CN113564618A - 一种模块化的水电解制氢装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种模块化的水电解制氢装置，包括第一分体框架，其上布设有依次串联的氢侧换热器、氢分离器、氢换热器和氢洗涤器，以及依次串联的氧侧换热器、氧分离器、氧换热器和氧洗涤器；第二分体框架，其设于第一分体框架的下部且分别布设有依次串联的碱液换热器和碱液循环泵；氢分离器和氧分离器上均设有压差检测部件；氢洗涤器的出口端通过第一管路与氢气气水分离器连通，氧洗涤器的出口端通过第二管路与氧气气水分离器连通；在拆分第一分体框架与第二分体框架时，压差检测部件分别通过与氢分离器和氧分离器的底部连接的连接件进行拆分，第一管路和第二管路分别通过设于各自管路中段的连接件进行拆分。
Description
技术领域
本发明涉及水电解制氢相关技术领域，特别是一种模块化的水电解制氢装置。
背景技术
目前，在水电解制氢领域，已形成了产氢量0.5～1000Nm3/h的碱性水电解制氢设备和0.1～50Nm3/h的纯水电解制氢设备产品体系，主要面向的应用领域包括电力、电子、有色冶金、石油化工、食品、医药、玻璃、多晶硅、气象探测、军工航天、新能源转化等。就目前来说，对于100～1000Nm3/h整体框架式大容量水电解制氢设备在运输方面受到极大限制，由于公路限高，在运输前需要将上侧设备(氢分离器、氧分离器，氢洗涤器、氧洗涤器，氢侧换热器、氧侧换热器等)及管路逐一拆下，再进行分体运输，抵达现场后需将这些重新设备恢复，极大地增加了运输成本和拆装过程中的人工耗时，还可能对设备造成不良影响。
发明内容
有鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供了一种将水电解制氢装置进行模块化形成上下分体式结构，从而降低水电解制氢装置的运输成本，减少拆装的人工耗时，同时，避免对水电解制氢装置造成不良影响的模块化水电解制氢装置。
本发明实施例提供的模块化的水电解制氢装置，包括：
第一分体框架，其上布设有通过紧固件分别进行固定且依次串联的氢侧换热器、氢分离器、氢换热器和氢洗涤器，以及依次串联的氧侧换热器、氧分离器、氧换热器和氧洗涤器；
第二分体框架，其可拆卸的设于所述第一分体框架的下部，所述第二分体框架上布设有通过紧固件分别固定且依次串联的碱液换热器和碱液循环泵；
其中，其中，所述氢分离器和所述氧分离器上均设有用以检测液面位差的压差检测部件，所述压差检测部件分别与所述氢分离器和所述氧分离器的底部连接的连接管路固定设于所述第一分体框架上，所述连接管路上设有用以接收液体的容纳罐，所述容纳罐固定设于所述第二分体框架上；
所述氢洗涤器的出口端通过第一管路与氢气气水分离器连通，所述氧洗涤器通过第二管路与所述氧气气水分离器连通，且所述第一管路与所述第二管路均固定于所述第二分体框架上；
在拆分所述第一分体框架与所述第二分体框架时，所述压差检测部件分别通过与所述氢分离器和所述氧分离器的底部连接的连接件进行拆分，所述第一管路和所述第二管路分别通过设于各自管路中段的连接件进行拆分。
在本发明的一些实施例中，所述氢气气水分离器与所述氧气气水分离器均通过固定连接件与所述第二分体框架连接。
在本发明的一些实施例中，所述压差检测部件的连接管路分别通过管路接头与所述氢分离器和所述氧分离器的底部连接，所述容纳罐通过接收管路与所述连接管路连通；
在拆分所述第一分体框架与所述第二分体框架时，通过拆卸所述接收管路上的连接法兰的方式，使所述容纳罐和一部分所述接收管路固定于所述第二分体框架上，使所述连通管路和另一部分所述接收管路固定于所述第一分体框架上。
在本发明的一些实施例中，所述第一管路包括通过第一管道接头连接的第一管路段和第二管路段，所述第二管路包括通过第二管道接头连接的第三管路段和第四管路段；
在拆分所述第一分体框架与所述第二分体框架时，所述第一管路通过拆卸所述第一管道接头进行拆分，所述第二管路通过拆卸所述第二管道接头进行拆分；
其中，所述第二管路段固定于所述第二分体框架上，且所述第一管路段的朝向所述第二分体框架的一端至多与所述第一分体框架的底部相平，所述第四管路段固定于所述第二分体框架上，且所述第三管路段的朝向所述第二分体框架的一端至多与所述第一分体框架的底部相平。
在本发明的一些实施例中，所述第一分体框架和所述第二分体框架均为钢结构框架。
在本发明的一些实施例中，所述第一分体框架和所述第二分体框架上均设有用以对连通管路以及检测部件进行固定的夹持固定件。
在本发明的一些实施例中，所述加持固定件与其夹持的连通管路或检测部件之间设有缓冲垫。
与现有技术相比，本发明实施例提供的模块化的水电解制氢装置的有益效果在于：其通过将水电解制氢装置分成分别由第一分体框架和第二分体框架进行固定的两部分，使得完成生产制造的水电解制氢装置，能够通过拆分的方式分成分别由第一分体框架和第二分体框架所固定的两部分，极大的减小了拆卸以及后期进行组装的工作量，且能够满足运输过程中对于高度限制的要求，降低运输以及人工拆装的成本；同时，拆卸及组装工作被极大的进行了简化，降低了对安装工人的技术要求，且方便拆卸，提高竞争优势。
