Unidad de separación de gases (GSU) para electrolizadores
Fabricamos unidades de separación de gases (GSU) como recipientes a presión para electrolizadores: separan de forma fiable el hidrógeno y el oxígeno generados del electrolito. Conformes a las normas AD 2000, EN 13445 y ASME, probadas y documentadas por un único proveedor.
Recipientes a presión para la separación de gases y líquidos en el proceso de electrólisis
La presión de cálculo y la temperatura de servicio se adaptan al flujo de cada unidad de separación de gases. Fabricamos los recipientes a presión con las tolerancias y superficies de sellado necesarias e integramos un desempañador cuando es necesario. De este modo, se pueden separar de forma fiable el gas y el electrolito sin someter a los componentes internos a una carga innecesaria.
Estructura y datos operativos de GSU
Fabricamos GSU como recipientes a presión verticales con desempañador integrado, adaptados a electrolizadores PEM o electrolizadores alcalinos (AEL) y al diseño de su pila, desde escala piloto hasta grandes instalaciones de GW.
Diseño desde escala piloto hasta grandes instalaciones
- Volumen: de 50 l (plantas piloto) a 50 m³ (grandes plantas de GW)
- Presión de cálculo: de 1 a 80 bar (estándar: de 6 a 30 bar)
- Temperatura de cálculo: de -20 °C a +120 °C
- Eficiencia del demister: > 99,9 % de separación de gotas > 5 µm
- Capacidad de procesamiento: hasta 50 000 Nm³/h de volumen de gas por recipiente
- Control de nivel: tolerancia < ±10 mm
- Pureza a la salida: humedad residual < 0,1 % en volumen antes de la etapa de secado
Aseguramiento de la calidad interno
Nuestro equipo de control de calidad supervisa la fabricación en nuestras propias instalaciones. Los procedimientos de ensayo previstos y el levantamiento en 3D se definen específicamente para cada proyecto. Nuestro equipo de documentación recopila los certificados de material, los registros de fabricación y los resultados de los ensayos en una documentación del proyecto que permite su trazabilidad.
Diseño conforme a la normativa
Nuestros ingenieros calculan cada unidad de separación de gases en varias etapas: la mecánica de presión según AD 2000 y EN 13445 con Sant’Ambrogio NextGen 2025, y según ASME con Compress 2025. Evaluamos las conexiones y las cargas térmicas mediante el método de elementos finitos (FEM) con ANSYS Mechanical y Nozzle-Pro 15 (WRC 537, EN 13445, anexo K). A ello se suman métodos de diseño contrastados para la separación de fases, el tiempo de residencia y el dimensionamiento de los demisters. El diseño se realiza en PTC Creo y puede integrarse en sus modelos de stack y skid.
Póngase en contacto con nuestro equipo de proyectos
Descríbanos brevemente el proceso de electrólisis y los datos técnicos clave de la GSU solicitada. A través del formulario de contacto, su consulta llegará directamente a nuestro equipo de proyectos. Nos pondremos en contacto con usted lo antes posible.
Selección de materiales adecuados para el electrolito
La elección del material depende del electrolito. Para electrolizadores alcalinos con solución de KOH a una temperatura de entre 70 y 90 °C, utilizamos aceros inoxidables resistentes a la corrosión: 1.4404 (316L), 1.4571 (316Ti) y 1.4539 (904L). Para una vida útil especialmente prolongada, se utilizan aleaciones a base de níquel, como la Alloy 600 y la Alloy 625. En las instalaciones PEM con agua desmineralizada, lo que cuenta es la pureza: en estos casos utilizamos el 1.4301 (304) y el 1.4404 (316L), y en el lado del oxígeno, titanio de grado 2 y 7. Para aplicaciones de alta presión y casos especiales, utilizamos el acero dúplex 1.4462.
Certificados y homologaciones
Las cuestiones técnicas las aclaramos directamente con usted.
Si tiene alguna duda técnica sobre el diseño o la fabricación de su unidad de separación de gases, póngase en contacto directamente con nuestro equipo de proyectos. Aclararemos con usted los datos necesarios.
Preguntas frecuentes sobre las unidades de separación de gases para electrolizadores
Aquí respondemos a preguntas técnicas sobre el diseño de unidades de separación de gases para electrolizadores PEM y alcalinos. Nuestros ingenieros atienden los requisitos específicos de cada proyecto en el número +49 2739 8970-0 o por correo electrónico en sales.hydrogen@rjwolf.de.
¿Pueden suministrar un GSU como skid completo? + − Sí. Si lo desea, le entregamos el skid GSU premontado, con:
- Recipientes a presión GSU para H₂ y O₂
- Bombas de recirculación de lejía con variador de frecuencia
- Intercambiadores de calor para la regulación de la temperatura del electrolito
- Tuberías, válvulas y accesorios de seguridad
- Sistemas de sensores para presión, presión diferencial, nivel, temperatura y análisis de gases
- Cableado de armarios de control conforme a la normativa ATEX, bajo pedido
Esto simplifica la ingeniería de sus instalaciones y acelera la puesta en marcha.
