QX T 9-2002 GX-2型水电解制氢设备.pdf

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1、A 47qX中华人民共和国气象行业标准QXT 9。_2002GX一2型水电解制氢设备20020710发布Model GX一2 device of hydrogenproduction by water electrolysis20021201实施中国气象局发布QxT 92002目 次前言l范围2引用标准3术语和定义4要求5试验方法6检验规则：7标志、包装、运输与贮存附录A(资料性附录) 电解液的要求及配制方法前 言QXT卜2002GX一2型水电解制氢设备是利用电解水的方法制取氢气的设备，广泛用于气象行业制氢充灌探空气球，也可做为压缩氢气源的生产设备，具有安全可靠、节能、环保等优点。本标准由中国

2、气象局监测网络司提出l本标准由中国气象局监测网络司归口；本标准由广西壮族自治区气象技术装备中心负责起草；本标准主要起草人：王永林、韦信高、黄伟成、黎桂发、刘希林。GX一2型水电解制氢设备QXT卜20021范本标准规定了在气象行业使用的GX一2型水电解剖氢设备的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存。2引用标准GBT 36341995工业氢GB 4962-1985氢气使用安全技术规程GB 209-1993工业用氢氧化钠GBT 7134-1996浇铸型工业有机玻璃板材、棒材和管材3术语和定义本标准采用下列定义：31氢氧压力平衡水封功能装置。此装置既能自动调节氢气、氧气出口压力，使之保持平

3、衡，又能封住贮气的氢气回流，也能洗掉从分离器来的氢气、氧气的碱雾。32双极性压滤式电解槽电懈水锚氢、氯的主要设备。由四根螺栓拉紧的两块端板，中间有若干个双极性电极和石棉隔膜依序交替申联组成的电解槽，槽体的一靖接整流电源正极，另一端接负极。4要求41设鲁主要部件GX一2型水电解制氢设备由电解槽、气液分离器、碱液冷却箱、氢氧压力平衡水封、水槽式贮气罐、整流电源、电接点压力温度计以及供水装置等组成。42基本要求421氢气产量；20 m3h(标准状态)。422氧气产量：10 m3h(标准状态)。423氢气纯度：995(体积比)。424氧气纯度：985(体积比)。425额定功率：175 kW。426制氢

4、单位电耗。55 kWhm3。427电流密度：1600 Am2。428工作状态；连续工作429工作环境温度：制氢室：oc+40，贮气簟：一10“C-1-40“C。4210工作环境湿度t90。43电解糟要求431电解槽形式t双极性压滤式。432电解槽小室效：50小室。433小室电压：22V25V。1QXT 92002434工作压力：高于常压001 MPa。435工作温度：60士5。436冷却方式：水冷(循环水)。437电解液：25氢氧化钠溶液。438气液通道：电极板、隔膜框、密封胶圈组成的气液通道应畅通。439绝缘电阻：每槽电极板、端板与4根紧固螺杆应相互绝缘，绝缘电阻应大于2 Mn。4310电极

5、板：应采用耐碱耐温不锈钢板，主极板与副极板的焊接应牢固。4311隔膜框：应采用耐碱耐温尼龙注压成型，表面平接无缺损。4312密封胶圈：应采用耐碱耐温橡胶注压成型，表面应平整，无缺损、皱纹、折裂、划伤等。4313端板：应采用厚度为16 mm钢板，表面粗糙度应达Ra一32,um，表面镀镍，镍层表面不应有皱纹、脱皮、起泡、明显的毛刺。4314隔膜石棉布：表面应洁净、平整，不应有缺经、缺纬、跳线和线头明显外露等织造上的缺陷。4315规格尺寸：电极板、隔膜框、密封胶圈、端板、隔膜石棉布的规格尺寸应符合图纸要求。44气液分离器有机玻璃板要求441厚度：16 mm。442质量应符合GBT 7134-1996

6、的无色类一等品以上。45碱液冷却箱热交换面积：15 m2。46氨氯压力平衡水封的要求筒身长度应大于15 m。47水槽式贮气要求471贮气压力：高于常压55x10MPa。472选型：应选用,32m，容积30l“f13水槽式常压贮气罐。473表面处理：除锈后应涂防锈漆层和银漆层。474装配：四条导轨在水池内侧均等分布并垂直，固定牢靠；气罐的上、下边缘与导轨等距滑轮轴心水平，两端边与导轨平行并等距。48整流电源要求481输入电压：三相交流380X(1士5)V，频率50 Hz。482变压器额定容量：20 kVA。483整流形式：三相桥式整流。484额定输出电压：110 V125 V。485额定输出电流

7、：100A140A。49电接点压力温度计属外购件应具有合格证书。410管道要求4101 管道和附件应选用符合国家标准规格的产品，并应适合氢气工作压力、温度的要求，禁止使用铸铁管道。4102管道的连接一般应采用焊接或其他有效防止漏气的连接方式。4103管道敷设应符合GB 4962-1985中345的要求。411 水电解制氢设备运行安全要求水电解制氢设备运行安全符合GB 4962-1985中4的规定。25试验方法QXT卜200251设备部件检及压力试验511测量仪表：压力表(MPa)精度1级。512气液分离器、碱液冷却箱、氢氧压力平衡水封等的焊接密封性检查均采用03 MPa压力的水检或采用GB 4

