制氢过程热工参数监测装置设计开发

发布时间：2020-05-10 13:12

【摘要】：氢气因其来源广、安全环保、密度小、热值高、易存储等诸多优点,成为最有发展前景的清洁能源之一。电解水制氢因配套设备少、工艺简单而成为小规模制取氢的主要生产方式。氢气属于易燃易爆品,因此,必须对生产过程的温度、压力、液位等参数进行监测,以保证工艺处于可控的安全状态。在充分研究电解水制氢原理及工艺的基础上,为实现对工艺过程的监测,本文设计开发了一套基于嵌入式单品机技术的热工参数监测装置,该装置可对生产过程中压力、流量、液位、差压、温度等模拟信号、开关量I/O口信号及串行数字输入信号进行数据采集、数据运算、存储与显示,实现现场的实时监测。此外,还构建了嵌入式WEB服务器,实现了各种信号的网络发布与通讯功能,通过权限的验证,用户可在远端登录对现场监测系统进行浏览访问。论文分析监测装置的设计方案,硬件选型等设计过程,给出了硬件设计结果及相对软件的功能模块的设计。最后在实验室进行了软硬件的联合调试,完成了相关模拟实验及数据测试,绘制了各种实时数据监测曲线和数据表。实验结果表明所设计监测装置硬件运行稳定,抗电磁干扰能力较强,软件功能齐全,界面良好。同时硬件设计上保留了二次开发功能,可拓展装置的应用范围。
【图文】：

图２－２电解水制n设讣方案逡逑

阻串入电路。该电阻精度高，温飘超低，其阻值甚本不随温度变化而变化。阻值逡逑为Ｒ邋＝邋１６５Ｄ，额定功率为０．２５Ｗ，允许０．０１％的偏茇，可川于精密仪器仪表、计逡逑量仪器仪表、医疗仪器设备、电子设备中。其降功耗曲线如图３－２所示。由图可逡逑知该器件在－５５°Ｃ－７５°Ｃ的温度范丨１１内可以达到１００％的额定功率输丨丨丨，，温度超逡逑过７５°Ｃ低ｒ邋１２５－Ｃ时该屯阻的输出功率随温度的升ｒｔｌｄｊ呆线性降低趋势讧至降逡逑为０0逡逑１００逦７５°Ｃ逦１２５＂Ｃ逡逑ｈｃＴＩ逦＾邋ｒ逡逑％邋６０－逦！邋＼逡逑韦逦＼逡逑的色逦＼逡逑片—逦！逦＼逡逑分２０逦＼逡逑数％邋—逦＼邋｜逡逑０逦，逦，逦，，逦，逦，逦ｊ逦，＿＿Ｎ逡逑ｎｒ邋丁丁丁逦１逦Ｉ逦Ｉ逦ｔ邋ｒ逡逑－５５邋－１０逦－２
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ116.2;TQ056

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张华瑜;;电解水制氢装置间断性生产设备操作要点[J];化工管理;2014年03期

2 施协弱;充分发挥电解水制氢机的效益[J];气象;1988年12期

3 董义财;;一种新型节能水电解槽[J];能源工程;1988年Z1期

4 张林宝;是淘汰化学法制氢的时候了[J];气象;1989年08期

5 李琼玖;漆长席;庞玉学;申同贺;廖宗富;周述志;;煤气化发电与电解水制氢联产干冰工艺路线设想[J];中外能源;2016年12期

6 ;德利用太阳能电解水制氢技术取得进展[J];上海节能;2014年01期

7 刘金亚;张华;雷明镜;薛演振;;太阳能光伏电解水制氢的实验研究[J];可再生能源;2014年11期

8 ;德国与荷兰科学家联合开发利用太阳能电解水制氢技术[J];电源技术;2013年10期

9 ;新试剂有助用酶催化电解水制氢[J];现代科学仪器;2013年03期

10 ;利用太阳能电解水制氢技术取得进展[J];人工晶体学报;2013年08期

相关会议论文 前10条

1 王永刚;陈龙;董晓丽;夏永姚;;两步法碱性电解水制氢气[A];第三届全国储能科学与技术大会摘要集[C];2016年

2 马媛媛;冯小佳;杨晓剑;王永慧;谭华桥;李阳光;;利用多酸设计和制备新型高效非贵金属电解水制氢催化剂[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十九分会：电化学材料[C];2016年

