Projenin Arka Planı

Hidrojen enerjisi sektörü geliştikçe, elektrolizör ekipmanları açısından montaj hassasiyeti, sızdırmazlık performansı ve işletim güvenilirliği konusunda giderek daha yüksek standartlar talep edilmektedir.

Alkali ve PEM elektrolizörlerinin üretiminde, yığın, çok sayıda elektrolitik hücre, bipolar plaka ve membran bileşenlerinin üst üste istiflenmesiyle birleştirilir. Montaj sırasında, homojen ve istikrarlı bir sıkıştırma kuvveti sağlamak için yüksek hassasiyetli cıvata ön gerilimi gereklidir. Bu sıkıştırma kuvveti, bileşenler arasında uygun sızdırmazlığı sağlayarak hidrojen ve oksijen sızıntısının yanı sıra elektrolit sızmasını da önler.

Hidrolik cıvata gergileri, cıvataları elastik olarak uzatmak için hidrolik gücü kullanır. Cıvatalar uzarken somunlar sıkılır. Basınç serbest bırakıldıktan sonra cıvatalar geri sıçrayarak sabit bir ön germe kuvveti oluşturur. Bu kuvvet uç plakalarına etki ederek yığının kilitlenmesini tamamlar. Böylelikle elektrolizörlerin yığın montajı, yüksek yük kapasitesi, yüksek hassasiyet ve eşit gerilim dağılımı gereksinimlerini karşılar.

hidrojen elektrolizörleri için hidrolik cıvata gerdirme çözümleri

Müşteri İhtiyaçları ve Teknik Zorluklar

1. Yüksek yüklü cıvatalar için ön gerilim gereklilikleri

Elektrolizör yığını yapısı, bipolar plakalar ile sızdırmazlık bileşenleri arasında uygun teması sağlamak için önemli ölçüde bir toplam basınç kuvveti gerektirir.

Bu projede, müşteri aşağıdaki hususların ele alınmasını talep etmiştir:

  • Cıvata özellikleri: M68×6
  • Somun anahtarı boyutu: 100 mm
  • Somun kalınlığı: 120 mm

Uygulama:

  • Maksimum çekme kuvveti: 1500 kN
  • Cıvata uzama mesafesi: 225 mm

2. Çok noktalı senkronize gerdirme gereksinimi

Elektrolizör, üst üste istiflenmiş birden fazla bileşenden oluştuğu için, cıvatalar arasında kuvvetin eşit bir şekilde dağıtılmasını sağlamak gerekir.

Geleneksel manuel sabitleme yöntemleri şu sorunlara yol açabilir:

  • Cıvatalara dengesiz yük binmesi
  • Uç plakasının eğilmesi
  • Yetersiz yerel sızdırmazlık basıncı
  • Sızıntı riskinde artış

Bu nedenle müşteri, hidrolik germe sisteminin birden fazla gerginin senkronize çalışmasını sağlamasını ve gerçek ihtiyaçlara göre bölgesel kontrol imkanı sunmasını istemektedir.

3. Otomasyon kontrol gereksinimleri

Hidrolik gergilerin montaj verimliliğini artırmak, süreç kontrol yeteneklerini geliştirmek ve manuel işlemlerle ilişkili güvenlik risklerini azaltmak amacıyla, bu proje kapsamında sistemin aşağıdaki özelliklere sahip olması gerekmektedir:

  • Otomatik kilitleme işlevi
  • Ayarlanabilir gerilim kuvveti kontrolü
  • Gerilim-yer değiştirme ayarı
  • Gerçek zamanlı veri izleme
  • Anormal basınç uyarısı
  • Veri depolama ve dışa aktarma işlevi

EKXIA’dan Hidrolik Cıvata Germe Çözümleri

Hidrojen elektrolizörlerinin montaj gereksinimlerini karşılamak üzere EKXIA, aşağıdakilerden oluşan entegre bir otomatik hidrolik ön germe çözümü tasarlamış ve tedarik etmiştir:

  • Hidrolik cıvata gerdiriciler
  • Ayrık tip hidrolik pompa istasyonu
  • PLC akıllı kontrol sistemi
  • HMI (İnsan-Makine Arayüzü) sistemi
  • Hareket algılama sistemi

Bu sistem, 18 adet saplamayı aynı anda gerdirmektedir. Somun sıkma işlemini otomatikleştirerek, bu işlemi ayarlanabilir, gözle izlenebilir, kontrol edilebilir ve veri kaydı yapılabilir hale getirir.