Sí. Si lo desea, le entregamos el skid GSU premontado, con:
- Recipientes a presión GSU para H₂ y O₂
- Bombas de recirculación de lejía con variador de frecuencia
- Intercambiadores de calor para la regulación de la temperatura del electrolito
- Tuberías, válvulas y accesorios de seguridad
- Sistemas de sensores para presión, presión diferencial, nivel, temperatura y análisis de gases
- Cableado de armarios de control conforme a la normativa ATEX, bajo pedido
Esto simplifica la ingeniería de sus instalaciones y acelera la puesta en marcha.
¿Qué variante de desembañador recomienda? + − La elección depende de la velocidad del gas, la tendencia a la formación de espuma de la lejía y el plan de mantenimiento:
- Almohadilla de malla metálica: opción estándar y económica, fácil de sustituir a través de la boca de hombre
- Separador de láminas Vane-Pack: mayores velocidades de gas con menor pérdida de presión, menor tendencia a la formación de incrustaciones
- Combinación de malla y álabes: rendimiento de separación superior al 99,9 %, adecuado para etapas de secado sensibles
En el caso de soluciones alcalinas que producen mucha espuma, recomendamos un Vane-Pack con un demister de malla instalado a continuación.
La elección depende de la velocidad del gas, la tendencia a la formación de espuma de la lejía y el plan de mantenimiento:
- Almohadilla de malla metálica: opción estándar y económica, fácil de sustituir a través de la boca de hombre
- Separador de láminas Vane-Pack: mayores velocidades de gas con menor pérdida de presión, menor tendencia a la formación de incrustaciones
- Combinación de malla y álabes: rendimiento de separación superior al 99,9 %, adecuado para etapas de secado sensibles
En el caso de soluciones alcalinas que producen mucha espuma, recomendamos un Vane-Pack con un demister de malla instalado a continuación.
¿Cómo se evita la mezcla de gases entre los lados de H₂ y O₂? + − Una diferencia de presión superior a unos 50 mbar entre el H₂ y el O₂ en el GSU se considera crítica para la seguridad, ya que puede favorecer el cruce de gases a través de la membrana de la pila. Desde el punto de vista constructivo, lo abordamos de la siguiente manera:
- Las curvas características de pérdida de presión de ambas GSU se reflejan en el diseño (par emparejado).
- Un sistema hidráulico de compensación de lechada conecta ambos recipientes (de serie en AEL).
- La medición de la presión diferencial se realiza de forma redundante, con una interfaz compatible con SIL 2 o SIL 3.
- El circuito de regulación de nivel funciona con tolerancias inferiores a ±10 mm.
- Si lo desea, integramos análisis de H₂ en O₂ y de O₂ en H₂ a través de tomas de muestra.
Una diferencia de presión superior a unos 50 mbar entre el H₂ y el O₂ en el GSU se considera crítica para la seguridad, ya que puede favorecer el cruce de gases a través de la membrana de la pila. Desde el punto de vista constructivo, lo abordamos de la siguiente manera:
- Las curvas características de pérdida de presión de ambas GSU se reflejan en el diseño (par emparejado).
- Un sistema hidráulico de compensación de lechada conecta ambos recipientes (de serie en AEL).
- La medición de la presión diferencial se realiza de forma redundante, con una interfaz compatible con SIL 2 o SIL 3.
- El circuito de regulación de nivel funciona con tolerancias inferiores a ±10 mm.
- Si lo desea, integramos análisis de H₂ en O₂ y de O₂ en H₂ a través de tomas de muestra.
¿Qué presiones de cálculo son posibles? + − Los valores estándar oscilan entre 6 y 30 bar para las instalaciones clásicas de AEL y PEM. Bajo pedido, fabricamos GSU con una presión de cálculo de hasta 80 bar para electrolizadores a presión y sistemas especiales. Para presiones superiores a 50 bar, utilizamos habitualmente el acero 1.4571 o el dúplex 1.4462 y realizamos un cálculo de fatiga según la norma EN 13445-3, sección 17 (simplificada) o sección 18 (detallada). Las variaciones de carga son un criterio de diseño fundamental en el funcionamiento con energía renovable.
Los valores estándar oscilan entre 6 y 30 bar para las instalaciones clásicas de AEL y PEM. Bajo pedido, fabricamos GSU con una presión de cálculo de hasta 80 bar para electrolizadores a presión y sistemas especiales. Para presiones superiores a 50 bar, utilizamos habitualmente el acero 1.4571 o el dúplex 1.4462 y realizamos un cálculo de fatiga según la norma EN 13445-3, sección 17 (simplificada) o sección 18 (detallada). Las variaciones de carga son un criterio de diseño fundamental en el funcionamiento con energía renovable.