一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备的制作方法

本发明属于水电解，具体涉及一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备。

背景技术：

1、在水电解制氢设备中，有三个重要的控制参数，分别是压力、液位和温度。三个控制参数目前均单独采用电磁阀、气动薄膜调节阀或电动调节阀作为调节的执行机构，三种阀门的控制原理如图1至图3所示。其中，电磁阀属于开关量阀门，目前成熟应用的电磁阀开关速度很快，可达到毫秒级，但无法调节阀门开度。气动薄膜调节阀或电动调节阀属于线性调节阀门，其阀门开度可根据需要在0-100％之间随意控制，其中气动薄膜调节阀开启周期约为1s-2s，电动调节阀开启周期约为15s-50s。但上述阀门单独使用时存在以下问题，气动调节阀对压缩空气较为依赖、电磁阀控制精度较低、电动调节阀反应速率较慢。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备，解决现有技术中两种阀门单独使用时存在的问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备，包括：氢分离器、氧分离器，电解液管道、氢分离器气体管路、氧分离器气体管路、冷却水管路和开关量阀门与线性调节阀联控装置。

3、其中，氢分离器和氧分离器底部通过电解液管道连接。

4、氢分离器和氧分离器底部分别与冷却水管路连通。

5、氢分离器气体管路和氧分离器气体管路分别设置在氢分离器和氧分离器的顶部。

6、氢分离器气体管路、氧分离器气体管路和冷却水管路上设置有开关量阀门与线性调节阀联控装置。

7、开关量阀门与线性调节阀联控装置至少包括一个开关量阀门和一个线性调节阀门。

8、优选的，氢分离器连接有液位变送器，氧分离器上连接有液位变送器和压力变送器。

9、优选的，电解液管道上连接有温度变送器和铂电极。

10、优选的，液位变送器、压力变送器、温度变送器与plc连接，将监测信号传送至plc，并接收plc的控制信号输送至开关量阀门与线性调节阀联控装置，执行相应的动作。

11、优选的，开关量阀门与线性调节阀联控装置中的开关量阀门至少包括电磁阀，线性调节阀门至少包括电动调节阀。

12、与现有技术相比，本发明具备以下优点：

13、本发明提供的一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备，控制方式采用电磁阀与电动调节阀的协调动作、联合使用代替原控制方式中气动薄膜调节阀、电磁阀、电动调节阀的单独使用。本发明中电磁阀与电动调节阀的搭配数量可以根据具体实际控制需要进行调整，且电磁阀可以用其它形式的开关量阀门代替，电动调节阀可以用其它形式的线性调节阀门控制。本发明解决了现有技术中两种阀门单独使用时存在的对压缩空气较为依赖、控制精度低及反应速度慢的问题。

技术特征：

1.一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备，其特征在于：所述设备包括氢分离器、氧分离器，电解液管道、氢分离器气体管路、氧分离器气体管路、冷却水管路和开关量阀门与线性调节阀联控装置；

2.如权利要求1所述的一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备，其特征在于：所述氢分离器连接有液位变送器，所述氧分离器上连接有液位变送器和压力变送器。

3.如权利要求2所述的一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备，其特征在于：所述电解液管道上连接有温度变送器和铂电极。

4.如权利要求3所述的一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备，其特征在于：所述液位变送器、所述压力变送器、所述温度变送器与plc连接，将监测信号传送至plc，并接收plc的控制信号输送至所述开关量阀门与线性调节阀联控装置，执行相应的动作。

5.如权利要求1所述的一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备，其特征在于：所述开关量阀门与线性调节阀联控装置中的开关量阀门至少包括电磁阀，线性调节阀门至少包括电动调节阀。

技术总结
本发明公开了一种开关量阀门与线性调节阀联合控制的水电解制氢设备，包括：氢分离器、氧分离器，电解液管道、氢分离器气体管路、氧分离器气体管路、冷却水管路和开关量阀门与线性调节阀联控装置。其中，氢分离器和氧分离器底部通过电解液管道连接，并分别与冷却水管路连通。氢分离器气体管路和氧分离器气体管路分别设置在其顶部。氢分离器气体管路、氧分离器气体管路和冷却水管路上设置有开关量阀门与线性调节阀联控装置。开关量阀门与线性调节阀联控装置至少包括一个开关量阀门和一个线性调节阀门。本发明通过将开关量阀门与线性调节阀们联合设置在水电解制氢设备中，解决两种阀门单独使用时对压缩空气较为依赖、控制精度低及反应速度慢的问题。

技术研发人员：马强,宋金磊,刘涛,王晓威,张晓义,王文瑶,李五朋
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8