[發明專利]一種制氫機自動調節系統及方法

在審

• 申請號: 201711422247.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN107892271A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 向德成;何家財;孫少東;樊軍;張立春
• 申請（專利權）人: 廣東能態科技有限公司
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32;G05B19/042;G01D21/02
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司31242
• 代理人: 王松

1.一種制氫機自動調節系統，其特征在于，所述自動調節系統包括：原料箱、原料輸送管路、加液泵、重整室、泄壓安全閥、提純系統、回熱管路、回熱閥、第一排放管路、第一排放閥、第二排放管路、第二排放閥、送氧模組、抽真空模組、制氫控制電路、監控終端；

所述原料箱通過原料輸送管路連接重整室，原料輸送管路設有加液泵，提供原料輸送動力；所述原料輸送管路設有液壓傳感器，加液泵抽取甲醇水溶液，液壓傳感器把感應到的液壓數據送給制氫控制電路的單片機；

所述原料輸送管路內設有回熱管路，回熱管路內設有回熱閥；

所述重整室設有點火器、至少一溫度傳感器、至少一壓力傳感器；重整室連接提純系統，回熱管路連接重整室、提純系統，提純系統連接第一排放管路，第一排放管路設有第一排放閥，氫氣排放根據設定好的條件由第一排放閥來控制；

所述重整室制得的富氫氣體通過提純系統提純，提純系統設有第一排放管路、回熱管路，提純系統將分離出的氫氣通過第一排放管路輸出，將分離出的氫氣之外的高溫余氣通過回熱管路為原料輸送管路內的原料換熱，換熱后的余氣能輸送至重整室燃燒，為重整室供熱；

所述回熱管路連接第二排放管路，第二排放管路設有第二排放閥，余氣能通過第二排放閥排放；

所述第一排放管路輸出制得的氫氣，同時能將部分制得的氫氣在需要時輸送至重整室，通過燃燒為重整室供熱；

所述重整室設有泄壓安全閥，在重整室內環境條件符合設定要求時，通過控制泄壓安全閥打開泄壓；

甲醇水溶液經過高溫尾氣預熱后變為甲醇水蒸汽，進入重整室后發生化學反應，生成富氫，與此同時系統壓力升高；重整室設計最高使用壓力為P1，當加液泵異常工作，進入重整室的甲醇水蒸汽會更多，導致系統壓力升高，若壓力超出P1，則會影響設備的安全使用；當重整室的液壓傳感器探測壓力超過P1時，泄壓安全閥自動打開，避免系統超壓，程序將系統自動切換至關機狀態，并通過遠程監控系統將數據回傳至監控中心，通知維修人員現場檢測故障原因；P1為15bar；

自熱重整需要提純后的尾氣燃燒提供熱量，當尾氣過量，系統超過設定最高使用溫度T1時，尾氣長閉閥即第二排放閥打開，并且根據重整溫度與T1的差值，自動控制排氣時間，做到間隙性排氣，避免重整室壓力出現較大波動，同時降低重整室溫度，延長系統使用壽命；T1為310℃；

所述提純系統包括鈀銀合金膜管，所述抽真空模組連接鈀銀合金膜管，在初始啟動制氫時，為鈀銀合金膜管抽真空；鈀銀合金膜管內設有至少一溫度傳感器、至少一壓力傳感器；

各溫度傳感器、各壓力傳感器監測所述鈀銀合金膜管及重整室各部的溫度，并把數據傳給制氫控制電路的單片機；

所述送氧模組包括PWM風扇、含氧氣體輸送管路、含氧氣體輸送閥，PWM風扇、含氧氣體輸送閥設置于含氧氣體輸送管路中；PWM風扇根據重整室內的環境條件及制氫量的需求控制含氧氣體的流量及流速；

所述制氫控制電路分別連接加液泵、點火器、各溫度傳感器、各壓力傳感器、泄壓安全閥、提純系統、回熱閥、第一排放閥、第二排放閥、送氧模組、抽真空模組、監控終端，獲取各溫度傳感器、各壓力傳感器的信息，控制加液泵、點火器、泄壓安全閥、提純系統、回熱閥、第一排放閥、第二排放閥、送氧模組、抽真空模組的動作，并將設定信息發送至監控終端；

所述制氫控制電路的單片機收集各種傳感器及設備的反饋信號，最終單片機通過WIFI反饋給上位機；或者通過485/CAN總線與監控終端通訊，監控終端再遠程送給上位機；上位機能在遠程監控制氫機，監控制氫機運行狀態。