一种电解水制氢的氮气吹扫液位平衡控制系统

专利主权项内容

1.一种电解水制氢的氮气吹扫液位平衡控制系统，其特征在于，包括：氮气吹扫设备设置模块，用于在U形管电解池水平支管的中间位置设置气动球阀，气动球阀的设置使水平支管划分为左右两段支管，进而在左右两段支管上设置氮气进气阀，每个氮气进气阀对应一侧垂直支管，并在氮气进气阀上安装流量计，同时在U形管电解池的两侧垂直支管内设置液位计和温度传感器；氮气吹扫初始控制模块，用于在U形管电解池开始制氢时控制气动球阀断开，同时控制左右两段支管的氮气进气阀打开；液位监测模块，用于利用液位计在U形管电解池制氢过程中实时监测两侧垂直支管的液位；电解温度监测模块，用于利用温度传感器在U形管电解池制氢过程中实时监测两侧垂直支管的电解温度；氮气吹扫动态控制模块，用于根据实时监测的两侧垂直支管液位和电解温度动态调节气动球阀和氮气进气阀进行氮气吹扫液位平衡控制；控制参考库，用于存储各液位差对应的增益氮气进气流量和各电解温度差对应的增益氮气进气流量；所述根据实时监测的两侧垂直支管液位和电解温度动态调节气动球阀和氮气进气阀具体实现过程如下：(1)将两侧垂直支管的液位、电解温度进行分别对比，判断是否需要调控气动球阀和氮气进气阀，当判断需要调控气动球阀和氮气进气阀时记录当前时刻，并识别调控触发条件，反之则维持气动球阀和氮气进气阀的当前状态；(2)当调控触发条件为液位时执行(3)、(5)、(6)，当调控触发条件为电解温度时执行(4)、(5)、(6)；(3)在当前时刻关闭气动球阀，并将两侧垂直支管的当前液位进行对比，从中识别出第一目标垂直支管，同时将两侧垂直支管的当前液位进行差值对比，得到当前液位差，并将其与控制管理库中各液位差对应的增益氮气进气流量进行匹配，从中匹配出第一目标垂直支管对应的增益氮气进气流量；(4)在当前时刻关闭气动球阀，并将两侧垂直支管的当前电解温度进行对比，从中识别出第二目标垂直支管，同时将两侧垂直支管的当前电解温度进行差值对比，得到当前电解温度差，并将其与控制管理库中各电解温度差对应的增益氮气进气流量进行匹配，从中匹配出第二目标垂直支管对应的增益氮气进气流量；(5)将第一/第二目标垂直支管对应的增益氮气进气流量与设定的初始进气流量相加得到第一/第二目标垂直支管对应的当前需求氮气进气流量，并与氮气进气阀在各开度下的进气流量进行匹配，进而将匹配成功的开度作为第一/第二目标垂直支管对应氮气进气阀的需求开度，同时将初始有效开度作为非目标垂直支管对应氮气进气阀的需求开度；(6)将第一/第二目标垂直支管、非目标垂直支管对应氮气进气阀的需求开度传输至控制中心，由其控制左右两段支管上氮气进气阀的开度，使其符合相应需求开度；所述判断是否需要调控气动球阀和氮气进气阀的实施过程如下：将两侧垂直支管的液位进行对比，计算两侧液位差距指数，其中
，式中/>表示自然常数；将两侧液位差距指数与设置的允许差距指数进行对比，若两侧液位差距指数小于或等于允许差距指数，则判断不需要调控气动球阀和氮气进气阀，反之则判断需要调控气动球阀和氮气进气阀；所述判断是否需要调控气动球阀和氮气进气阀还包括：将两侧垂直支管的电解温度进行对比，计算两侧电解温度差距指数，其中
>将两侧电解温度差距指数与设定的理想差距指数进行对比，若两侧电解温度差距指数小于或等于理想差距指数，则判断不需要调控气动球阀和氮气进气阀，反之则判断需要调控气动球阀和氮气进气阀。。搜索马 克 数 据 网