CN114534418B - 气液分离器和制氢系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气液分离器和制氢系统，气液分离器包括：具有内腔的分离器本体；至少一个隔板，隔板设置于内腔且将内腔分隔为至少两个腔体，至少一个腔体为第一腔体，至少一个腔体为第二腔体，第一腔体用于第一气体气液分离，第二腔体用于第二气体气液分离。上述气液分离器应用于制氢系统，则能够在一个气液分离器内既实现对氢气混合物的气液分离，也能实现对氧气混合物的气液分离，较现有技术采用一个气液分离器进行氢气混合物的气液分离以及采用另一个气液分离器进行氧气混合物的气液分离相比，有效降低了气液分离所占用的空间，降低了管道和气液分离器的布置难度，还降低了气液分离所需的成本。

Description

气液分离器和制氢系统

技术领域

本发明涉及制氢技术领域，更具体地说，涉及一种气液分离器和制氢系统。

背景技术

随着全球气候变暖问题的凸显，各国都将绿氢列入能源战略规划。目前，绿氢的生产主要通过电解水制取。电解水制氢装置主要利用气液分离器实现气液分离。具体地，由电解槽产生的携带着液体的氢气以气液混合状态进入氢侧气液分离器中进行气液分离，由电解槽产生的携带着液体的氧气以气液混合状态进入氧侧气液分离器中进行气液分离。

上述氢侧气液分离器和氧侧气液分离器分别制造、组装，占用的空间较大，给设备和管道的布置带来困难，且会导致设备成本较高。

另外，上述氢侧气液分离器和氧侧气液分离器分别制造、组装，制造和组装过程不可避免会产生误差，导致制氢系统的整体组装也较困难，影响组装效率。

此外，上述氢侧气液分离器和氧侧气液分离器之间通过多个法兰、管道连接，以平衡氢氧两侧压力，防止压差过大。但是，通过多个法兰和管道连接导致气体泄漏点较多，安全隐患较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种气液分离器，该气液分离器的结构设计可以节约空间，降低布置难度，降低成本。本发明的第二个目的是提供一种包括上述气液分离器的制氢系统。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种气液分离器，包括：

具有内腔的分离器本体；

至少一个隔板，所述隔板设置于所述内腔且将所述内腔分隔为至少两个腔体，至少一个所述腔体为第一腔体，至少一个所述腔体为第二腔体，所述第一腔体用于第一气体气液分离，所述第二腔体用于第二气体气液分离。

