氢冷发电机氢、油系统解读
发电机氢气系统(水氢氢)
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除湿装置
氢气去湿装置采用冷凝式，基本工作原理是 使进入去湿装置内的氢气冷却至－10℃以下，氢 气中的部分水蒸汽将在干燥器内凝结成霜，然后 定时自动（停用）化霜，霜溶化成的水流进集水 箱（筒）中，达到一定量之后发出信号，由人工 手动排水。使发电机内氢气含水分逐渐减少。冷 凝式氢气去湿装置的制冷原元件是压缩机。经过 冷却脱水的氢气回送至发电机之前重新加温至 18℃左右，加温设备也设置在去湿装置内。氢气 的循环仍然依靠发电机内风扇两端的压差，去湿 装置本身的气阻力约1k1P2 a（100mm水柱），故完整氢编辑ppt
缺点：
1、需要一套复杂的气体置换系统 2、氢气的渗透力强，对密封要求高 3、氢气与空气（氧气）混合到一定比例（4~74%）时，遇火将发生爆 炸，威胁发电机的安全运行
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露点
露点温度是指空气在水汽含量和气压都
不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。
形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠
时候的温度叫露点温度。露点温度本是个
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纯度分析仪
气体纯度分析仪是用以测量机内氢气 和二氧化碳纯度的分析器，使用前还须进 行2h（小时）通电预热，其反馈的数据和 信号才准确。
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氢气湿度仪
在发电机氢气干燥装置的入口和出口 各装有一台氢气温湿度仪，以便在线监测 发电机内氢气的湿度状况。
7、气体置换期间，干燥装置进出口管路上的 氢气湿度仪必须切除。
8、置换期间，应检查发电机密封油系统运行 正常，油气压差维持在0.056MPa左右。
9、气体置换期间，现场严禁吸烟或者动火工 作，排氢气时，速度2应3 缓慢，排污口附近完整编辑ppt
发电机氢气系统介绍
氢气系统操作
• • • • • • • • • • • • • • • • • 用二氧化碳置换空气的操作： 1)投入氢纯度风扇，开启上部取样门，关闭底部取样门。 2)将检验合格的CO2瓶与CO2汇流排连接好。 3)确认发电机排CO2门关闭。 4)开启发电机充CO2隔离门。 5)开启发电机排氢门。 6)开启CO2汇流排减压阀前、后截门。对应开启CO2汇流排分气门及CO2瓶针阀，调节针 阀使阀后压力保持0.15MPa（充CO2时应从汇流排末端开始，两瓶一组 。 7)调整使CO2汇流排总门以外3m无结霜现象。 8)开启发电机排气总门，并使发电机内部压力维持0.015～0.02MPa。 9)当CO2瓶内压力降至0.5MPa时，更换新瓶。 10) 当CO2纯度达90﹪，开启系统下列排污阀进行排污3～5分钟，排污完毕后关闭以下排 污阀：#1～#5检漏计底部及管道排污门、纯度风扇进出口排放门、发电机工况监视柜排放门、 氢气干燥器排放门、差压变送器排放门。 11) 关闭发电机排气阀及CO2瓶阀，保持机内压力0.02MPa，稳定15分钟。 12) 打开发电机排气阀及CO2瓶阀，继续充入CO2。 13) 当机内CO2纯度达95﹪，停止充CO2，关闭发电机排气门。 14) 关闭CO2瓶针阀及CO2减压器前后阀。 15) 关闭发电机充CO2总隔离门。 16) 关闭发电机排气总门。
氢气系统参数
• 氢系统氢气纯度、压力、湿度、除设有防爆型就地指示和报警装 置外，还设置输出到远方指示及报警输出接点。 • 氢气直接冷却的冷氢温度不超过46℃。氢冷却器冷却水进水温度 不超过38℃。发电机气体控制系统用来保证实现发电机内气体转 换，维持机内氢气压力、纯度、温湿度的特定要求，以确保发电 机安全满发运行。 • 1、设计参数 • 最大氢气压力(发电机机壳内) 0.5MPa • 额定氢压允许变化范围 0.39～ 0.44MPa • 发电机机壳内氢气纯度 • 额定 98％ • 最小 95 ％ • 发电机补氢纯度 ＞99％ • 发电机补氢湿度(露点) ≤-25℃