3 陈爱平;何洪波;马磊;常明;李春忠;;光催化辅助电解水制氢研究[A];颗粒学最新进展研讨会——暨第十届全国颗粒制备与处理研讨会论文集[C];2011年

4 刘哲;冯进良;徐靓;;基于不同浓度溶液电解水制氢的电解池研究[A];2013国际工业设计研讨会暨第十八届全国工业设计学术年会论文集[C];2013年

5 隋然;宫玮;;大型电解水制氢装置的生产和使用[A];2013年年会暨工业气体供应技术论坛论文集（上海）[C];2014年

6 宫娇娇;叶美丹;林昌健;;竹叶/纳米管阵列二氧化钛复合膜光电解水制氢[A];中国化学会第27届学术年会第10分会场摘要集[C];2010年

7 王腾;常兴华;郑捷;李星国;;氮气等离子体表面修饰的泡沫镍在电催化制氢中的应用[A];中国化学会第九届全国无机化学学术会议论文集——L能源材料化学[C];2015年

8 顾德英;朱华;;电解水制氢气微机监控系统[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年

9 龚云;吴涛;李建;降鹏刚;郝治;师慧芳;林建华;;多金属氧酸盐金属-有机框架充当电解水制氢的电催化剂[A];中国化学会第五届全国多酸化学学术研讨会论文摘要集[C];2013年

10 陈奉娇;王叶云;崔巍;李彦光;;一种在酸性和中性溶液中具有优异析氢能力的硅光电阴极[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十七分会：光化学[C];2016年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 张晶晶;让电解水制氢变得更容易[N];中国科学报;2019年

2 记者 郝晓明;电解水制氢有了长寿命廉价催化剂[N];科技日报;2019年

3 记者 常河 通讯员 范琼;中国科大研制新型催化剂降低电解水制氢成本[N];光明日报;2019年

4 记者 吴长锋;“松球结构”催化剂大幅降低电解水制氢成本[N];科技日报;2019年

5 本报记者 王帆;什么时候能开上氢能汽车？ 高校、企业电解水制氢技术不断突破[N];21世纪经济报道;2019年

6 记者 常河;我学者研制出廉价高效的“电解水制氢”催化剂[N];光明日报;2019年

7 记者 顾钢;德发明太阳能电解水制氢新工艺[N];科技日报;2015年

8 记者 李山;利用太阳能电解水制氢技术取得进展[N];科技日报;2013年

9 ;SOFC高温电解水制氢取得重要进展[N];中国技术市场报;2011年

10 本报记者 吴长锋;从工厂到汽车，“移动制氢”困局尚待破解[N];科技日报;2019年

相关博士学位论文 前5条

1 李彩彩;基于镍、钴、钼的纳米结构的合成及其电解水性能研究[D];华中科技大学;2018年

2 郭一飞;钼基硫化物和磷化物纳米结构的可控制备及电化学特性研究[D];北京邮电大学;2019年

3 李晓;石墨烯复合结构的太阳能光伏电解水制氢性能研究[D];清华大学;2016年

4 何洪波;二氧化钛基纳米复合材料修饰阳极及其光催化辅助电解水制氢性能研究[D];华东理工大学;2013年

5 刘宏波;水电解制氢中气泡生长及磁场对气泡行为和两相流动特性影响[D];重庆大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 魏一聪;高效的电解水制氢技术实验研究[D];北京建筑大学;2019年

2 赵玉杰;制氢过程热工参数监测装置设计开发[D];北方工业大学;2019年

3 王鹏彦;磷化镍材料的结构调控及电解水制氢性能[D];武汉理工大学;2018年

4 魏志弘;碳基金属杂化材料的制备及催化制氢性质研究[D];郑州大学;2019年

5 姚瑞;铁系催化剂的阴离子调控及其电解水性能研究[D];太原理工大学;2019年

6 曹庆贺;基于过渡金属化合物纳米片层材料的原子掺杂改性及其电解水性能的研究[D];山东大学;2019年

7 潘光兴;过渡金属磷化物及氢氧化物的制备及电解水性能研究[D];江西师范大学;2018年

8 祝环环;制氢过程热工参数监测装置设计开发[D];北方工业大学;2018年

9 余梦辉;搭载电解水制氢机的汽油机及整车的性能研究[D];北京工业大学;2017年

10 王延超;载铂催化剂的制备及其应用于电解水制氢气[D];北京化工大学;2012年

本文编号：2657353