可选地，所述第一腔体和第二腔体均设置有气液混合物入口和气体出口，所述第一腔体和所述第二腔体中至少一者设置有液体出口；

其中，所述液体出口低于所述气体出口；若所述第一腔体或所述第二腔体设置有液体出口，则所述第一腔体和所述第二腔体连通以共用同一所述液体出口。

可选地，所述气液混合物入口高于所述液体出口，且所述气液混合物入口低于所述气体出口。

可选地，所述气液分离器还包括挡板，所述挡板设置于所述第一腔体和/或所述第二腔体，所述挡板与其对应的所述气液混合物入口相对。

可选地，所述气液分离器还包括设置于所述分离器本体底部的连通管，所述连通管连通所述第一腔体和所述第二腔体。

可选地，气液分离器为卧式气液分离器或立式气液分离器，所述第一腔体和第二腔体的排布方向垂直于所述分离器本体的轴向且所述第一腔体和第二腔体排布方向非竖直方向。

可选地，所述隔板的长度方向平行于所述分离器本体的轴向。

可选地，气液分离器为卧室气液分离器，所述第一腔体和第二腔体沿所述分离器本体的轴向排布。

可选地，所述隔板垂直于所述分离器本体的轴向。

可选地，由所述隔板隔开的两个所述腔体关于所述隔板对称设置。

可选地，由所述隔板隔开的两个所述腔体关于所述隔板非对称设置。

可选地，所述隔板为两个，且两个所述隔板将所述分离器本体的内腔分隔为所述第一腔体、所述第二腔体和第三腔体；

其中，所述第三腔体设置有检查口，和/或所述第三腔体设置有放空口，和/或所述第三腔体内设置有气体报警仪。

可选地，所述第三腔体位于所述第一腔体和所述第二腔体之间。

可选地，所述第一腔体内和/或第二腔体内设置有丝网除沫器。

可选地，气液分离器为立式气液分离器，所述第一腔体和第二腔体的排布方向非竖直方向。

可选地，所述第一腔体和/或所述第二腔体在其气体出口处设置有气液分离管，所述气液分离管包括气液分离管段，所述气液分离管段的轴线和水平方向平行或相对倾斜，且所述气液分离管段的管壁设置有通孔；其中，所述气液分离管段在其所在的所述腔体内部。

可选地，所述气液分离管还包括竖直管段，所述竖直管段伸至其所在的所述腔体外。

可选地，气液分离器为卧式气液分离器，所述第一腔体和第二腔体的排布方向非竖直方向。

本发明提供的气液分离器，通过第一腔体和第二腔体能够同时进行第一气体的气液混合物分离和第二气体的气液混合物的分离，上述气液分离器应用于制氢系统，则能够在一个气液分离器内既实现对氢气混合物的气液分离，也能实现对氧气混合物的气液分离，较现有技术采用一个气液分离器进行氢气混合物的气液分离以及采用另一个气液分离器进行氧气混合物的气液分离相比，有效降低了气液分离所占用的空间，降低了管道和气液分离器的布置难度，还降低了气液分离所需的成本。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种制氢系统，该制氢系统包括上述任一种气液分离器。由于上述的气液分离器具有上述技术效果，具有该气液分离器的制氢系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的气液分离器的立体图；

图2为本发明实施例一提供的气液分离器的结构示意图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为本发明实施例二提供的气液分离器的立体图；

图5为本发明实施例二提供的气液分离器的结构示意图；

图6为图5的B-B向剖视图；

图7为内伸弯管的结构示意图；

图8为图7中C区域的局部放大图；

图9为本发明实施例三提供的气液分离器的结构示意图；

图10为本发明实施例四提供的气液分离器的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的制氢系统采用图10所示的气液分离器后的结构示意图；

图12为本发明实施例五提供的气液分离器的结构示意图。

在图1-图12中：

1-分离器本体、1a-封头、1b-筒体、2-支座、3-连通管、4-挡板、5-气液分离管、5a-气液分离管段、5a1-通孔、5b-竖直管段、6-隔板、7-第一腔体、8-第二腔体、9-丝网除沫器、10-第三腔体、11-检查口、12-电解槽、13-循环泵；

N1-第一气液混合物入口、N2-第二气液混合物入口、N3-第一气体出口、N4-第二气体出口、N5-第一液体出口、N6-第二液体出口、N7-放空口。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种气液分离器，该气液分离器的结构设计可以降低气液分离所占用的空间，降低管道和气液分离器的布置难度，还可以降低气液分离所需的成本，本发明的第二个目的是提供一种包括上述气液分离器的制氢系统。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性以及相对顺序。

请参阅图1、图3、图4-6、图9-图12，本实施例提供的气液分离器包括分离器本体1以及至少一个隔板6。

上述分离器本体1具有内腔，即分离器本体1内部中空形成内腔。具体地，上述分离器本体1可以包括筒体1b和封头1a，封头1a封堵筒体1b的两端以形成分离器本体1。封头1a可以通过焊接或其他方式固定于筒体1b。当然，也可选择上述分离器本体1为其他结构，并不局限于上述限定。

上述隔板6设置于分离器本体1的内腔，所有的隔板6将分离器本体1的内腔分隔为至少两个腔体，至少一个腔体为第一腔体7，至少一个腔体为第二腔体8，如图3、图5、图9、图10和图12所示。可以理解的是，由隔板6隔开的两个腔体之间于隔板6处不连通，且隔板和分离器本体1的内壁密封连接。

