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行业应用

值得信赖的高质量工业泵供应商

jonsn精密级微型磁力齿轮泵 在氢氧化钾(碱液)电解制氢行业中的应用



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在当今能源转型的大背景下,作为一种清洁、高效、可持续的能源载体,正逐渐成为全球能源领域的研究热点。氢氧化钾电解制氢作为一种成熟的制氢技术,在大规模工业制氢中发挥着重要作用。在氢氧化钾制氢过程中,jonsn精密级微型磁力齿轮泵具有高压力、无泄漏、耐腐蚀等优势,为氢氧化钾电解制氢工艺的优化和效率提升提供了有力支持。


 

一、氢氧化钾电解制氢行业现状

目前,氢氧化钾电解制氢行业正处于不断发展的阶段。随着对清洁能源需求的增长,该行业逐渐受到关注。在技术方面,不断有新的突破和改进,以提高制氢效率降低成本。然而,仍面临一些挑战,如电解设备的高成本、催化剂性能的优化以及氢气储存和运输的难题。同时,市场竞争也日益激烈,各企业纷纷加大研发投入,力求在技术和成本上取得优势。总体而言,氢氧化钾电解制氢行业前景广阔,但仍需克服诸多障碍,以实现更广泛的应用和可持续发展。

制氢流程图片1

氢氧化钾电解制氢流程

市场方面,由于全球对清洁能源的需求持续攀升,该行业的市场规模呈现扩大趋势,吸引了众多企业的涉足。政策环境方面,各国纷纷出台支持氢能发展的政策,为氢氧化钾电解制氢行业创造了有利条件,但同时也对其安全性、环保性等提出了更高要求。氢氧化钾电解制氢行业充满机遇,但也面临诸多挑战,未来的发展仍需各方共同努力和持续创新。



二、泵在氢氧化钾电解制氢行业中的应用

在氢氧化钾电解制氢行业中,泵发挥着至关重要的作用,主要用于输送碱液和去离子水

氢氧化钾电解制氢是通过在电解槽中施加直流电,使氢氧化钾溶液发生电解反应,在阴极产生氢气,在阳极产生氧气。这一过程需要精确控制电解液的流量、压力和浓度等参数,以确保电解反应的高效稳定进行。

泵作为氢氧化钾电解制氢行业核心部件之一,在氢氧化钾电解制氢过程中,泵需要24小时不停循环电解液,以保证电解槽内的浓度均匀和温度稳定。承担着将循环氢氧化钾溶液的泵确保了电解液在电解槽内均匀分布,以确保提高电解效率和制氢质量,选择一款氢氧化钾电解制氢过程稳定、高效和安全运行的齿轮泵泵变得至关重要,什么泵适合于氢氧化钾电解制氢呢?

通常情况下,碱液电解制氢行业工况如下:流量3-6l/min,压力4bar,工作温度85度左右,工作时间24小时不停机,对于泵选型需要考虑以下几点:

① 工作时间长,质量安全可靠,过程稳定、高效

② 材质要求耐腐蚀、耐温

③ 高压力、无泄漏

(1)横向对比传统的泵主要有离心泵、隔膜计量泵等。

通常选型时,输送碱液会优先考虑用离心泵,但离心泵适合于工业大流量工况,由于流量小,大于40米扬程,对于离心泵来说难以企及,不仅效率低耗能大,且体积大,流量稳定性差。

隔膜计量泵属于往复式容积泵,具备计量功能,但输送有压力脉冲,无法满足连续性输送要求,隔膜在长期使用中可能会出现疲劳、破裂等问题,需要定期更换,增加了运行成本和维护工作量。对于工作时间要求24小时不停机来说,隔膜计量泵来说很难做到,所以也不太适用。

有没有更适合应用于氢氧化钾电解制氢呢?

