冷水机是电解水制氢系统的重要辅助设备,在撬装式加氢站、甲醇制氢等装置也有使用。下面介绍冷水机在制氢系统中的应用,以及它的工作原理及工艺流程。
冷水机在制氢系统中的应用
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提供充分的冷量用于冷却碱液,电解水制氢过程中会产生热量,使电解液温度升高。冷水机通过循环冷却水,可将电解液温度控制在合适的范围内。
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为整流柜提供冷量,整流柜是电解水制氢系统中的发热部件,需要进行降温。冷水机提供的冷却水可流经整流柜内部冷却管道,带走工作热量,保证整流柜的正常运行,避免因过热而出现故障影响制氢过程。
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冷凝氢气中的微量水,在制氢过程中,产生的氢气中可能会含有微量水分。冷水机的冷却水可用于降低氢气温度,使氢气中的水分冷凝下来,提高氢气的纯度,降低纯化系统的负荷。
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冷水机的工作原理及工艺流程
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冷水机的散热方式
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制冷剂循环
在蒸发器中,液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发,变为气态后被压缩机吸入并压缩,然后通过冷凝器吸收热量,凝结成液体,再通过热力膨胀阀(或毛细管)节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器,完成制冷剂循环过程。
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水循环
水泵将水从水箱抽出,输送到用户需冷却的设备,冷冻水将热量带走后温度升高,再回到冷冻水箱中。
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电器自控
包括电源部分和自动控制部分。电源部分通过接触器对压缩机、风扇、水泵等供应电源。自动控制部分包括温控器、压力保护、延时器、继电器、过载保护等,可实现根据水温自动启动和停止,以及保护等功能。
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冷水机的散热方式
根据散热方式的不同,冷水机分为水冷式和风冷式两种。
风冷式冷水机依靠风扇促使空气流动带走冷凝器中制冷剂热量来散热,无需额外的冷却水循环系统,适用于小型实验室、空间有限等不便安装复杂水冷设备的场所,能通过自身风扇维持设备正常运转。
水冷式冷水机则是利用冷却水在冷凝器循环流动吸收热量,再经冷却塔等外部散热设备通过水与空气热交换将热量散发到大气中,常用于大型工业生产车间等需要持续稳定散热的场合,冷却水会在冷水机和冷却塔间不断循环以保障散热效果。