上述第一腔体7用于第一气体气液分离，第二腔体8用于第二气体气液分离。

上述气液分离器应用于制氢系统时，上述第一气体可为氢气，上述第二气体可为氧气。

为了提高稳定性，可选择隔板6与分离器本体1的内壁固定连接。为了便于密封和固定，可选择隔板6焊接于分离器本体1的内壁。

在实际应用过程中，也可选择上述隔板6通过其他方式固定于分离器本体1的内壁，例如卡接等；也可选择上述隔板6通过密封圈或其他密封件与分离器本体1的内壁密封连接，并不局限于上述限定。

上述实施例提供的气液分离器，通过第一腔体7和第二腔体8能够同时进行第一气体的气液混合物分离和第二气体的气液混合物的分离，上述气液分离器应用于制氢系统，则在一个气液分离器内既能实现对氢气混合物的气液分离，也能实现对氧气混合物的气液分离，较现有技术采用一个气液分离器进行氢气混合物的气液分离以及采用另一个气液分离器进行氧气混合物的气液分离相比，有效降低了气液分离所占用的空间，降低了管道和气液分离器的布置难度，还降低了气液分离所需的成本。

同时，上述实施例提供的气液分离器中，第一腔体7和第二腔体8均位于分离器本体1的内腔中且第一腔体7和第二腔体8通过隔板6隔开，较现有技术相比，第一腔体7和第二腔体8之间的距离较短，使得第一腔体7和第二腔体8便于通过法兰、管道连接以平衡氢氧两侧压力，能够减少气体泄漏点，从而减小安全隐患。

上述实施例提供的气液分离器中，第一腔体7和第二腔体8均设置有气液混合物入口和气体出口，第一腔体7和第二腔体8中至少一者设置有液体出口。

同时，上述实施例提供的气液分离器应用于制氢系统时，较现有技术相比，也简化了制氢系统的整体组装，便于提高组装效率。

具体地，第一腔体7开设有第一气液混合物入口N1、第一气体出口N3和第一液体出口N5。第二腔体8开设有第二气液混合物入口N2、第二气体出口N4和第二液体出口N6。上述第一气体为氢气、上述第二气体为氧气时，氢气混合液自第一气液混合物入口N1进入第一腔体7，氢气自第一气体出口N3排出第一腔体7，电解液自第一液体出口N5排出第一腔体7，氧气混合液自第二气液混合物入口N2进入第二腔体8，氧气自第二气体出口N4排出第二腔体8，电解液自第二液体出口N6排出第二腔体8。

为了保证气液分离，上述液体出口低于气体出口，即第一液体出口N5低于第一气体出口N3，第二液体出口N6低于第二气体出口N4。

需要说明的是，若第一腔体7或第二腔体8设置有液体出口，则第一腔体7和第二腔体8连通以共用同一液体出口，例如，仅第一腔体7设置有第一液体出口N5，则第二腔体8内的液体自第一液体出口N5排出。若第一腔体7和第二腔体8均设置有液体出口，则第一腔体7内的液体自第一液体出口N5排出，第二腔体8内的液体自第二液体出口N6排出。

一方面，为了便于气液分离，上述气液混合物入口高于液体出口，且上述气液混合物入口低于上述气体出口。具体地，如图1-5、图9和图12所示，第一气液混合物入口N1高于第一液体出口N5，且上述第一气液混合物入口N1低于上述第一气体出口N3；第二气液混合物入口N2高于第二液体出口N6，且上述第二气液混合物入口N2低于上述第二气体出口N4。

上述结构中，为了便于气液混合物入口低于上述气体出口，可选择气体出口位于第一腔体7和第二腔体8的顶部，分离过程中气体上升便于从第一腔体7和第二腔体8的顶部排出。液体出口位于第一腔体7和第二腔体8的底部，由于液体靠自重沉降，如此更便于液体排出。当然，根据实际情况气体出口和液体出口还可以位于其它位置，在此不作限定。