8、962一1985中44的方法进行检查。513在安装时，将电解槽、气液分离器、碱液冷却箱、氢氧压力平衡水封注满自来水静置24 h，检查应无渗漏，加01 MPa自来水压力进一步检查，确认无渗漏时，该系统即为正常。514管道、阀门等连接点泄漏检查：采用GB 4962-1985中的44的方法进行检查。515水槽式贮气罐密封性检查：采用超声波探伤法进行焊接密封性检查。52整流器检验a)检查整流器线路应与图纸一致，各零部件安装应牢固，无假焊、漏焊，接触良好；b)整流器控制部分应经过通电12 h试验，各控制部件应动作灵括。档位开关应转动自如，各部件不应有异常现象53整机试验在安装完各部件并灌注电解液后，按照

9、操作规程中制氢操作程序开机试验。整机试验主要检查如下项目是否达到要求：a)检查整流器各档位的电压、电流应符合要求，各部件不应有异常现象；b)通过气液分离器的透视窗观察，电解槽应不断有氢氧气逸出，氢，氧气液分离器压力应平衡；C)检验氢气纯度应符合要求d)当温度控制指针达到45时，循环水泵应自动启动并运转正常；e)水槽式贮气罐升到限位开关时应能自动关机。54氢气纯度检验氢气纯度(以体积分数表示)按式(1)计算：g-一100一妒式中：妒一一氢气纯度，；田氧气的体积分数，。55氧含量的舅定氧含量的测定可采用吸收法或数字测氧仪进行测定。6检验规则6-1 每套水电解制氢设备中的气液分离器、碱液冷却箱、氢氧

10、压力平衡水封、水槽式贮气罐、整流器以及极板、端板、隔膜框等都应经质量检查合格方可出厂。62电解槽在安装时按本标准512的方法试验。63每套水电解制氢设备安装完毕，都应按本标准53进行整机试验，待设备运行正常后进行指标测试，测试合格后提供测试报告。7标志、包装、运输与贮存71标志每套设备按规定位置固定产品标牌。并标注下列内容：a)制造单位名称；b)产品名称和型号；QxT 92002C)主要技术参数，d)制造编号及出厂日期。72包装721水电解制氢设备装箱时对变压器、气液分离器、氢氧压力平衡水封、整流器等零、部件应采取防撞、防压措施，使其不致碰撞和损坏。对于变压器还应采取防水、防潮措施。722外包

11、装箱应牢固、可靠、防潮、防雨。723随同水电解制氢设备应提供下列文件：a)使用说明书和GX一2型水电解制氢设备操作规程b)气象技术装备使用许可证；c)装箱清单fd)产品合格证书。，73运输与贮存731水电解制氢设备的运输应符合铁路、公路、水路运输以及机械化装卸的规定。在运输中不应受到剧烈的振动和撞击以及损坏现象。732产品应贮存在干燥、通风、无酸碱、防雨、防潮的场所。附录A(资料性附录)电解液的要求爱配倒方法QXT卜2002GX一2型水电解镧氢设备所用的电解液的要求，主要是从降低电阻率、减少腐蚀强度、减少杂质、提高氢气纯度和安全生产的保障等方面综合考虑，选择较佳的配制浓度，一般采用氢氧化钠配制

12、质量分数为2025的溶液作为电解液。其杂质不超过下列要求：硫酸盐8X10ncm目前一般自来水经净化器的阴、阳离子净化后，水质完全能达到要求。(2)氢氧化钠的质量要求：采用GB 209-1993，达到合格品即满足使用要求。电解液的配制方法：GX一2型水电解液配制浓度(比重)为120125(NaOH)。电解槽的容积为150L。1第一次配制电解液的方法。可用去离子净化水100 kg，逐步加人NaOH 35 kg直至全部溶解，静置2 h冷却经过滤后。将此溶液从补水箱灌入电解檀，这时电解藏达不到最低加水线，再加入去离子净化水直劐加水线为止，经循环混合后，电解藏即达到所需的配制浓度。2在原有电解液中补充N

13、aOH配制达标电解液的方法：先从电解槽中取出一定量(如1 L)的电解液。(注意：从补水管中放出电解槽的电解液时，先要将原补水管中的去离子净化水放完再取电解液，否则所取的。电解液”不能代表电解檀中的电解液。)然后用渡美氏比重计测出电解液的浓度(比重)，按式CAD”计算需补充的NaOH的质量。A现有电解液在20X时的实测浓度(比重)示例：现有电解液的浓度(比重)为117，需要补充多少NaOH能使槽内的电解液浓度(比重)gs到要求?1)式(A1)为省略了溶质溶解后涪藏体积增量的近似计算式，目的是在实际操作中既叠免烦多的换算和计算，又船使配捌舶电藏浓度(比t)在120125实际配倒浓度(比重)为1zo

14、125的电解藏所用NaOH溶于东后，撸藏体积的增量与涪荆量相比差l2个量级在涓量电解液比重达120时，可暂不加NaOH为舅到较准确的电鼻液浓度(Igt)，宜使用量程为110120的渡荚氏比1计A一筋=Mgk量质的咖N充补需机一式MQXT 92002M=(125一)X 150=(125117)X 150=12(kg)取12 kg NaOH用槽内电解液溶解后，经过滤灌人电解槽，再加去离子净化水至加水线即可达到要求。6Q7 9仰2饿型水电解制氨没备删 啪叫吲33RMS：lG00 III IIIIIililll 1111 11 1 11 11 11l中华人民共和国气象行业标准GX一2型水电解爿氲设鲁QXT 9-2002中国标准出版社出版北京复兴门外三里河北街16号邮政稿码t 100045电话：68523946 68517548中国标准出版杜秦皇岛印刷厂印尉新华书店北京发行所发行各地新华书店经售开本8801230 116印张34宇敷14千宇2002年10月第一版2002年lo月第一次印刷印数1500书号：1550662-14733定价I 6 00元罔址wwwbzcbscom版权专有侵杈必究举报电话：(010)68533533NooNlL硝