CN101654786B - 分离冷却洗涤一体化氢氧机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于氢氧机技术，一种分离冷却洗涤一体化氢氧机。现有的氢氧机成本高、设备故障多、生产事故多、使用不方便、维修麻烦。本发明分离冷却洗涤一体化氢氧机，在氢氧机的最上部设有两个结构、功能完全相同的冷却洗涤罐(18)。冷却洗涤罐(18)的外壁设有夹套，夹套内置有冷凝管(13)；夹套的上部连有冷凝水加水管(14)；冷却洗涤罐(18)内的上部设置有除沫器(15)；上部外壁连接有洗涤水入口管(17)和气体出口管(16)；下部设有电解液回流管(8)。本发明优点如下：分离、冷却、洗涤功能为一体，氢氧机的工作可靠性大大提高；氢氧机整体体积小，成本低；制得的氢气和氧气纯净度高。

Description

分离冷却洗涤一体化氢氧机
技术领域
本发明属于氢氧机技术，具体地说是一种分离冷却洗涤一体化氢氧机。
背景技术
现有的电解水制氢技术，在将水电解成氢气和氧气后，需要进行气液分离、冷却、洗涤等过程，对产气进行后序处理。因为后序处理流程复杂，造成氢氧机内部功能装置多、结构复杂、体积大。现有的氢氧机包括：电源系统、电解槽系统、汽水分离系统、冷却系统，控制系统、安全防回火系统以及使用该氢氧发生器的附件等。由于氢氧机结构复杂，造成氢氧机成本高、设备故障多、生产事故多、使用不方便、维修麻烦等等，使得氢氧机整体使用可靠性大大降低。国内外的氢氧机都因为其结构复杂，而造成事故多、使用不方便。氢氧机的这些缺点长期存在，难以克服。本发明从水电解成氢气和氧气的后序处理流程人手，将分离、冷却、洗涤装置组合成一体，大大减小了氢氧机的体积，使得氢氧机使用方便、生产事故少，氢氧机成本大大降低。
经广泛查阅国内外专利文献和公开出版物，未见有与本发明完全相同的氢氧机技术方案，因此本发明具有新颖性和创造性；本发明氢氧机价格便宜，使用方便，具有实用性。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、成本低、设备故障少、维修容易、生产安全、使用方便、效率高的氢氧机。
本发明的目的是这样实现的：
一种分离冷却洗涤一体化氢氧机，由电解槽、电解液汇流槽、气水分离器、电解液回流管、气体出口管组成，在气水分离器的上部设有冷却洗涤罐，冷却洗涤罐的外壁设有夹套，夹套内置有环绕冷却洗涤罐的冷凝管；冷凝管的下部设有制冷剂入口管，冷凝管上部设有制冷剂出口管；夹套的上部连有冷凝水加水管；冷却洗涤罐内的上部设置有除沫器；上部外壁连接有洗涤水入口管和气体出口管；在冷却洗涤罐内的下部还设有电解液回流管，通入气水分离器内；冷却洗涤罐的下部外壁设有电解液补液管。
冷却洗涤罐的下部设有法兰与气水分离器连接；电解槽、电解液汇流槽的下部设有法兰与电解槽连接。
除沫器为多层金属丝网构成。
本发明的要点是：在气水分离器上部设置冷却洗涤罐；通过冷却洗涤罐的外壁夹套内的冷凝管制冷剂给夹套内的冷凝水冷却达到给冷却洗涤罐内的电解液和电解制得的氢气、氧气冷却。该装置上端设有注水口，在注水口注入纯净水，气体在冷却的同时，经过纯净水洗涤从而达到洗涤气体目的，将气体中的电解液洗去。通过除沫器除去电解制得的氢气、氧气中的电解液雾沫。这样在气水分离器的基础上再次进行冷凝、洗涤、除沫，达到本发明的目的。为了补充水电解、分离、冷却、洗涤过程中的电解液损失，本发明在冷却洗涤罐的下部设有电解液补液管，根据需要向氢氧机内补充电解液。本发明部件之间的连接采用法兰连接，保证设备的密封性。本发明具有上述结构和功能为一体的装置完成了水电解过程所需要完成的全部功能。