另一方面，也可选择气液混合物入口和气体出口等高设置。具体地，如图10所示，第一气液混合物入口N1和第一气体出口N3等高设置，第二气液混合物入口N2和第二气体出口N4等高设置。

在一具体实施方式中，上述气液分离器内还包括挡板4，挡板4设置于第一腔体7和/或第二腔体8，挡板4与其对应的气液混合物入口相对。

可以理解的是，在同一腔体内的挡板4与气液混合物入口相对应，自气液混合物入口进入的气液混合物能够撞击挡板4。上述挡板4和分离器本体1的内壁之间具有供流体通过的间隙，即挡板4的顶部和分离器本体1的内壁之间具有供气体通过的间隙、挡板4的底部和分离器本体1的内壁之间具有供液体通过的间隙。

上述实施方式中，自气液混合物入口排出的气液混合物与挡板4相撞，气液混合物的动能被削减，液体靠自重沉降，气体上升，实现了气液相初步分离。

需要说明的是，挡板4与其对应的气液混合物入口之间具有设定距离，以保证气液混合物在挡板4的前部有充足的空间进行速度衰减和动量衰减，避免了高速流体冲击挡板4后在分离器本体1的内壁与挡板4间的狭缝中形成狭缝冲击射流，进而避免将动量传递给后部流场，提高了流场稳定性，利于气液分离的进行。

为了提高第一腔体7和第二腔体8的气液分离效果，可选择第一腔体7和第二腔体8的内部均设置有挡板4。此时，第一腔体7内的挡板4和第一气液混合物入口N1相对，第二腔体8内挡板4和第二气液混合物入口N2相对。

对于上述设定距离的具体数值，根据实际需要设定，本实施例对此不作限定。对于挡板4的大小和形状，根据实际需要选择，本实施例对此亦不作限定。

上述实施方式中，第一腔体7内的挡板4可以与第一气体出口N3相错设置，如此便于气体沿着第一腔体7内的挡板4流动至第一气体出口N3。当然，第一腔体7内的挡板4也可以与第一气体出口N3相对，在此不作限定。

相应的，第二腔体8内挡板4与第二气体出口N4相错设置，如此便于气体沿着第二腔体8内的挡板4流动至第二气体出口N4。当然，第二腔体8内的挡板4也可以与第二气体出口N4相对，在此不作限定。

上述实施方式中，挡板4可以与分离器本体1的内壁或隔板6连接，具体地，挡板4固定于分离器本体1的内壁或隔板6。例如挡板4焊接于分离器本体1的内壁或隔板6。

上述气液分离器应用于制氢系统时，需要调节第一腔体7和第二腔体8的液位和压力以使第一腔体7和第二腔体8的液位平衡或趋于平衡、以及压力平衡或趋于平衡。

在一具体实施方式中，为了便于将第一腔体7和第二腔体8的液位和压力调至平衡，上述气液分离器还可以包括设置于分离器本体1底部的连通管3，连通管3连通第一腔体7与第二腔体8。可以理解的是，连通管3位于第一腔体7的液位以下且连通管3位于第二腔体8的液位以下。

如上设置，与现有技术中通过法兰和管道将相互独立的氢侧气液分离器和氧侧气液分离器连通相比，减少了泄露点，减小了安全隐患。而且，连通管3的连接距离短，能够更迅速地调节第一腔体7和第二腔体8的压力差和液位差，具体地，当第一腔体7和第二腔体8内的液位或压力不平衡时，压力高侧或者液位高侧的液体就会通过连通管3流入压力低侧或者液位低侧的腔体，从而达到调节第一腔体7和第二腔体8内的压力平衡和液位平衡，保证安全运行。