EKXIA’nın Hidrojen Elektrolizörleri için Hidrolik Cıvata Gerdirme Çözümleri

Çözüm Yapılandırması

1. Hidrolik Cıvata Gerdirme Sistemi

Hidrolik cıvata gergisi, yüksek basınçlı bir hidrolik tahrik sistemi kullanır. Hidrolik basınç, cıvatanın uzamasını hassas bir şekilde kontrol eder. Cıvata ayarlanan uzama değerine ulaştığında somun sıkılır ve basınç serbest bırakıldığında gergi, kilitleme işlemini tamamlar.

Önemli Teknik Parametreler:

Parametre Değer
Maksimum Çalışma Basıncı 70 MPa
Maksimum Çekme Kuvveti 1800 kN
Etkili Piston Alanı 25.728 mm²
İnme 35 mm
Cıvata Boyutu M68×6
Çekicinin Yorulma Ömrü ≥10.000 döngü
Silindir Kullanım Ömrü ≥30.000 döngü

Ekipmanın özellikleri:

  • Ultra yüksek mukavemetli alaşımlı çelik yapı
  • Kendinden kilitlenen hızlı bağlantı rakorları
  • Çıkarılabilir bağlantı tasarımı
  • Aşırı hareket sınırlama mekanizması
  • Hidrolik geri çekme mekanizması

Uzun vadeli, ağır hizmet tipi endüstriyel uygulamaların gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmıştır.

hidrolik_cıvata_gergi_sistemi

2. Otomatik Kilitleme Sistemi

Sistem, somunun dönmesini sağlayan bir hidrolik motorla donatılmıştır. Somunun dönmesi, cıvata uzatılırken otomatik kilitlenmeyi sağlar.

Temel Özellikler:

  • Manuel sıkma yardımına olan ihtiyacı ortadan kaldırır
  • Yüksek torklu otomatik dönüş
  • Kurulum verimliliğini artırır
  • Tutarlı bir ön yükleme sağlar

Hidrolik Motor Tahrikli Somun:

  • Tahrik torku: 120 Nm
  • Somun sıkma torku: Yaklaşık 150 Nm

3. Ayrı Hidrolik Pompa İstasyonu Sistemi

Hidrolik pompa istasyonunda, kontrol modülü ile yağ besleme modülü için ayrı bir tasarım benimsenmiştir; bu da sahada kurulum esnekliğini artırmaktadır.

Temel teknik özellikler:

Parametre Değer
Maksimum Çalışma Basıncı 70 MPa
Güç Kaynağı 380 V / 50 Hz
Motor Gücü 5,5 kW
Akış Kapasitesi 3 L/dk
Petrol Rezervuarı Kapasitesi 60 L

Sistem şu bileşenleri kullanmaktadır:

  • Siemens S7-1200 PLC kontrolü
  • MCGS HMI (İnsan-Makine Arayüzü)
  • 10 inç dokunmatik LCD ekran

HMI şu özellikleri sunar:

  • Parametre ayarları
  • Gerçek zamanlı izleme
  • Veri depolama
  • Veri aktarımı
ayrı_hidrolik_pompa_istasyonu_sistemi

4. Akıllı Senkron Kontrol Sistemi

Sistem, çeşitli gerginlik kontrol modlarını desteklemektedir:

  • 18 gruplu senkron gerdirme
  • 9×2 bölgeli kontrol
  • 6×3 bölgeli kontrol
  • Her bir grup için bağımsız kontrol

Sistem yapılandırması:

  • 18 kanallı vana kontrol sistemi
  • 18 kanallı gerilim izleme
  • 6 adet yer değiştirme sensörü

Her üç gergi tertibatı için bir adet yer değiştirme sensörü bulunur. Sensörler, her bir gergi tertibatındaki yer değiştirme değişikliklerini gerçek zamanlı olarak izler. Sistem, bu verilere dayanarak yüksek hassasiyetli senkron gerginlik ayarını sağlar.