微型磁力齿轮泵可以完美解决氢氧化钾电解制氢电解溶液压力波动、介质泄露、腐蚀问题。微型磁力齿轮泵具有无脉冲、高线性度、高压差、无泄漏、精密计量等特点。

微型磁力齿轮泵是一种依靠磁力耦合传动的容积式泵,由泵体、主动齿轮、从动齿轮、磁力耦合器和驱动电机等部分组成。其工作原理是通过齿轮的旋转,将吸入腔的液体带到排出腔,从而实现液体的输送。

与传统的机械密封泵相比,jonsn精密级微型磁力齿轮泵具有以下显著特点

无泄漏:磁力耦合传动避免了轴封泄漏的问题,有效防止了电解液的泄漏,确保了生产过程的安全和环保。

高精度:能够精确控制流量,误差范围小,满足氢氧化钾电解制氢工艺对流量控制的高精度要求。

耐腐蚀:采用特殊的材料和涂层,能够耐受氢氧化钾电解液的强腐蚀性,延长了泵的使用寿命。

低噪音:运行平稳,噪音低,减少了对工作环境的影响。

接下来重点分析微型磁力齿轮泵。

(2)纵向分析各种微型磁力齿轮泵特点

在了解微型磁力齿轮泵之前,先要了解微型磁力齿轮泵核心的齿轮材料peek,自从peek特种工程塑料诞生以来,peek陆续运用于精密结构件、密封件、轴承、齿轮等领域,随着各种改性添加剂的发展(如碳纤维、二硫化钼、玻纤维、四氟、陶瓷),衍生出各种不同配方peek, 性能各异,相比纯peek具有机械强度更高,耐磨性更好等特性,添加陶瓷填充剂的peek相比纯peek寿命甚至5倍以上,可以各种恶劣工况环境下使用。

微型齿轮磁力泵正是基于peek改性技术而发展,微型齿轮泵可满足低粘度甚至无润滑的情况下运行,同时采用磁力联轴器设计,可做到高压无泄漏。

目前国内外厂商的各种微型磁力齿轮泵技术路线:

1.通过peek齿轮轴材质改性及加工工艺方向突破;

2.peek滑动轴承材质及加工工艺方向突破;

3.微型磁力齿轮泵结构设计方向改进。

多年从事微型磁力齿轮泵研究和经验告我们,如整体设计方向错误,泵精度、性能和寿命将大打折扣。

一、peek齿轮轴材质改性及加工工艺方向突破

齿轮轴材质分为两部份,一是齿轮部分,二是轴部分。

第1种方案:传统欧美齿轮泵(部分国内齿轮泵厂家),齿轮材质主要采用普通peek填充碳纤维,轴采用不锈钢316l材质,运用于负载较小的场合,通过注塑成圆柱后滚齿加工,普通peek填充碳纤维易加工,加工精度可以,但316l材质轴比较软,运行5-6个月左右,轴会越磨越细,齿轮跳动磨损严重,直至把泵体和齿轮磨坏,短期使用无法看出来。

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传统peek 不锈钢轴 轴面磨损情况

第2种方案:齿轮材质采用进口peek高强度耐磨材质,轴采用氧化锆纳米陶瓷材质,由于peek机加工难度大,很多采用齿形一次性注塑成形,注塑成形容易受注塑温度变形,每批次加工的齿轮一致性较差,影响流量,生产成本较低。

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jonsn进口peek 陶瓷轴

第3种方案:jonsn精密级微型齿轮泵齿轮轴,齿轮采用英国进口高强度耐磨级peek材质,轴采用氧化锆纳米陶瓷材质,通过精密数控滚齿轮精加工,通过改善刀具材质涂层,并严格管控刀具加工时间,解决了进口高强度耐磨级peek齿轮加工问题,同时齿形通过数小时高温模压热处理定型工艺,齿轮精度高,尺寸稳定,表面光滑,一致性高,寿命长,缺点就是成本很高,适用于重载型高精度场合。

二、泵轴承材质及加工工艺方向突破

传统轴承材质主要采用普通peek填充碳纤维材质,加工容易,耐磨和承载性能偏弱,只能运用轻载工况。

jonsn 精密级微型齿轮泵滑动轴承,用特种改性peek基复合纳米级陶瓷配方,采用专用的加工成型工艺制成,强度高,抗干磨能力强,运用于重载场合,寿命长达2万小时以上。

三、微型磁力齿轮泵结构设计方向改进

传统微型齿轮泵结构设计一直延续20多年前的美式设计(三段式结构 四氟膜片密封设计),齿轮两端面间隙容易受到密封垫厚度影响,导致内泄漏很大,输送精度差,工作效率低,结构如下:

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三段式结构设计

jonsn 微型齿轮泵结构设计采用(两段式结构 静密封圈设计图片如下),其优点有:

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(1)齿轮轴装配精度高;

(2)减少密封圈数量,减少泄露点数量;

