氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氫氣制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前很多需要使用氫氣的條件下，氫氣的需求量都是在不斷波動的，而水電解槽制氫的能耗較大，我國大部分地區(qū)實(shí)行階梯電價(jià)的收費(fèi)方式，如此一來現(xiàn)有的氫氣制備系統(tǒng)存在的缺陷是:若選擇產(chǎn)氣量大的制氫設(shè)備，會增加電量等投入成本，同時(shí)也會造成設(shè)備的產(chǎn)能過剩;若選擇產(chǎn)氣量小的設(shè)備，又無法滿足終端用戶需求。
[0003]上述問題的一種解決方式是:制氫設(shè)備通過調(diào)節(jié)電流，改變產(chǎn)氫量。但是，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，因?yàn)榻K端客戶的用氫量在不斷變化，頻繁的調(diào)節(jié)電流，會影響制氫設(shè)備產(chǎn)氣的穩(wěn)定性，氫氣的壓力與流量也會存在劇烈的變化，影響客戶的使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型旨在提供一種適用于終端需求氣量波動的氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)。
[0005]技術(shù)方案:一種氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)，包括制氫設(shè)備、一級純化設(shè)備、緩沖罐、二級純化設(shè)備、氫氣壓縮機(jī)、匯流排鋼瓶組和減壓穩(wěn)流裝置，所述制氫設(shè)備產(chǎn)出的氫氣經(jīng)一級純化設(shè)備進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)二級純化設(shè)備輸出；制氫設(shè)備產(chǎn)出的多余氫氣經(jīng)一級純化設(shè)備進(jìn)入氫氣壓縮機(jī)，經(jīng)氫氣壓縮機(jī)壓縮后儲存至匯流排鋼瓶組;匯流排鋼瓶組中儲存的氫氣經(jīng)減壓穩(wěn)流裝置的減壓后進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)二級純化設(shè)備輸出。
[0006]進(jìn)一步的，還包括氫氣壓力控制系統(tǒng)，所述氫氣壓力控制系統(tǒng)包括上位機(jī)和多個(gè)控制單元，每個(gè)控制單元分別與上位機(jī)相連，所述控制單元包括壓力變送器和氣動閥，一級純化設(shè)備與緩沖罐之間、一級純化設(shè)備與氫氣壓縮機(jī)之間以及減壓穩(wěn)流裝置與緩沖罐之間均設(shè)有控制單元。
[0007]進(jìn)一步的，上位機(jī)中預(yù)設(shè)每個(gè)氣動閥聯(lián)動的壓力數(shù)值，各壓力變送器將收集到的實(shí)時(shí)氫氣壓力參數(shù)傳輸至上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)氫氣壓力參數(shù)控制各氣動閥的開閉。
[0008]進(jìn)一步的，所述制氫設(shè)備為水電解槽。
[0009]有益效果:本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的優(yōu)點(diǎn)是，
[0010]1、通過匯流排鋼瓶組儲存，可高效發(fā)揮制氫設(shè)備的生產(chǎn)能力，降低運(yùn)營成本。在電價(jià)低時(shí)，滿負(fù)荷運(yùn)行制氫設(shè)備，除供給客戶的氫氣外，多余氫氣壓縮到匯流排鋼瓶組，在高電價(jià)時(shí)，根據(jù)氫氣的需求量，選擇制氫設(shè)備與匯流排鋼瓶組的綜合使用，降低產(chǎn)氫的成本。