发电机氢气冷却系统
毕业设计(论文) `题目发电机氢气冷却系统报告院系自动化系专业班级自动化专业1302班学生姓名杨晓丹指导教师马进发电机氢气冷却系统报告摘要发电机在运行的过程中由于能量转换、电磁作用和机械摩擦会产生一定的热量。
为了使发电机温度不超过与绝缘耐热等级相应的极限温度，应采取冷却措施使这些部件有效地散热。
氢气比重小、比热大、导热系数较大、化学性质较稳定，是冷却发电机转子常用的介质。
氢气在发电机的腔室内循环，依次穿过冷热风室，由冷却器冷却。
发电机中的氢气容易发生泄漏，需要在轴与静密封瓦之间形成油膜封住气体。
在发电机检修后，发电机内充满空气，为防止氢气与空气混合产生安全隐患，充入氢气时应先做气密实验，再从下至上向发电机内充满二氧化碳，最后从上至下向发电机内充满氢气。
关键词：发电机;氢气冷却;气体置换;密封油系统Report of hydrogen cooling system forgeneratorAbstractGenerator in the process of running due to energy conversion, electromagnetic and mechanical friction generates heat.Hydrogen cooling system is used to limited the generator temperature exceed the limiting temperature of thermal class for electric machine insulation.Because of Hydrogen gas has small specific gravity,large specific heat,large coefficient of thermal conductivity and relatively stable chemical properties,it is the commonly used medium cooling generator rotor.Hydrogen is circulated in the generator hydrogen and cooled by corner cooler.In order to limite hydrogen leakage,oil seals the space between the shaft and static seal tile.After the generator maintenance, air is full of inside the generators.There was a safe hidden trouble if hydrogen is mixed into the oxygen.Carbon is blowed from the from the bottom to the full of generator to replace air after Sealing experiment was passed.And hydrogen is blowed from the from the full to the bottom of generator to replace carbon. Keywords:Generator;Hydrogen cooling;Gas replacement;Seal oil system目录1 引言 (5)1.1发电机冷却系统的重要性 (5)1.2氢气冷却的优势 (6)2 发电机氢气系统组成、功能及原理 (7)2.1氢气系统的组成 (7)2.2氢气系统部件的功能及原理 (8)2.3氢气的循环冷却 (8)3 密封油系统 (9)3.1密封原理 (9)3.2密封油系统的组成 (9)4发电机的气体置换 (10)4.1气密试验 (10)4.2二氧化碳和氢气用量估计 (11)4.3二氧化碳置换空气 (12)4.4氢气置换二氧化碳 (12)4.5二氧化碳置换氢气 (12)参考文献 (13)1 引言1.1发电机冷却系统的重要性发电机在工作的过程中由于能量转换、电磁作用和机械摩擦会产生一定的热量，要使发电机的温度保持在材料限定温度范围内，就要配备发电机冷却系统。