由于本发明将冷凝、洗涤、除沫多种装置置于一体，所以具有体积小，功能全的优点。
本发明的核心部件是冷却洗涤罐，任何种类、型号的氢氧机只要带有本发明冷却洗涤罐的结构特征，即为侵犯了本发明的权利。同时本发明冷却洗涤罐可以和各种电解槽组合成不同类型和型号的氢氧机。
本发明首次将氢氧机的冷凝、洗涤、分离设置在一个冷却洗涤罐中，完成多种功能，本发明具有新颖性、创造性和实用性。
本发明具有以下有益效果：
1、由于具有分离、冷却、洗涤功能为一体，使氢氧机的工作可靠性大大提高。
2、多功能集成使氢氧机整体体积大为缩小，也使氢氧机制造成本大为降低。
3、制得的氢气和氧气纯净度高。
附图说明
图1为本发明分离冷却洗涤一体化氢氧机结构图；
图2为本发明冷却洗涤罐构造图。
图中：1为电解槽；2为氧气电解液混合出口管；3为氢气电解液混合出口管；4为电解液汇流槽；5为热交换器；6为液位计；7为气水分离器；8为电解液回流管；9为连接法兰；10为电解液补液管；11为制冷剂出口管；12为制冷剂入口管；13为冷凝管；14为冷凝水加水管；15除沫器；16为气体出口管；17为洗涤水入口；18为冷却洗涤罐。
具体实施方式
下面通过结合附图具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例一：
本实施例以图1为例，分离冷却洗涤一体化氢氧机，每小时产气量12000L，耗纯净水6.5L。分离冷却洗涤一体化氢氧机的下部为电解槽(1)，电解槽(1)的上部设有热交换器(5)，热交换器(5)的侧壁设有液位计(6)。热交换器(5)的下部为电解液汇流槽(4)。纯净水在电解槽(1)中电解，由于电解过程中温度升高、体积增大，氢气、氧气和电解液的混合物依靠自身压力，通过氧气电解液混合出口管(2)、氢气电解液混合出口管(3)向上升至热交换器(5)中和冷却后的电解液进行热交换，降低温度。热交换器(5)的上部设有气水分离器(7)，将管(2)、管(3)中的氢气、氧气和电解液分离。分离后的氢气、氧气和电解液分别进入两个不同的冷却洗涤罐(18)。在冷却洗涤罐(18)的设有夹套，夹套内置有环绕冷却洗涤罐(18)的冷凝管(13)。冷凝管(13)的下部设有制冷剂入口管(12)，通过入口管(12)向冷凝管(13)加入碳氢(HCR)制冷剂。冷凝管(13)的上部设有制冷剂出口管(11)。夹套的上部连有冷凝水加水管(14)；冷凝管(13)将冷凝水冷凝，使得冷却洗涤罐(18)内的气体和电解液冷凝。被冷凝的电解液通过回流管(8)向下经热交换器(5)、电解液汇流槽(4)，进入电解槽(1)，循环使用，再次对水进行电解。冷却洗涤罐(18)的下部设有电解液补液管(10)，根据需要向氢氧机内补充电解液。冷却洗涤罐(18)的上部设置有除沫器(15)；除沫器(15)为多层金属丝网构成。冷却洗涤罐(18)的上部外壁连接有洗涤水入口管(17)，纯净水通过入口管(17)进入冷却洗涤罐(18)内，进一步除去氢气和氧气中的电解液。被分离、冷凝、除沫后纯净的氢气和氧气通过气体出口管(16)输出。本发明电解液温度控制采用自立式风冷平衡系统，气液分离采用自立式平衡管回流系统，该回流系统降低了电耗。本发明冷却洗涤罐(18)的下部设有法兰(9)与气水分离器(7)连接；电解液汇流槽(4)的下部设有法兰(9)与电解槽(1)连接。本实施例中有两个结构完全相同的冷却洗涤罐(18)，分别位于氢氧机最上部的左右两侧，并且分别完成氢气、氧气的冷却洗涤任务。本实施例图中只画出一个，并不代表本发明只有一个冷却洗涤罐(18)。