(3)jonsn精密级微型齿轮泵使用精密机床加工齿轮与腔体,确保各间隙精度。各型腔一次性加工成型,配合精度高、一致性高,无需对齿轮及腔体进行人工的研磨修配。当前,国内大部分厂商通过人工研磨修配来保证精度,然而这种方式装配效率低下,且人为干预越多,一致性就越差,无法确保每批次生产的泵流量的一致性,这对于大批量采购的客户来说尤为重要。

(4)内部结构采用大通径流道设计,减小流体运动阻力,输送效率高;

(5)模块化设计,电机可根据设备空间要求,可选用直流24v、交流380v或440v 电机;

三、jonsn-mr系列精密级微型磁力齿轮泵在氢氧化钾电解制氢行业的k8凯发的解决方案

根据氢氧化钾电解制氢行业客户工况要求:

碱泵,介质:30%koh,85℃左右,流量5l/min,出口压力3bar。

根据客户工况要求

结合jonsn琼森开发的齿轮泵选型应用软件对工况模拟计算,mrvc220 配24v150w直流无刷电机,可以足使用要求。

系统选型方案如下:

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琼森应用工程师认为氢氧化钾电解制氢关键在于连续长时间工作,目前国内外微型磁力齿轮泵也参差不齐,选一款质量可靠稳定的精密级齿轮泵至关重要,通过选型应用软件对工况模拟计算,可以降低使用风险。

jonsn取得多个船级社认可,全系列产品获得ccs中国船级社型式认证。

相关证书:

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四、jonsn公司发展情况介绍

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jonsn公司成立于2010年,是一家专注于齿轮泵研发、生产、销售的公司。公司自成立伊始,我们就把“用心、专注做好每一台精密级齿轮泵”奉为经营理念,拥有齿轮泵总成装配线,以及滚齿加工、磨齿加工、平面研磨机、数控机床、加工中心、多工位全综合检测平台、试验等专业设备。

自2019年国内外市场环境发生变化以来,上海琼森流体设备有限公司做出新的规划,在中部地区成立新工厂,得益于赣州优质的营商环境和赣州齿轮产业配套加工能力,2020年新工厂正式落户于赣州市经济技术开发区,工厂通过德国莱茵tuv iso9001-2015质量管理体系认证,中国ccs、法国bv、美国abs、日本nk等船级社质资认证,同时取得多项专利技术。公司拥有一支优秀的研发创新团队,与国外企业合作,凭借我们多年来在齿轮泵领域所积累的丰富经验,通过技术创新,采用新工艺、新材料,对泵内结构进行优化,提升了齿轮泵的质量和技术水准,在多项精密级齿轮泵关键技术领域取得重大突破,jonsn齿轮泵已经成为多个高端制造行业在线输送关键控制设备。

jonsn是国内较早进入氢氧化钾电解制氢应用领域的微型齿轮泵企业,在氢氧化钾电解制氢行业领域占据较大市场份额,天津、江苏、广州、佛山等客商已陆续批量采购我司齿轮泵,并且拥有专业成熟的k8凯发的解决方案

jonsn-mr精密级微型齿轮泵在氢氧化钾电解制氢行业中具有以下优势:

1、结构简单:齿轮泵的结构相对简单,易于制造和维护,降低了设备成本和维护难度。

2、输送稳定适用范围广:能够提供连续、稳定的流量输出,有利于电解过程的平稳进行。可以连续输送氢氧化钾溶液和去离子水运用,具有较好的通用性。

3、耐腐蚀:由于工作介质具有腐蚀性,泵体和齿轮应采用耐腐蚀的材料,如不锈钢 316l 或哈氏合金等。

4、密封性好:jonsn精密级微型齿轮泵采用磁力密封能有效防止氢氧化钾溶液泄漏,确保工作环境的安全和稳定。

5、精度高和稳定性高:jonsn精密级微型齿轮泵能够提供精确且稳定的流量输出,以满足电解制氢工艺对供应的严格要求。

6、耐高温特性:考虑到电解过程中可能产生的热量,jonsn精密级微型齿轮泵具备良好的耐高温性能,保证在高温环境下正常运转。

综合来看,jonsn-mr精密级微型齿轮泵氢氧化钾电解制氢行业中的应用具有明显的优势。可靠的品质和质量使其能够过程稳定、高效地运转,是氢氧化钾电解制氢行业理想的k8凯发的解决方案!

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