发电机氢冷系统介绍
发电机充氢操作步骤及注意事项（1）
• 氢气系统投入的条件 1. 充氢前确认发电机本体检修工作全部结束，汽机房内停止
一切动火工作。 2. 充氢现场必须清理干净，无易燃物件并严禁烟火,围好安
全隔离带并挂上警告牌。 3. 现场消防设备足够并完好。 4. 发电机泄漏试验合格。 5. 发电机密封油系统正常运行。 6. 发电机检漏装置投入。 7. 现场、CRT有关信号显示正常，报警准确，各表计良好并
• 4、液体检漏器（液位信号器）：
• 液体检漏器是指装在发电机壳和主出线盒下面的 浮子控制开关，它可指示出发电机内可能存在的冷却 器泄漏或冷凝成的液体以及由于调整不当而进入机内 的密封油，在机壳的底部，每端机壳端环上设有开口， 将收集起的液体排到液体检漏器。每个检漏器装有一 根回气管通到机壳，使得来自发电机机壳的排水管不 能通大气；回气管和水管都装有截止阀，另外，为了 能排除积聚的液体，检漏器底部还装有排放阀。
左右。
•
在水冷定子中，应注意防止二氧化碳与水接触，因为
水中溶有二氧化碳将急剧增加定子线圈冷却水的导电率。
氢气的置换流程（3）
• 4 发电机充氢
• 氢冷发电机在正常运行时，氢气纯度应在95%或以 上。在发电机静止或盘车情况下，从发电机的顶部汇 流管充氢，氢气经供氢装置进入机壳内顶部的汇流管 向下驱赶CO2。当从底部原CO2母管和气体不易流动的 死区取样检验，氢气纯度高于96％，氧含量低于２％ 时，停止排气，并升压到工作氢压。升压速度不可太 快，以免引起静电。
发电机氢冷系统设备介绍（1）
• 1、供气装置（气体控制站）：
•
氢气供气装置提供必须的阀门，压力表，调节器和其
它设备将氢气送进发电机，它还提供用以自动调节机内氢
发电机氢气系统
邹县四期1#机工厂型式试验数据
定子线圈报警温度 定子线圈跳闸温度 （出水） （出水） ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃
设计值
78 82 99 100 125 ≤120 130 150 ≤130 130 48
试验值
保证值
额定负荷时转子线圈运行温度(冷氢) 最大负荷时转子线圈运行温度(冷氢) 转子线圈报警温度 额定负荷时定子铁芯运行温度 最大负荷时定子铁芯运行温度 定子铁芯报警温度 额定负荷时定子端部结构件温度 最大负荷时定子端部结构件温度 发电机进口风温
t/h ℃ ℃ μs/cm MPa(g) ℃ ℃ t/h MPa(g) MPa(g) m3 m3/24h
68
122 48 67 ≤0.5 0.31 4（2×2） 39 45 860 0.52 0.54 143 ≤12 143 6.1 ≤12 48
1、系统组成
氢冷系统主要由氢气汇流排（供氢系统）、二 氧化碳汇流排（供二氧化碳系统）、二氧化碳 蒸发器（加热器）、氢气控制装置、氢气干燥 器（氢气去湿装置）、循环风机、发电机绝缘 过热监测装置（发电机工况监测装置）、发电 机漏液检测装置和发电机漏氢检测装置（气体 巡回检测仪）组成
发电机产生的热量通过氢气耗散，氢气的散热 能力相当于空气的8倍。为了获得更加有效的 冷却效果，发电机中的氢气是加压的 氢气来自中央制氢站，通过软管与汇流排连接。 减压阀将氢压减至所需压力，然后送到氢气控 制装置再减压至发电机所需的压力（0.5MPa）
2) 二氧化碳汇流排
为了防止氢气和空气混合成爆炸性的气体，在 向发电机充入氢气之前，必须要用二氧化碳将 发电机内的空气置换干净。同理，在发电机停 机排氢后，也要用二氧化碳将发电机内的氢气 置换干净
发电机冷却方式水氢氢的含义
发电机冷却方式水氢氢的含义发电机是一种通过机械能转化为电能的设备，根据不同的工作条件和发电机的类型，常需要进行冷却来保持其正常运行。