实施例二：
本实施例以图1为例，分离冷却洗涤一体化氢氧机，每小时产气量3000L；耗蒸馏水1.8L。分离冷却洗涤一体化氢氧机的下部为电解槽(1)，电解槽(1)的上部设有热交换器(5)，热交换器(5)的侧壁设有液位计(6)。热交换器(5)的下部为电解液汇流槽(4)。纯净水在电解槽(1)中电解，由于电解过程中温度升高、体积增大，氢气、氧气和电解液的混合物依靠自身压力，通过氧气电解液混合出口管(2)、氢气电解液混合出口管(3)向上升至热交换器(5)中和冷却后的电解液进行热交换，降低温度。热交换器(5)的上部设有气水分离器(7)，将管(2)、管(3)中的氢气、氧气和电解液分离。分离后的氢气、氧气和电解液分别进入两个不同的冷却洗涤罐(18)。在冷却洗涤罐(18)的设有夹套，夹套内置有环绕冷却洗涤罐(18)的冷凝管(13)。冷凝管(13)的下部设有制冷剂入口管(12)，通过入口管(12)向冷凝管(13)加入碳氢(HCR)制冷剂。冷凝管(13)的上部设有制冷剂出口管(11)。夹套的上部连有冷凝水加水管(14)；冷凝管(13)将冷凝水冷凝，使得冷却洗涤罐(18)内的气体和电解液冷凝。被冷凝的电解液通过回流管(8)向下经热交换器(5)、电解液汇流槽(4)，进入电解槽(1)，循环使用，再次对水进行电解。冷却洗涤罐(18)的下部设有电解液补液管(10)，根据需要向氢氧机内补充电解液。冷却洗涤罐(18)的上部设置有除沫器(15)；除沫器(15)为多层金属丝网构成。冷却洗涤罐(18)的上部外壁连接有洗涤水入口管(17)，纯净水通过入口管(17)进入冷却洗涤罐(18)内，进一步除去氢气和氧气中的电解液。被分离、冷凝、除沫后纯净的氢气和氧气通过气体出口管(16)输出。本发明电解液温度控制采用自立式风冷平衡系统，气液分离采用自立式平衡管回流系统，该回流系统降低了电耗。本发明冷却洗涤罐(18)的下部设有法兰(9)与气水分离器(7)连接；电解液汇流槽(4)的下部设有法兰(9)与电解槽(1)连接。本实施例中有两个结构完全相同的冷却洗涤罐(18)，分别位于氢氧机最上部的左右两侧，并且分别完成氢气、氧气的冷却洗涤任务。本实施例图中只画出一个，并不代表本发明只有一个冷却洗涤罐(18)。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种分离冷却洗涤一体化氢氧机，由电解槽(1)、电解液汇流槽(4)、气水分离器(7)、电解液回流管(8)、气体出口管(16)组成，其特征在于：在气水分离器(7)的上部设有冷却洗涤罐(18)，冷却洗涤罐(18)的外壁设有夹套，夹套内置有环绕冷却洗涤罐(18)的冷凝管(13)；冷凝管(13)的下部设有制冷剂入口管(12)，冷凝管(13)上部设有制冷剂出口管(11)；夹套的上部连有冷凝水加水管(14)；冷却洗涤罐(18)内的上部设置有除沫器(15)，除沫器(15)为多层金属丝网构成；上部外壁连接有洗涤水入口管(17)和气体出口管(16)；在冷却洗涤罐(18)内的下部还设有电解液回流管(8)，通入气水分离器(7)内；冷却洗涤罐(18)的下部外壁设有电解液补液管(10)。
2.根据权利要求1所述的分离冷却洗涤一体化氢氧机，其特征在于：冷却洗涤罐(18)的下部设有法兰(9)与气水分离器(7)连接；电解液汇流槽(4)的下部设有法兰(9)与电解槽(1)连接。
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