Журнал «ИСУП» (Информатизация и системы управления в промышленности)
КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Водородная энергетика с компанией Rheonik

Известный производитель кориолисовых (массовых) расходомеров, компания Rheonik Messtechnik GmbH, имеющая большую линейку расходомеров для станций заправки автомобилей сжатым природным газом (CNG), выпускает датчики для жидкостно-газовой водородной среды, которые в настоящее время широко применяются на водородных заправочных станциях и других объектах, использующих водород в качестве топлива.

ООО «Вексон», г. Санкт-Петербург

wexon_vekson.jpg    Rheonik.png

скачать pdf >>

История немецкой компании Rheo­nik Messtechnik GmbH началась в 1983 го­ду с разработки уникального кориолисового расходомера для измерения массового потока жидкостей и газов. Вплоть до настоящего времени компания продолжает заниматься расходомерами этого ти­па для самых разнообразных областей применения.

Уже в 90‑х годах прошлого века Rheonik начала выпуск кориолисовых расходомеров для станций заправки автомобилей сжатым природным газом (CNG), поэтому неслучайно именно в ассортименте этой компании в 2003 го­ду появился один из первых в отрасли кориолисовый расходомер для заправки автомобилей водородом с возможностью измерения расхода га­за давлением до 1000 бар (рис. 1). В 2016 го­ду компания внедрила улучшенный измеритель для жидкостно-газовой водородной среды с диапазоном измерения потока от 2 г/мин до 200 кг/мин при давлениях до 1070 бар. А новые трансмиттеры Rheonik серии RHE2x появились в 2017 году.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Кориолисовые расходомеры RHEONIK для заправки автомобилей водородом

Итак, на данный момент изделия Rheonik охватывают все области использования водорода, в том числе заправочные станции, системы распределения водорода по заправочным станциям (рис. 2) и все виды НИОКР в этой области.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Кориолисовый расходомер RHEONIK на станции заправки водородом

Параллельно встает вопрос о перспективах транспорта на водороде и водородной энергетике в целом. Об этом идут споры и написано множество статей с прогнозами и выводами, мы же ограничимся одной таблицей, в которой перечислена номинальная удельная энергоемкость различных видов топлива для транспорта (табл. 1).

Таблица 1. Номинальная удельная энергоемкость различных видов топлива

Tab_1.png

Экологичная в применении (че­го не скажешь о производстве и утилизации АБ) энергия аккумуляторных батарей проигрывает не вполне экологичным по всем аспектам бензину и га­зу. И только водород демонстрирует рекордный показатель, имея на выходе обычную во­ду без каких-либо вредных выбросов. Разумеется, использование водорода на транспорте сопряжено с очевидными недостатками: криогенными температурами, взрывоопасностью при утечке в воздух, высокими затратами на производство, особыми требованиями к сосудам при хранении и т. д. Более то­го, в двигательных установках на транспорте, действующих на водороде, появляется дополнительное звено – электрохимический генератор (ЭХГ), он же топливная ячейка (fuel cell), для генерации электричества из водорода и атмосферного воздуха с образованием обычной воды.

Однако наилучшие показатели водорода по удельной энергоемкости стали основным стимулом к то­му, чтобы продолжать экспериментальные попытки использования водородного транспорта в обычных условиях (рис. 3). Заметим, что на подводных лодках и в космосе электрохимические генераторы эксплуатируются уже полвека (например, американцы летали на Лу­ну именно с водородной электрической установкой). Область и масштаб применения водородных двигателей увеличиваются с каждым годом. Эти технологии активно применяют в США (Калифорния), Японии, Китае, Южной Корее, в Германии и других странах Европы. Сегодня в ми­ре используют различные ви­ды транспорта на водородном топливе: автопогрузчики, грузовики, поезда, автобусы, легковые автомобили, яхты, морские паромы и др. Поэтому так важен учет водорода при поставках и использовании. Соответственно, велик спрос на кориолисовые расходомеры для водорода от Rheonik.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Поезд и автобус на водородном топливе

На водородных заправках автомобили с ЭХГ заправляются подобно бензиновым и дизельным – через шланг с высокой скоростью, намного превышающей время зарядки электромобилей. Более то­го, запас хо­да водородных автомобилей больше не только, чем аккумуляторных, но и чем у автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Как и на обычной заправке, на водородных заправках за основу подсчета берут показания массового расходомера, поэтому здесь прекрасно подойдут кориолисовые водородные расходомеры под торговой маркой RHEONIK, у которых масса является исходной измеряемой величиной. Именно поэтому ими оснащена большая часть водородных заправочных станций по всему миру.

Водородные заправки пополняют свои запасы из емкостей специальных транспортных средств, которые также часто оснащаются кориолисовыми водородными расходомерами RHEONIK, оптимальными для этой сферы применения благодаря компактным размерам и электропитанию передатчика от стандартной бортовой се­ти 12 В постоянного тока.

В области НИОКР компания Rheonik сотрудничает со всеми ведущими организациями по стандартизации и нормированию. Фирма выпускает несколько моделей кориолисовых водородных расходомеров серии RHM (рис. 1) для массовых потоков от 0,6 кг/мин до 200 кг/мин. Например, модель RHM 08 обеспечивает измерение потока от 1 до 50 кг/мин при максимальном давлении 900 бар (50 °C) и температуре от –50 до +120 °C. Точность – 0,2 %.

Расходомеры RHEONIK сертифицированы для применения на водороде по OIML/MID. Поэтому на­ши приборы широко используют передовые предприятия в этой отрасли: Linde, Air Liquide, KRISS, PTB, METAS, NEL, NREL.

Трансмиттер кориолисовых водородных расходомеров RHEONIK (рис. 4) предлагается в нескольких вариантах: RHE27 (монтаж на панель или в стойку в обычных помещениях); RHE28 и RHE21 – для монтажа в помещениях высокого класса взрывоопасности; модель RHE42, чей релиз состоится в конце 2021 го­да, характеризуется компактным исполнением и взрывозащитой на корпусе измерительной части. Трансмиттеры RHE2х и RHE4х обеспечивают отображение массового потока, плотности, температуры, а также вторичных расчетных величин, подходят для коммерческого учета расхода га­за. Устройства имеют аналоговые выходы 4–20 мА, частотные/импульсные выходы, а также цифровые выходы. Поддерживают интерфейсы USB/RHECom, RS‑485 / Modbus RTU и HART. Отображение данных – на цветном ЖК-дисплее с подсветкой.

Ris_4.jpg

Рис. 4. Трансмиттер RHE28

Опубликовано_в журнале ИСУП № 4(94)_2021

ООО «Вексон», г. Санкт-Петербург,
тел.: +7 (812) 643‑2375,
e‑mail: wexon@wexon.ru,
сайт: wexon.ru


STEGO. Покупать комплектом – дешевле!
Нагреватель+Термостат 01140.0-00
Нагреватель+Термостат 01140.0-00 + Гигростат 01246.0-00
www.stego.de