System zgrzewarki HHO i zasada działania zgrzewarki HHO
Spawarka HHO jest urządzeniem do produkcji paliwa wodorowego. Wykorzystuje technologię elektrolizy wody do rozkładu wody na wodór i tlen pod wpływem prądu. Wodór stosowany jest jako paliwo, a tlen jako środek ułatwiający spalanie. Jest to zaawansowany technologicznie, energooszczędny sprzęt do ochrony środowiska. Ponieważ gaz wytwarzany przez tę spawarkę HHO jest typu separacji wodoru i tlenu, zakres zastosowań sprzętu spawalniczego HHO został rozszerzony, nie tylko ograniczając się do zwykłych miejsc obróbki na gorąco, w celu zastąpienia tradycyjnego acetylenu, propanu, gazu skroplonego i innych gaz do cięcia metalu, spawania metali gazem, a także może być szeroko stosowany w przetwarzaniu wyrobów szklanych, usuwaniu węgla samochodowego, spawarce HHO pojazdów, wodorowych ogniwach paliwowych, elektronicznym przemyśle chemicznym, przetwórstwie spożywczym i innych dziedzinach. Dzięki wydzielającemu się gazowi oddzielającemu wodór i tlen podczas skrawania metalu, eliminowany jest techniczny problem wąskiego gardła w postaci łatwego „odpuszczania” mieszanego gazu wodorowo-tlenowego. Dlatego oddzielna spawarka HHO jest bezpieczniejsza w użyciu w dziedzinie cięcia metalu.
Jeśli chodzi o sterowanie, spawarka HHO wykorzystuje technologię sterowania PLC. Dzięki konfiguracji sprzętu PLC i projektowaniu programu opracowano kompletny program sterujący umożliwiający uruchamianie i zatrzymywanie, sterowanie, ustawianie parametrów stanu pracy oraz wyświetlanie sprzętu i alarmów. Rozwiązywanie problemów i inne funkcje. Sterowanie interfejsem człowiek-maszyna (HMI) odbywa się zewnętrznie w połączeniu z przemysłowym ekranem dotykowym, a aktualność, integralność i interaktywność sterowania HMI są w pełni uwzględniane w dialogu człowiek-maszyna. Interfejs jest bardzo przyjazny, prosty w obsłudze, przyciągający wzrok i intuicyjny.
1. Projekt schematu sterowania
1) Zasada działania elektrolizy
Oddzielne urządzenie do produkcji wodoru poprzez elektrolizę wody ma wytwarzać H2 i O2 poprzez elektrolizę prądem stałym wodnego roztworu KOH. H2 i O2 porywają ług KOH i przedostają się odpowiednio do separatorów pary wodnej i tlenu, gdzie następuje separacja pary od wody (oddzielanie pary od wody pod działaniem grawitacji cząsteczek wody). Ług zawracany jest do elektrolizera przez dno separatora (przy produkcji wodoru pod wysokim ciśnieniem należy dodać pompę obiegową, aby zakończyć powrót elektrolitu).
Wzór reakcji elektrody do elektrolizy wody do produkcji wodoru:
anoda:
Z powyższego wzoru reakcji elektrody wynika, że powstają jony H+ i OH-, spośród których jony H+ przemieszczają się na powierzchnię katody elektrody, tworząc H2↑, a jony OH- przemieszczają się na powierzchnię anody elektrody, tworząc O2↑. Odpowiednia produkcja gazu H2 jest dwukrotnie większa niż O2.
2) Kontrola różnicy poziomów cieczy
Obecnie w ogniwie elektrolizy typu separacji zazwyczaj przyjmuje się dwubiegunowe ogniwo elektrolizy typu prasy filtracyjnej, które składa się z wielu komór elektrolizy. Tkaninę azbestową stosuje się jako materiał membrany pomiędzy ogniwami elektrolizy, a właściwości tkaniny azbestowej są takie, że w stanie infiltracji gaz nie może przejść, a jedynie jony biorące udział w elektrolizie mogą przenikać. Jeśli ciśnienie po obu stronach membrany jest niezrównoważone, a różnica ciśnień wynosi ± 100 mmH2O, jeśli różnica ciśnień jest większa niż 300 mmH2O, pęcherzyki gazu przejdą przez membranę azbestową, powodując wymieszanie wodoru i tlenu; Dolna część separatora tlenu zostanie podłączona. Jeżeli różnica ciśnień w separatorze wodoru i tlenu jest zbyt duża, prawdopodobne jest, że H2 lub O2 przedostaną się z separatora do innego separatora pod wysokim ciśnieniem. Dlatego podczas pracy systemu należy kontrolować poziom cieczy w separatorze wodoru i tlenu, aby go zrównoważyć, tak aby poziom cieczy mógł być utrzymywany w określonym zakresie, aby zapobiec mieszaniu się gazów H2 i O2 z powodu niskiego poziomu cieczy poziom. Zbyt wysoki poziom cieczy spowoduje wzrost oporów wypływu gazu, niezrównoważenie ciśnień po stronie H2 i O2 oraz wzajemne przenikanie się gazów H2 i O2.