水质、流入所述电解槽的水温和水质;
所述控制分系统根据监测到的信息生成控制指令控制各个管路中相关设备的工作参数以将温度满足要求的循环水送入所述电解槽进行电解;
其中,送入所述电解槽的循环水应当保证水温和水质均满足预设要求。
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CN202211706715.XA CN116121810A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 耐高温spe电解水系统及控制方法 |
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CN115976551A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-18 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种进水水质检测、控制及诊断的pem电解水系统 |
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2022
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