冷却方式可以采用水冷和氢冷两种方式，下面将详细介绍这两种冷却方式的含义和特点。
一、水冷方式水冷是一种常见的发电机冷却方式，其含义是通过循环水将发电机产生的热量带走，保持发电机部件的正常工作温度。
水冷发电机通常有水冷循环系统，该系统由水冷器、水泵、冷却液等组成。
以下是水冷方式的特点：1.冷却效果好：水冷方式的冷却效果较好，能够有效地降低发电机的工作温度，保持其正常运行。
2.稳定性强：水冷方式具有较高的热稳定性，在长时间运行时能够保持发电机温度的稳定，减少由于温度波动引起的损坏风险。
3.安全性高：水冷方式使用的冷却液一般为水，水是一种环保且易获取的材料，具有较高的安全性。
4.维护成本较高：水冷方式需要定期检查和更换冷却液，且需要维护冷却系统，增加了维护成本和工作量。
二、氢冷方式氢冷是一种高温高功率发电机常用的冷却方式，其含义是通过循环氢气将发电机产生的热量带走。
氢冷发电机需要配备氢冷循环系统，该系统由氢冷器、氢气压力控制系统、氢气循环泵等组成。
以下是氢冷方式的特点：1.冷却效果优秀：氢冷方式能够快速有效地将热量带走，具有优秀的冷却效果，可以适用于高功率和高温条件下的发电机。
2.高效节能：相比水冷方式，氢冷方式具有更好的冷却效果，可以减少发电机的热量损失，提高发电机的整体效率。
3.体积轻巧：氢冷方式的冷却系统相对较小，可以使得发电机的结构轻巧，方便安装和维护。
4.安全性考虑：氢气是一种易燃易爆的气体，所以在使用氢冷方式时，需要对氢气进行严格的泄露控制和安全防护措施。
综上所述，发电机冷却方式的选择取决于机组的工作条件和要求。
水冷方式适用于一般功率和温度条件下的发电机，具有较好的冷却效果和稳定性；而氢冷方式适用于高功率和高温条件下的发电机，具有优秀的冷却效果和高效节能的特点。
发电机氢冷系统介绍
引言概述:发电机氢冷系统是一种常见的发电机冷却技术，通过使用氢气来冷却发电机内部的线圈，以提高发电机的效率和可靠性。
本文将介绍发电机氢冷系统的工作原理、组成结构以及优势。
正文内容:一、工作原理1.1氢气冷却的原理氢气具有很高的热导率和低的密度，使其成为一种理想的冷却介质。
当氢气进入发电机内部的线圈时，它会带走线圈产生的热量，使线圈保持在合适的温度范围内，避免过热导致断电和损坏。
1.2冷却系统的工作原理发电机氢冷系统主要由氢气供应系统、冷却系统和循环系统组成。
氢气在供应系统中被压缩和过滤，然后通过冷却系统进入发电机内部。
冷却系统通过散热器将热量排出，然后再将冷却过的氢气重新循环到发电机内部，形成一个闭环循环。
二、组成结构2.1氢气供应系统氢气供应系统包括氢气储气罐、压缩机和过滤系统。
储气罐用于储存氢气，压缩机将氢气压缩到适当的压力，过滤系统则用于除去杂质和水分。
2.2冷却系统冷却系统包括冷却器和散热器。
冷却器是用于将氢气冷却的装置，通常采用氢气与液体或气体之间的热交换原理。
散热器是用于将冷却后的氢气中的热量转移到周围环境中的设备。
2.3循环系统循环系统主要是用于将冷却过的氢气重新循环到发电机内部。
它包括循环管道、泵和阀门等设备，以确保氢气能够顺畅地流动，并且氢气的压力和温度保持在合适的范围内。
三、优势3.1高热导率和低密度氢气具有比空气更高的热导率和更低的密度，能够更有效地带走发电机产生的热量，并且减少发电机的整体重量。
3.2良好的散热性能由于发电机氢冷系统中的氢气能够快速冷却发电机内部的线圈，因此可以显著提高发电机的散热性能，降低温升。
3.3高可靠性和安全性氢气是一种非常稳定和可靠的冷却介质，它不会产生腐蚀和污染问题，并且能够有效地防止发电机内部的线圈过热和烧毁。
3.4节能环保相对于传统的水冷或风冷系统，发电机氢冷系统能够更好地节约能源和资源，同时还能减少对环境的影响。
3.5适用于高功率发电机由于氢气具有优良的散热性能和热导率，因此适用于高功率发电机的冷却需求，能够保持发电机的高效运行。
发电机氢冷系统介绍(一)
发电机氢冷系统介绍（一）引言概述：发电机氢冷系统是一种采用氢气冷却的高效能发电技术。
它在大型发电厂的应用中展现了出色的性能和可靠性。