[0011]2、通過氫氣壓力控制系統(tǒng)控制各區(qū)域的氫氣壓力，無需改變設(shè)備的產(chǎn)氫量，實(shí)現(xiàn)了制氫設(shè)備端與匯流排鋼瓶組兩種供氣途徑的自動切換，同時(shí)確保了氫氣供應(yīng)壓力和流量的穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，一種氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)，包括制氫設(shè)備、一級純化設(shè)備、緩沖罐、二級純化設(shè)備、氫氣壓縮機(jī)、匯流排鋼瓶組、減壓穩(wěn)流裝置和氫氣壓力控制系統(tǒng)，本實(shí)施例中制氫設(shè)備為水電解槽。
[0014]制氫設(shè)備連接一級純化設(shè)備，一級純化設(shè)備還分別與緩沖罐和氫氣壓縮機(jī)相連，緩沖罐還與二級純化設(shè)備相連，氫氣壓縮機(jī)連接匯流排鋼瓶組，匯流排鋼瓶組連接減壓穩(wěn)流裝置，減壓穩(wěn)流裝置連接至緩沖罐。
[0015]氫氣壓力控制系統(tǒng)包括上位機(jī)和多個(gè)控制單元，每個(gè)控制單元分別與上位機(jī)相連，控制單元包括壓力變送器和氣動閥，一級純化設(shè)備與緩沖罐之間、一級純化設(shè)備與氫氣壓縮機(jī)之間以及減壓穩(wěn)流裝置與緩沖罐之間均設(shè)有控制單元。
[0016]系統(tǒng)的第一條氫氣傳輸路徑為:制氫設(shè)備產(chǎn)出的氫氣經(jīng)一級純化設(shè)備進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)二級純化設(shè)備輸出，供應(yīng)給終端客戶使用；
[0017]系統(tǒng)的第二條氫氣傳輸路徑為:制氫設(shè)備產(chǎn)出的多余氫氣經(jīng)一級純化設(shè)備進(jìn)入氫氣壓縮機(jī)，經(jīng)氫氣壓縮機(jī)壓縮后儲存至匯流排鋼瓶組;匯流排鋼瓶組中儲存的氫氣經(jīng)減壓穩(wěn)流裝置的減壓后進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)二級純化設(shè)備輸出。
[0018]此處氫氣兩條路徑配合工作的流程如下:
[0019]如圖1所示，系統(tǒng)工作時(shí)，首先在上位機(jī)中預(yù)設(shè)每個(gè)氣動閥聯(lián)動的壓力數(shù)值，各壓力變送器將收集到的實(shí)時(shí)氫氣壓力參數(shù)傳輸至上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)氫氣壓力參數(shù)控制各氣動閥的開閉:
[0020]—級純化設(shè)備優(yōu)先向緩沖罐輸出氫氣，此時(shí)一級純化設(shè)備與氫氣壓縮機(jī)之間的氣動閥為關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)終端客戶的氫氣需求已經(jīng)滿足時(shí)，一級純化設(shè)備繼續(xù)向緩沖罐輸送的氫氣未能全部輸出至終端客戶而在緩沖罐內(nèi)聚集，導(dǎo)致緩沖罐內(nèi)的氫氣壓力上升，此時(shí)，若第一控制單元中的壓力變送器檢測到的實(shí)時(shí)壓力參數(shù)超過了預(yù)設(shè)的壓力數(shù)值，上位機(jī)則控制第三控制單元中的氣動閥開啟，一級純化設(shè)備同時(shí)向緩沖罐與氫氣壓縮機(jī)輸出氫氣；
[0021]之后，氫氣壓縮機(jī)將氫氣壓縮后輸送至至匯流排鋼瓶組儲存；匯流排鋼瓶組中儲存的氫氣可經(jīng)減壓穩(wěn)流裝置的減壓后進(jìn)入緩沖罐;上位機(jī)將第一控制單元中的壓力變送器與第二控制單元中的壓力變送器所檢測到的實(shí)時(shí)壓力參數(shù)進(jìn)行對比，實(shí)時(shí)壓力較大的控制單元中的氣動閥開啟，同時(shí)實(shí)時(shí)壓力較小的控制單元中的氣動閥關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中兩條路徑的配合，且工作過程中保證緩沖罐一直有氫氣流入。
[0022]其中，第三控制單元可保證氫氣實(shí)現(xiàn)自動壓縮功能，若第三控制單元中的壓力變送器檢測到的實(shí)時(shí)壓力高于設(shè)定值，上位機(jī)便控制其氣動閥打開，氫氣壓縮機(jī)聯(lián)動開始壓縮氫氣;若壓力低于設(shè)定值，則氣動閥關(guān)閉，氫氣壓縮機(jī)停止工作。
