Електро- та плазмохімічні процеси в альтернативних еко-енерготехнологіях

ТЕХНІЧНИЙ ОПИС МАКЕТНОГО ЗРАЗКА ЕЛЕКТРОЛІЗНОЇ УСТАНОВКИ ДЛЯ

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОХІМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕЛЕКТРОДНИХ МАТЕРІАЛІВ

Макетний зразок електролізної установки отримання водню і кисню призначений для:

– експериментального вивчення фазових рівноваг і вольт-амперних характеристик системи «катод-електроліт-анод» з використанням в якості електродних матеріалів металів зі змінною валентністю;

– вимірювання витратних характеристик виділяється водню і кисню;

– дослідження вольт-амперних характеристик водневого і кисневого циклів газовиділення.

ТЕХНІЧНІ ДАНІ

1. Діапазон робочих тисків, 0.1-0.5 МПа.

2. Діапазон робочих температур, 290-300 К.

3. Діапазон падіння напруги в міжелектродному зазорі,  0 – 1,6 В.

4. Межі площі електродних матеріалів не більше 600 см2.

СКЛАД ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ УСТАНОВКИ

Основні параметри діючої моделі макетного зразка електролізера продуктивністю 0,002-0,003 м3/год водню і 0,001-0,0015 м3/год кисню представлена ​​на Рис.1.

Рис.1. – Схема макетного зразка електролізної установки

1 корпус установки; 2 – електролізна комірка; 3 – сепаратор водню; 4 – сепаратор кисню;    5 – ресивер зберігання водню; 6 – ресивер зберігання кисню; 7 – манометр зберігання водню; 8 – манометр зберігання кисню; 9, 18, 19 – елементи розподільника газорідинного потоку; 10 – електромагнітні клапани управління потоками в рідинних магістралях; 11 – електромагнітний клапан скидання водню в систему зберігання; 12 – електромагнітний клапан скидання кисню в систему зберігання; 13 – манометр кисневої газової магістралі; 14 – манометр водневої газової магістралі; 15 – контролер управління алгоритмом роботи ЕВД; 16 – вмикач мережного харчування; 17 – електромагнітний клапан системи зливу електроліту.

ПОБУДОВА І РОБОТА СТЕНДУ

Макетний зразок електролізної установки виконаний на основі єдиної рами 1 і умовно розділений на два основних відсіку:- відсік електрохімічної генерації водню і кисню;- відсік силової електроніки і управління.

Відсік електрохімічної генерації водню і кисню (див. Рис. 1) складається з живильного бака (на малюнку не вказано) за допомогою якого, через горловину, далі електромагнітний клапан проводиться заливка робочої системи ЕВД електролітом і долівка дистильованої води до робочого об’єму при виробленні її в процесі роботи. Робоча система експериментальної установки включає в себе електролізну осередок 2, всередині якої розташовується електродний збірка, водневого і кисневого сепараторів 3 і 4 виробляють первинну очистку водню і кисню від парів електроліту. Перемикачі газорідинного потоку 9, 18, 19 забезпечують роздільне подачу газів в водневу і кисневу магістралі.

На виході водневої і кисневої газових магістралей встановлені електромагнітні клапани 11 і 12 для скидання водню і кисню в системи зберігання 5 і 6. Контроль тиск всередині робочої системи ЕВД проводиться за допомогою манометрів 13, 14. У разі потреби слив електроліту здійснюється через електромагнітний клапан 17.

Електрична частина складається з блоків управління і харчування, які виконані у вигляді ізольованих блоків, де розміщено і скомпоновано все необхідне обладнання для перетворення змінного струму в постійний (трансформатори, випрямлячі та інвертори), контролю і управління технологічним процесом, в т.ч. параметрами безпеки і забезпечення роботи обладнання в ручному і автоматичному режимі.