本文将介绍发电机氢冷系统的工作原理，组成部分，以及其在发电厂中的应用情况。
正文：1. 工作原理- 发电机氢冷系统的工作原理是利用氢气的高导热性能将热量从发电机的绕组和核心中散发出去。
这样可以有效地降低发电机的工作温度，提高发电效率。
- 氢气冷却系统采用密闭循环方式，通过氢气在高压和低压中的流动，将发电机产生的热量带走，然后通过冷却装置散热。
2. 组成部分- 发电机氢冷系统主要由氢气冷却器、氢气加压设备、氢气循环泵、氢气管路等组成。
- 氢气冷却器是发电机氢冷系统中最重要的组成部分，负责将发电机产生的热量传递给氢气，并通过冷却装置散热。
- 氢气加压设备用于将氢气加压至所需的工作压力，以确保氢气能够流动并带走发电机产生的热量。
- 氢气循环泵负责将氢气从冷却器中抽出，经过冷却后再重新注入到发电机中循环。
3. 应用情况- 发电机氢冷系统广泛应用于大型发电厂中，特别是核电厂和燃煤电厂。
其高效能和可靠性使其成为这些发电厂的首选技术之一。
- 发电机氢冷系统能够大大提高发电机的运行效率，减少能源的浪费，降低对环境的影响。
- 由于氢气的独特性质，发电机氢冷系统还具有良好的热响应性能，可以快速适应负载变化，保持发电机的稳定运行。
4. 小点1- 发电机氢冷系统的氢气需定期检测和更换，确保其质量和压力符合要求。
- 为了确保发电机氢冷系统的安全可靠运行，还需要安装氢气泄漏报警装置，并进行定期维护和检修。
5. 小点2- 发电机氢冷系统还需要与主控室的监控系统进行联动，以实时监测氢气的压力和温度等参数，确保系统运行的稳定性。
- 发电机氢冷系统在运行过程中还需要进行故障诊断和预防维护，及时发现并解决潜在问题，以保证发电机的正常运行。
总结：发电机氢冷系统是一种高效能的发电技术，通过利用氢气的高导热性能提高发电机的工作效率。
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处理后氢气露点为-15～-5℃
冷凝式氢气干燥器
氢油水系统介绍
吸附式氢气体干燥器
二台独立互为备用自循环运行
二台设有自动和手动切换两种功能
设有磁力驱动风机，可做到氢气零泄漏
最大处理氢气量为200 Nm3/h
处理后氢气露点为≤-20℃
氢油水系统介绍
双筒吸附式氢气干燥器
氢油水系统介绍
漏氢检测装置主要功能
连续运行， 自动依序切换各 个测点。 二台泵设有自动和手动切换两 种功能 输出一对4-20mA模似量和一对
无源触点信号
漏氢检测装置
氢油水系统介绍
氢气露点仪检测功能
连续运行， 就地显示露点
输出一对4-20mA模似量和 一对无源触点信号 显示精度±0.5℃
氢气露点仪
氢油水系统介绍
氢油水系统介绍
密封油系统图
氢油水系统介绍
密封油供油装置
氢油水系统介绍
密封
双重油过滤器和冷油器
完善的监测报警设计
多路备用油源、可靠性高
密封油系统
• 由于氢冷汽轮发电机的转子轴伸必须穿出发电 机的端盖，因此，这部份成了氢内冷发电机密 封的关键。密封油分空侧和氢侧二个油路将油 供应给轴密封瓦上的二个环状配油槽，油沿转 轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。 如果这二个油路中的供油油压在密封瓦处始终 保持高于机内气体压力，便可防止氢气从发电 机内逸出。氢侧油路供给的油则将沿轴和密封 瓦之间的间隙，流向氢侧并流入消泡箱。而空 侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙 流往轴承侧，并汇同轴承回油一起进入空侧回 油密封箱，从而防止了空气与潮汽侵入发电机 内部。
氢系统
• 发电机的氢气在发电机两端部风扇的驱 动下，以闭式循环方式在发电机内作强 制循环流动，使发电机的铁芯和转子绕 组得到冷却。其间，氢气流经位于发电 机四角的四个氢气冷却器，经氢气冷却 器冷却后的氢气又重新进入铁芯和转子 绕组作反复循环。氢冷却的冷却水来自 闭式循环冷却水系统。
发电机气体装置
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氢油水系统介绍
无污染型智能式气体纯度分析仪