Sistemin İşlevsel Özellikleri

Hassas Gerginlik Kontrolü

Sistem, hedef germe kuvveti veya hedef yer değiştirme değerlerinin ayarlanmasını destekler. Farklı montaj süreçlerinin gereksinimlerini karşılamak üzere basınç modu ile konum modu arasında geçiş yapabilir.

Gerçek Zamanlı Parametre İzleme

Sistem, germe kuvveti, hidrolik basınç, germe yer değiştirmesi ve ortam sıcaklığı gibi temel parametreleri gerçek zamanlı olarak gösterir. Germe işlemi boyunca meydana gelen değişiklikleri eğriler aracılığıyla görsel olarak sunar.

Veri Kaydı ve İzlenebilirlik

Sistem, parametre kaydetme, USB üzerinden veri aktarımı ve bilgisayara yükleme özelliklerini desteklemektedir. Desteklenen veri formatları arasında XLSX, CSV ve TXT bulunmaktadır.

 

Ekipman Kurulum ve Çalıştırma Prosedürleri

1. Adım: Gergi tabanını takın.

Ekipmanın yapısal gerekliliklerine uygun olarak, montaj ekibi 18 adet gergi tabanını belirlenen yerlere monte etti.

gergi tertibatı tabanını takın

2. Adım: Kılavuz çubuklarını manuel olarak takın.

kılavuz çubuklarını manuel olarak takın

3. Adım: Hidrolik gergiyi takın.

İşçiler, 18 adet germe hidrolik silindirini kaldırarak bunları montaj tabanlarına sabitlediler.

hidrolik gerginin takılması

4. Adım: Kılavuz çubuğu çıkarın ve çekirdek çıkarıcıyı takın.

kılavuz çubuğu çıkarın ve çekirdek çıkarıcıyı takın

5. Adım: Hidrolik ve elektronik kontrol sistemlerini birbirine bağlayın.

Hidrolik motor yağ borusunu ve hidrolik motor valf grubunu sırayla bağlayın. Hidrolik sistem yağ hatlarını ve elektrik kablolarını, numaralandırmaya göre germe ekipmanındaki ilgili bağlantı noktalarına bağlayın.

hidrolik ve elektronik kontrol sistemlerini birbirine bağlayın

6. Adım: Deplasman sensörünü takın.

Altı adet yer değiştirme sensörü takın ve bunları gerektiği gibi eşit aralıklarla yerleştirin.

yer değiştirme sensörünü takın

Proje Değeri

Bu hidrolik cıvata gerdirme çözümü sayesinde müşteri şu avantajlara sahip olur:

  • Montaj verimliliğinde artış

18 adet hidrolik gerginin senkronize çalışması, tekrarlayan manuel işleri azaltarak elektrolitik hücre montaj verimliliğini önemli ölçüde artırır.

  • Ön yük tutarlılığının iyileştirilmesi

Basınç ve deplasmanın çift kontrolü, tüm cıvatalarda yükün eşit bir şekilde dağılmasını sağlayarak elektrolitik hücrelerin sızdırmazlık güvenilirliğini en üst düzeye çıkarır.

  • Operasyonel riskin azaltılması

Otomatik kontrol, yüksek yüklu ortamlarda manuel müdahaleyi en aza indirerek sahadaki genel güvenliği artırır.

  • Dijital yönetim

Gerdirme parametrelerinin kapsamlı bir şekilde kaydedilmesi, montaj sürecinin tam izlenebilirliğini ve kalite yönetimini mümkün kılar.

EKXIA Hidrolik Çözüm Yetenekleri

EKXIA, sadece hidrolik aletler tedarik etmekle kalmaz, aynı zamanda müşterilerin özel uygulama gereksinimlerine göre uyarlanmış hidrolik sistem çözümleri de sunar.

Çözümlerimiz şunları kapsamaktadır:

  • Hidrolik cıvata gerdirme sistemleri
  • Hidrolik torklu sıkma sistemleri
  • Hidrolik kriko sistemleri
  • Hidrolik silindir sistemleri
  • Otomatik hidrolik kontrol sistemleri

EKXIA, hidrolik teknolojisi, sistem tasarımı ve mühendislik uzmanlığını bir araya getirerek hidrojen enerjisi, enerji üretimi, köprü inşaatı ve ağır ekipman gibi sektörler için güvenilir ve verimli hidrolik çözümler sunmaktadır.