附图说明
图1为本发明实施例提供的模块化的水电解制氢装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的模块化的水电解制氢装置的拆分后第一分体框架部分的结构示意图；
图3为本发明实施例的模块化的水电解制氢装置的拆分后第二分体框架部分的结构示意图。
附图标记
1、第一分体框架；2、第二分体框架；3、氢侧换热器；4、氢分离器；5、氢换热器；6、氢洗涤器；7、氧侧换热器；8、氧分离器；9、氧换热器；10、氧洗涤器；11、碱液换热器；12、碱液循环泵。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其它方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以根据用户的历史的操作，判明真实的意图，避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其它实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。
本发明实施例提供了一种模块化的水电解制氢装置，如图1至图3所示，包括第一分体框架1和第二分体框架2，在第一分体框架1上布设通过紧固件分别进行固定且依次串联的氢侧换热器3、氢分离器4、氢换热器5和氢洗涤器6，以及依次串联的氧侧换热器7、氧分离器8、氧换热器9和氧洗涤器10；第二分体框架2可拆卸的设于所述第一分体框架1的下部，所述第二分体框架2上布设有通过紧固件分别固定且依次串联的碱液换热器11和碱液循环泵12；其中，所述氢分离器4和所述氧分离器8上均设有用以检测液面位差的压差检测部件，所述压差检测部件分别与所述氢分离器4和所述氧分离器8的底部连接的连接管路固定设于所述第一分体框架1上，所述连接管路上设有用以接收液体的容纳罐，所述容纳罐固定设于所述第二分体框架2上，具体地，用以检测氢分离器4的压差的压差检测部件包括由氢分离器4的上部伸入至所述氢分离器4内部的上端检测件以及与所述氢分离器4底部连通的下端检测件，用以检测氧分离器8的压差的压差检测部件包括由氧分离器8的上部伸入至所述氧分离器8内部的上端检测件以及与所述氧分离器8底部连通的下端检测件，在所述压差检测部件的连接管路在分别与氢分离器4和氧分离器8连通后，可能会有部分液体流入至连通管路中，通过在连通管路上设置用以接收液体的容纳罐的方式，使得流入至连通管路中的液体可以被收集在容纳罐内，避免影响压差检测部件的检测精度；所述氢洗涤器6的出口端通过第一管路与氢气气水分离器连通，所述氧洗涤器10通过第二管路与所述氧气气水分离器连通，且所述第一管路与所述第二管路均固定于所述第二分体框架2上；在拆分所述第一分体框架1与所述第二分体框架2时，所述压差检测部件分别通过与所述氢分离器4和所述氧分离器8的底部连接的连接件进行拆分，所述第一管路和所述第二管路分别通过设于各自管路中段的连接件进行拆分。
通过上述技术方案可以看出，其通过将水电解制氢装置分成分别由第一分体框架1和第二分体框架2进行固定的两部分，使得完成生产制造的水电解制氢装置，能够通过拆分的方式分成分别由第一分体框架1和第二分体框架2所固定的两部分，极大的减小了拆卸以及后期进行组装的工作量，且能够满足运输过程中对于高度限制的要求，降低运输以及人工拆装的成本；同时，拆卸及组装工作被极大的进行了简化，降低了对安装工人的技术要求，且方便拆卸，提高竞争优势。
在本实施例中，所述氢气气水分离器与所述氧气气水分离器均通过固定连接件与所述第二分体框架2连接，作为示例，可以是通过固定支架再配合螺栓等连接件实现与所述第二分体框架2连接。
在本发明的一些实施例中，所述压差检测部件的连接管路分别通过管路接头与所述氢分离器4和所述氧分离器8的底部连接，所述容纳罐通过接收管路与所述连接管路连通；进而在拆分所述第一分体框架1与所述第二分体框架2，使得所述第一分体框架1与所述第二分体框架2分开时，通过拆卸所述接收管路上的连接法兰的方式，使所述容纳罐和一部分所述接收管路固定于所述第二分体框架2上，使所述连通管路和另一部分所述接收管路固定于所述第一分体框架1上，进而使得拆分后，能够使得所述压差检测部件的连接管路不影响所述第一分体框架1的摆放，如能够平放至相应的运输平台或是场地。
进一步地，在本实施例中，所述第一管路包括通过第一管道接头连接的第一管路段和第二管路段，所述第二管路包括通过第二管道接头连接的第三管路段和第四管路段；在拆分所述第一分体框架1与所述第二分体框架2，使得所述第一分体框架1与所述第二分体框架2分开时，所述第一管路通过拆卸所述第一管道接头进行拆分，所述第二管路通过拆卸所述第二管道接头进行拆分；其中，所述第二管路段固定于所述第二分体框架2上，且所述第一管路段朝向所述第二分体框架2的一端高于所述第一分体框架1的底部所对应的水平面，所述第四管路段固定于所述第二分体框架2上，且所述第三管路段朝向所述第二分体框架2的一端高于所述第一分体框架1的底部所对应的水平面。