[0023]本實(shí)施例中氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)獲得的氫氣應(yīng)用于半導(dǎo)體外延工藝。
[0024]本實(shí)用新型通過氫氣壓力控制系統(tǒng)控制各區(qū)域的氫氣壓力，無需改變設(shè)備的產(chǎn)氫量，實(shí)現(xiàn)了制氫設(shè)備端與匯流排鋼瓶組兩種供氣途徑的自動切換，同時(shí)確保了氫氣供應(yīng)壓力和流量的穩(wěn)定。
[0025]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)，其特征在于，包括制氫設(shè)備、一級純化設(shè)備、緩沖罐、二級純化設(shè)備、氫氣壓縮機(jī)、匯流排鋼瓶組和減壓穩(wěn)流裝置，所述制氫設(shè)備產(chǎn)出的氫氣經(jīng)一級純化設(shè)備進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)二級純化設(shè)備輸出；制氫設(shè)備產(chǎn)出的多余氫氣經(jīng)一級純化設(shè)備進(jìn)入氫氣壓縮機(jī)，經(jīng)氫氣壓縮機(jī)壓縮后儲存至匯流排鋼瓶組;匯流排鋼瓶組中儲存的氫氣經(jīng)減壓穩(wěn)流裝置的減壓后進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)二級純化設(shè)備輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括氫氣壓力控制系統(tǒng)，所述氫氣壓力控制系統(tǒng)包括上位機(jī)和多個(gè)控制單元，每個(gè)控制單元分別與上位機(jī)相連，所述控制單元包括壓力變送器和氣動閥，一級純化設(shè)備與緩沖罐之間、一級純化設(shè)備與氫氣壓縮機(jī)之間以及減壓穩(wěn)流裝置與緩沖罐之間均設(shè)有控制單元。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)，其特征在于，上位機(jī)中預(yù)設(shè)每個(gè)氣動閥聯(lián)動的壓力數(shù)值，各壓力變送器將收集到的實(shí)時(shí)氫氣壓力參數(shù)傳輸至上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)氫氣壓力參數(shù)控制各氣動閥的開閉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)，其特征在于，所述制氫設(shè)備為水電解槽。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氫氣自動供應(yīng)集成控制系統(tǒng)，包括制氫設(shè)備、一級純化設(shè)備、緩沖罐、二級純化設(shè)備、氫氣壓縮機(jī)、匯流排鋼瓶組和減壓穩(wěn)流裝置，制氫設(shè)備產(chǎn)出的氫氣經(jīng)一級純化設(shè)備進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)二級純化設(shè)備輸出；制氫設(shè)備產(chǎn)出的多余氫氣經(jīng)一級純化設(shè)備進(jìn)入氫氣壓縮機(jī)，經(jīng)氫氣壓縮機(jī)壓縮后儲存至匯流排鋼瓶組；匯流排鋼瓶組中儲存的氫氣經(jīng)減壓穩(wěn)流裝置的減壓后進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)二級純化設(shè)備輸出。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了制氫設(shè)備端與匯流排鋼瓶組兩種供氣途徑的自動切換，降低產(chǎn)氫的成本同時(shí)確保了氫氣供應(yīng)壓力和流量的穩(wěn)定。
【IPC分類】C25B1/04, C25B9/00
【公開號】CN205223358
【申請?zhí)枴緾N201521009466
【發(fā)明人】金龍, 朱普林, 譚衛(wèi)東
【申請人】南京國盛電子有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月8日