II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

447
yüksek gaz basıncının elde edildiği ve sızdırmazlık elemanının deformasyona uğramadığı
optimum bir sıkma basınç değeri belirlenmiştir. Belirlenen bu sıkma değeri
ile yapılan deneyler sonucu elektrolizör hücresinde 20 bar basınca ulaşılmıştır.
3.3. Metal Çerçevelerin Kullanılması
Proje kapsamında yüksek basınç PEM elektrolizörü için hedeflenen basınç değeri
50 bar’dır. Ancak şimdiye kadar yapılan işlemler sonucunda maksimum 20 bar
basınç seviyelerine ulaşılabilmiştir.
Yüksek basınç PEM elektrolizör hücre bileşenlerinde yapılan iyileştirmeler sonucu
elde edilen değerlere göre özellikle 20 bar ve üzeri basınç değerlerinde hücre içinde
ve dışında gaz kaçaklarının olduğu tespit edilmiştir. Bunun sebebinin sızdırmazlık
elemanının sızma yüzeyine iyi bir şekilde tutunamadığından kaynaklanabileceği
üzerinde durulmuştur. Bundan dolayı yapılan araştırmalar ve literatür taramaları bu
yönüyle ele alınmıştır. Araştırmalar sonucunda, hücre içerisinde kullanılan teflon
çerçevelerin yerine metal çerçevelerin kullanılmasının bu sorunun çözümünde etkili
olacağı düşünülmüştür.
Bu kapsamda yapılan yeni tasarım, metal çerçevelerin kullanımı ile elde edilmiştir.
Şekil 3.a’da teflon malzemesi kullanılarak elde edilen tasarım yer alırken Şekil
3.b’de metal çerçeveler kullanılarak elde edilen tasarım gösterilmiştir. Şekil 3.b’de
gösterilen hücre dizaynı ile yapılan deneylerde 40-45 bar basınç aralığında gaz
basınçlarına ulaşılmıştır. Burada, yeni tasarım ile elde edilen yüksek basınç değerleri
için; sızdırmazlık elemanının metal yüzeye daha iyi tutunduğunu, sıkışma basıncından
dolayı teflonun değişik noktalarında meydana gelen gerilme farklılıklarının
önüne geçildiğini ve daha sabit bir sıkışmanın gerçekleştiğini söyleyebiliriz.
Şekil 3.a Teflon çerçeve kullanımı Şekil 3.b Metal çerçeve kullanımı
3.4. Sızdırmazlık Elemanı Temas Bölgesinin Büyütülmesi
Metal çerçevelerin kullanılması ile yüksek basınç PEM elektrolizöründe ulaşılabilen
basınç değeri yaklaşık olarak iki kat artmıştır. Ancak yeni tasarım ile hedeflenen