对于上述连通管3的形状，根据实际需要选择，例如U型等，本实施例对此不作限定。

上述实施例提供的气液分离器中，为了安装，上述分离器本体1的底部设置有支座2，对于支座2的类型和数目，根据实际需要选择，本实施例对此不作限定。

如图1-6、图10所示，上述实施例提供的气液分离器为卧式气液分离器，此时，气液分离器的轴向在水平方向上，即气液分离器的长度方向在水平方向上；如图9和图12所示，上述实施例提供的气液分离器为立式气液分离器，此时，气液分离器的轴向在竖直方向上，即气液分离器的长度方向在竖直方向上。可以理解的是，无论气液分离器为卧式气液分离器还是立式气液分离器，第一腔体7和第二腔体8排布方向非竖直方向。

在一具体实施方式中，上述气液分离器为卧式气液分离器，如图3所示，可选择第一腔体7和第二腔体8的排布方向垂直于分离器本体1的轴向且第一腔体7和第二腔体8排布方向非竖直方向。此时，可选择隔板6的长度方向平行于分离器本体1的轴向，也可选择隔板6的长度方向和分离器本体1的轴向相对倾斜。

具体地，如图3所示，隔板6的长度方向平行于分离器本体1的轴向，也可选择隔板6在图3所示的平面内旋转设定角度以实现隔板6的长度方向和分离器本体1的轴向相对倾斜，该设定角度为锐角。

在一具体实施方式中，上述气液分离器为卧式气液分离器，如图4和图5所示，可选择第一腔体7和第二腔体8沿分离器本体1的轴向排布。此时，可选择隔板6垂直于分离器本体1的轴向，也可选择隔板6和分离器本体1的轴向相对倾斜。

具体地，如图5所示，隔板6垂直于分离器本体1的轴向，也可选择隔板6在图5所示的平面内旋转设定角度以实现隔板6的长度方向和分离器本体1的轴向相对倾斜，该设定角度为锐角。

在一具体实施方式中，上述气液分离器为立式气液分离器，如图9和图12所示，可选择第一腔体7和第二腔体8的排布方向垂直于分离器本体1的轴向且第一腔体7和第二腔体8排布方向非竖直方向。此时，可选择隔板6的长度方向平行于分离器本体1的轴向，也可选择隔板6的长度方向和分离器本体1的轴向相对倾斜。

具体地，如图9和图12所示，隔板6的长度方向平行于分离器本体1的轴向，也可选择隔板6在图9所示的平面内旋转设定角度以实现隔板6的长度方向和分离器本体1的轴向相对倾斜，该设定角度为锐角。

在实际应用过程中，也可选择上述第一腔体7和第二腔体8以其他方式分布，并不局限于上述限定。

在一具体实施方式中，可选择由隔板6隔开的两个腔体关于隔板6对称设置。

具体地，若隔板6为一个，由隔板6隔开的两个腔体在轴向上关于隔板6对称设置，或由隔板6隔开的两个腔体在垂直于轴向的方向上关于隔板6对称设置。垂直于轴向的方向非竖直方向。

当然，也可选择由隔板6隔开的两个腔体关于隔板6非对称设置。

随着上述气液分离器使用时间的增长，隔板6较易被腐蚀，引发泄漏，存在安全隐患。

在一具体实施方式中，如图10和图12所示，上述隔板6的数量为两个，且两个隔板6将分离器本体1的内腔分隔为第一腔体7、第二腔体8和第三腔体10。此情况下，气液分离器为卧式气液分离器，如图10所示；或者，气液分离器为立式气液分离器，如图12所示。

上述实施方式中，为了降低安全隐患，上述第三腔体10设置有检查口11，和/或第三腔体10设置有放空口N7，和/或第三腔体10内设置有气体报警仪。

可以理解的是，第一腔体7和第二腔体8中至少一者和第三腔体10由隔板6隔开。第一腔体7、第二腔体8和第三腔体10中相邻的任意两者于隔板6处不连通，在分离器本体1内部第一腔体7、第二腔体8和第三腔体10之间并不连通。

