氫氣自動供應集成控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氫氣制備技術領域，尤其涉及一種氫氣自動供應集成控制系統。
【背景技術】
[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，我國大部分地區實行階梯電價的收費方式，如此一來現有的氫氣制備系統存在的缺陷是:若選擇產氣量大的制氫設備，會增加電量等投入成本，同時也會造成設備的產能過剩;若選擇產氣量小的設備，又無法滿足終端用戶需求。
[0003]上述問題的一種解決方式是:制氫設備通過調節電流，改變產氫量。但是，在實際生產時，因為終端客戶的用氫量在不斷變化，頻繁的調節電流，會影響制氫設備產氣的穩定性，氫氣的壓力與流量也會存在劇烈的變化，影響客戶的使用。
【實用新型內容】
[0004]實用新型目的:本實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集成控制系統。
[0005]技術方案:一種氫氣自動供應集成控制系統，包括制氫設備、一級純化設備、緩沖罐、二級純化設備、氫氣壓縮機、匯流排鋼瓶組和減壓穩流裝置，所述制氫設備產出的氫氣經一級純化設備進入緩沖罐，再經二級純化設備輸出；制氫設備產出的多余氫氣經一級純化設備進入氫氣壓縮機，經氫氣壓縮機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減壓穩流裝置的減壓后進入緩沖罐，再經二級純化設備輸出。
[0006]進一步的，還包括氫氣壓力控制系統，所述氫氣壓力控制系統包括上位機和多個控制單元，每個控制單元分別與上位機相連，所述控制單元包括壓力變送器和氣動閥，一級純化設備與緩沖罐之間、一級純化設備與氫氣壓縮機之間以及減壓穩流裝置與緩沖罐之間均設有控制單元。
[0007]進一步的，上位機中預設每個氣動閥聯動的壓力數值，各壓力變送器將收集到的實時氫氣壓力參數傳輸至上位機，上位機根據實時氫氣壓力參數控制各氣動閥的開閉。
[0008]進一步的，所述制氫設備為水電解槽。
[0009]有益效果:本實用新型與現有技術相比，具有的優點是，
[0010]1、通過匯流排鋼瓶組儲存，可高效發揮制氫設備的生產能力，降低運營成本。在電價低時，滿負荷運行制氫設備，除供給客戶的氫氣外，多余氫氣壓縮到匯流排鋼瓶組，在高電價時，根據氫氣的需求量，選擇制氫設備與匯流排鋼瓶組的綜合使用，降低產氫的成本。
[0011]2、通過氫氣壓力控制系統控制各區域的氫氣壓力，無需改變設備的產氫量，實現了制氫設備端與匯流排鋼瓶組兩種供氣途徑的自動切換，同時確保了氫氣供應壓力和流量的穩定。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，一種氫氣自動供應集成控制系統，包括制氫設備、一級純化設備、緩沖罐、二級純化設備、氫氣壓縮機、匯流排鋼瓶組、減壓穩流裝置和氫氣壓力控制系統，本實施例中制氫設備為水電解槽。
[0014]制氫設備連接一級純化設備，一級純化設備還分別與緩沖罐和氫氣壓縮機相連，緩沖罐還與二級純化設備相連，氫氣壓縮機連接匯流排鋼瓶組，匯流排鋼瓶組連接減壓穩流裝置，減壓穩流裝置連接至緩沖罐。
[0015]氫氣壓力控制系統包括上位機和多個控制單元，每個控制單元分別與上位機相連，控制單元包括壓力變送器和氣動閥，一級純化設備與緩沖罐之間、一級純化設備與氫氣壓縮機之間以及減壓穩流裝置與緩沖罐之間均設有控制單元。
[0016]系統的第一條氫氣傳輸路徑為:制氫設備產出的氫氣經一級純化設備進入緩沖罐，再經二級純化設備輸出，供應給終端客戶使用；
[0017]系統的第二條氫氣傳輸路徑為:制氫設備產出的多余氫氣經一級純化設備進入氫氣壓縮機，經氫氣壓縮機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減壓穩流裝置的減壓后進入緩沖罐，再經二級純化設備輸出。
[0018]此處氫氣兩條路徑配合工作的流程如下:
[0019]如圖1所示，系統工作時，首先在上位機中預設每個氣動閥聯動的壓力數值，各壓力變送器將收集到的實時氫氣壓力參數傳輸至上位機，上位機根據實時氫氣壓力參數控制各氣動閥的開閉:
[0020]—級純化設備優先向緩沖罐輸出氫氣，此時一級純化設備與氫氣壓縮機之間的氣動閥為關閉狀態；當終端客戶的氫氣需求已經滿足時，一級純化設備繼續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聚集，導致緩沖罐內的氫氣壓力上升，此時，若第一控制單元中的壓力變送器檢測到的實時壓力參數超過了預設的壓力數值，上位機則控制第三控制單元中的氣動閥開啟，一級純化設備同時向緩沖罐與氫氣壓縮機輸出氫氣；
[0021]之后，氫氣壓縮機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減壓穩流裝置的減壓后進入緩沖罐;上位機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時壓力參數進行對比，實時壓力較大的控制單元中的氣動閥開啟，同時實時壓力較小的控制單元中的氣動閥關閉，以實現系統中兩條路徑的配合，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現自動壓縮功能，若第三控制單元中的壓力變送器檢測到的實時壓力高于設定值，上位機便控制其氣動閥打開，氫氣壓縮機聯動開始壓縮氫氣;若壓力低于設定值，則氣動閥關閉，氫氣壓縮機停止工作。
[0023]本實施例中氫氣自動供應集成控制系統獲得的氫氣應用于半導體外延工藝。
[0024]本實用新型通過氫氣壓力控制系統控制各區域的氫氣壓力，無需改變設備的產氫量，實現了制氫設備端與匯流排鋼瓶組兩種供氣途徑的自動切換，同時確保了氫氣供應壓力和流量的穩定。
[0025]以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種氫氣自動供應集成控制系統，其特征在于，包括制氫設備、一級純化設備、緩沖罐、二級純化設備、氫氣壓縮機、匯流排鋼瓶組和減壓穩流裝置，所述制氫設備產出的氫氣經一級純化設備進入緩沖罐，再經二級純化設備輸出；制氫設備產出的多余氫氣經一級純化設備進入氫氣壓縮機，經氫氣壓縮機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減壓穩流裝置的減壓后進入緩沖罐，再經二級純化設備輸出。2.根據權利要求1所述的氫氣自動供應集成控制系統，其特征在于，還包括氫氣壓力控制系統，所述氫氣壓力控制系統包括上位機和多個控制單元，每個控制單元分別與上位機相連，所述控制單元包括壓力變送器和氣動閥，一級純化設備與緩沖罐之間、一級純化設備與氫氣壓縮機之間以及減壓穩流裝置與緩沖罐之間均設有控制單元。3.根據權利要求2所述的氫氣自動供應集成控制系統，其特征在于，上位機中預設每個氣動閥聯動的壓力數值，各壓力變送器將收集到的實時氫氣壓力參數傳輸至上位機，上位機根據實時氫氣壓力參數控制各氣動閥的開閉。4.根據權利要求1所述的氫氣自動供應集成控制系統，其特征在于，所述制氫設備為水電解槽。
【專利摘要】本實用新型公開了一種氫氣自動供應集成控制系統，包括制氫設備、一級純化設備、緩沖罐、二級純化設備、氫氣壓縮機、匯流排鋼瓶組和減壓穩流裝置，制氫設備產出的氫氣經一級純化設備進入緩沖罐，再經二級純化設備輸出；制氫設備產出的多余氫氣經一級純化設備進入氫氣壓縮機，經氫氣壓縮機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減壓穩流裝置的減壓后進入緩沖罐，再經二級純化設備輸出。本實用新型實現了制氫設備端與匯流排鋼瓶組兩種供氣途徑的自動切換，降低產氫的成本同時確保了氫氣供應壓力和流量的穩定。
【IPC分類】C25B1/04, C25B9/00
【公開號】CN205223358
【申請號】CN201521009466
【發明人】金龍, 朱普林, 譚衛東
【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