为了能够保证第一分体框架1和第二分体框架2的强度，在本发明的一些实施例中，所述第一分体框架1和所述第二分体框架2均为钢结构框架。
在本实施例中，为了能够保证对连接管路以及相应的检测部件进行稳定的固定，所述第一分体框架1和所述第二分体框架2上均设有用以对连通管路以及检测部件进行固定的夹持固定件。进一步地，所述加持固定件与其夹持的连通管路或检测部件之间设有缓冲垫，以在保证固定强度的同时，实现对连通管路以及检测部件的防护。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种模块化的水电解制氢装置，其特征在于，包括：
第一分体框架，其上布设有通过紧固件分别进行固定且依次串联的氢侧换热器、氢分离器、氢换热器和氢洗涤器，以及依次串联的氧侧换热器、氧分离器、氧换热器和氧洗涤器；
第二分体框架，其可拆卸的设于所述第一分体框架的下部，所述第二分体框架上布设有通过紧固件分别固定且依次串联的碱液换热器和碱液循环泵；
其中，所述氢分离器和所述氧分离器上均设有用以检测液面位差的压差检测部件，所述压差检测部件分别与所述氢分离器和所述氧分离器的底部连接的连接管路固定设于所述第一分体框架上，所述连接管路上设有用以接收液体的容纳罐，所述容纳罐固定设于所述第二分体框架上；
所述氢洗涤器的出口端通过第一管路与氢气气水分离器连通，所述氧洗涤器通过第二管路与所述氧气气水分离器连通，且所述第一管路与所述第二管路均固定于所述第二分体框架上；
在拆分所述第一分体框架与所述第二分体框架时，所述压差检测部件分别通过与所述氢分离器和所述氧分离器的底部连接的连接件进行拆分，所述第一管路和所述第二管路分别通过设于各自管路中段的连接件进行拆分。
2.根据权利要求1所述的模块化的水电解制氢装置，其特征在于，
所述氢气气水分离器与所述氧气气水分离器均通过固定连接件与所述第二分体框架连接。
3.根据权利要求2所述的模块化的水电解制氢装置，其特征在于，所述压差检测部件的连接管路分别通过管路接头与所述氢分离器和所述氧分离器的底部连接，所述容纳罐通过接收管路与所述连接管路连通；
在拆分所述第一分体框架与所述第二分体框架时，通过拆卸所述接收管路上的连接法兰的方式，使所述容纳罐和一部分所述接收管路固定于所述第二分体框架上，使所述连通管路和另一部分所述接收管路固定于所述第一分体框架上。
4.根据权利要求3所述的模块化的水电解制氢装置，其特征在于，所述第一管路包括通过第一管道接头连接的第一管路段和第二管路段，所述第二管路包括通过第二管道接头连接的第三管路段和第四管路段；
在拆分所述第一分体框架与所述第二分体框架时，所述第一管路通过拆卸所述第一管道接头进行拆分，所述第二管路通过拆卸所述第二管道接头进行拆分；
其中，所述第二管路段固定于所述第二分体框架上，且所述第一管路段的朝向所述第二分体框架的一端至多与所述第一分体框架的底部相平，所述第四管路段固定于所述第二分体框架上，且所述第三管路段的朝向所述第二分体框架的一端至多与所述第一分体框架的底部相平。
5.根据权利要求4所述的模块化的水电解制氢装置，其特征在于，所述第一分体框架和所述第二分体框架均为钢结构框架。
6.根据权利要求5所述的模块化的水电解制氢装置，其特征在于，所述第一分体框架和所述第二分体框架上均设有用以对连通管路以及检测部件进行固定的夹持固定件。
7.根据权利要求6所述的模块化的水电解制氢装置，其特征在于，所述加持固定件与其夹持的连通管路或检测部件之间设有缓冲垫。
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| CN114411171A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-04-29 | 阳光氢能科技有限公司 | 制氢系统 |
| CN114807959A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-07-29 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种适用于宽功率波动的高效率制氢系统 |
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| CN114592207A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-06-07 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种适应快速宽功率波动的电解制氢系统及控制方法 |
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