没有一般传感器探头 污染中毒问题
微机分析纯度精确高、 稳定无漂移
SPERI
GIIS--90
运行氢气纯度 96.8%
气体纯度仪
上海发电设备成套设计研究所
引入温度、湿度补偿，
精度高 通讯方便 仪器外型图
氢油水系统介绍
冷凝式氢气体干燥器
二台独立互为备用自循环运行 二台设有自动和手动切换两种 功能 最大处理氢气量为100 Nm3/h
二氧化碳装置
• 防冻装置（加热器）：由于加热气体，以防止 二氧化碳气体在膨胀时产生结露。它包括电加 热器、安全阀及其管道。电加热器内充有苯基 乙醇加热剂，二氧化碳通过浸沐在加热剂中的 铜管被加热剂加热到一定温度。 膨胀装置：用于降低二氧化碳气体的压力，以 满足置换气体的要求。 气体置换时，以避免氢气与空气直接接触，防 爆炸。启动前，必须将发电机内的空气置换为 二氧化碳，然后再将二氧化碳置换为氢气，最 后将发电机内的氢气加压，达到工作压力。
密封油系统工作原理
• 密封油系统是一个比较完善的供油系统，密封油系统 分空侧和氢侧油路二个部分，由交流电动机驱动的空 侧密封油油泵，从空侧回油箱取得油源，它把一部分 油泵入油冷却器、滤油器注入密封瓦的空侧，另一部 分油则经过压差阀流回到油泵的进油侧。通过压差调 节阀将密封瓦处的空侧密封油油压始终保持在高出发 电机内气体压力0.08Mpa的水平上。另外空侧密封油直 流备用泵使油以相同方式循环。 • 氢侧密封油油路：氢侧密封油油路中的油泵从氢侧控 制箱取得油源。它把一部分油经油冷却器、滤油器、 平衡阀泵往密封瓦的氢侧。在油泵旁装有旁路管道， 通过节流阀对氢侧油压进行粗调。氢侧油路的油压则 通过平衡阀进行细调，并使之自动跟踪空侧油压，以 达到基本相同的水平。另外氢侧密封交流油泵并联在 交流主油泵的两端，使氢侧交流备用油泵（以相同的 方式循环）。
密封油系统的功能和特点
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向密封瓦提供二个独立循环的密封油源,防止发电机内压力气体 沿转轴逸出。 保证密封油油压始终高于机内气体压力某一个规定值，并确保 密封瓦内氢侧与空侧油压维持相等，其压差限定在允许变动范 围之内。 通过热交换器冷却密封油，从而带走因密封瓦与轴之间的磨擦 损耗而产生的热量，确保瓦温与油温控制在要求的范围之内。 通过滤油器，去除油中杂物，保证密封油的清洁度。 通过发电机消泡箱和氢侧回油控制箱，释放掉溶于密封油中的 饱和氢气。 空侧油路备有多路备用油源，以确保发电机安全、连续运行。 利用压差开关、压力开关及压差变送器等，自动监测密封油系 统的运行。 空、氢侧各装有一套加热器，以保证密封油的运行油温始终保 持于所要求的范围之中。 密封油系统大部分部件集中安装于一块底板中，便于运行巡检 和维修。
• 包括氢气冷却器、氢气干燥器（与氢气冷却器 侧的进出口相连接）、压力调节阀及其隔离阀 以及连接管道等组成。该装置通过软管与来自 制氢的氢气管道或仪用压缩空气管道相连接。 • 氢气干燥器用来保证氢气干燥。发电机运行时， 安装在发电机转子上的风扇将氢气送进干燥器 理。在干燥器里，氢气的水分被干燥剂吸收， 干燥的氢气返回发电机内。干燥剂室放有干燥 剂且装有铠装线加热器，被吸收的水分被加热， 脱离干燥剂，干燥剂还原。脱离出来的水，再 由密封油系统的真空泵排入大气。
氢冷发电机氢、油系统
氢油水系统介绍
氢系统主要功能
充、排、置换机内气体 测机内气体参数 局部过热监测和报警 自动保持机内氢压 对机内气体干燥
氢油水系统介绍
氢系统图
氢油水系统介绍
氢系统 主要特点
充、排和置换功能齐全 完善的监测报警系统 全部阀门采用球阀，漏氢量低 自动氢压控制 高效氢气干燥器 无污染型气体纯度分析仪
氢气系统台电实测数据
项目
补氢量
单位
立方米/天
实际数值
7.75
标准
≤10优良 ≤ 18合格
漏氢率 露点
％ ℃
1.4 -12 ℃
≤5优良 -5~-25 ℃
氢油水系统介绍
密封油系统主要功能
为密封结构提供密封油，把氢气密封在机内
保持密封油压恒定
防止外界的水分和空气污染机内氢气
保持密封油路和防污染油路的油压平衡