上述实施方式中，若第三腔体10设置有检查口11，通过检查口11和第三腔体10可以随时检查隔板6的腐蚀情况，防止隔板6腐蚀导致泄露后无法察觉，避免了氢氧混合的风险，降低了安全隐患，提高了设备的安全性。

对于检查口11的大小和形状，根据实际需要选择，本实施例对此不作限定。

上述实施方式中，若第三腔体10设置有放空口N7，这样，即使发生泄漏，泄漏至第三腔体10的气体可以通过放空口N7排出，避免了氢氧混合的风险，降低了安全隐患，提高了设备的安全性。

为了便于放空，上述放空口N7位于第三腔体10的顶部。对于放空口N7的大小和数目根据实际需要选择，本实施例对此不作限定。

上述实施方式中，若第三腔体10内设置有气体报警仪，该气体报警仪用于检测第一气体浓度和/或第二气体浓度，若第一气体浓度和第二气体浓度中至少一者超过设定值，气体报警仪用于报警。这样，可使用户及时获知泄漏情况，能够避免氢氧混合的风险，降低安全隐患，提高设备的安全性。

对于气体报警仪的类型和数目，根据实际需要选择，本实施例对此也不作限定。

上述实施方式中，两个隔板6可相同，也可不同；两个隔板6可平行设置，也可相对倾斜设置或相互垂直，根据实际需要选择。

上述实施方式中，一方面，可选择第三腔体10位于第一腔体7和第二腔体8之间。此情况下，两个隔板6可相同、也可不同；两个隔板6可平行设置，也可相对倾斜设置。

上述结构中，第三腔体10位于两个隔板6之间，第一腔体7和第二腔体8分别位于两个隔板6背离对方的一侧。这样，通过检查口11和第三腔体10可以随时检查到两个隔板6的腐蚀情况，防止隔板6腐蚀导致泄露后无法察觉，避免了氢氧混合的风险，提高了设备的安全性。

上述实施方式中，一方面，可选择第三腔体10位于第一腔体7和第二腔体8的同侧，此情况下，两个隔板6不同；两个隔板6可相对倾斜设置相互垂直。

上述实施例提供的气液分离器中，隔板6还可以为其它结构，在此不作限定。相应的，至少两个隔板6可相同，也可不同；至少两个隔板6可平行设置，也可相对倾斜设置或相互垂直，根据实际需要选择。

在另一具体实施方式中，如图9和图12所示，上述第一腔体7和/或第二腔体8内设置有丝网除沫器9，这样，流体经过丝网除沫器9时，液滴在丝网除沫器9上集聚并滴下，气体通过丝网除沫器9的通道流过，从气体出口排出，液体靠自身重力下落且自液体出口排出，实现了气液分离。

上述结构可适用于卧式气液分离器，也可适用于立式气液分离器。对于立式气液分离器而言，上述第一腔体7和/或第二腔体8内设置有上述丝网除沫器9后，气液分离效果更加。

可以理解的是，分离器本体1为卧式气液分离器时，可以不设丝网除沫器9。

为了提高稳定性，可选择上述丝网除沫器9固定于分离器本体1的内壁和/或隔板6。进一步地，丝网除沫器9焊接于分离器本体1的内壁和/或隔板6。

上述实施例提供的气液分离器中，还可通过其他方式提高气液分离效果。在另一具体实施方式中，如图1、图2、图4和图5所示，第一腔体7和/或第二腔体8在其气体出口处设置有气液分离管5。

如图7所示，上述气液分离管5包括气液分离管段5a，气液分离管段5a的轴线和水平方向平行或相对倾斜，且气液分离管段5a的管壁设置有通孔5a1，如图8所示。

可以理解的是，气液分离管段5a在其所在的腔体内部。具体地，若第一腔体7设置有气液分离管5，气液分离管段5a位于第一腔体7内；若第二腔体8设置有气液分离管5，气液分离管段5a位于第二腔体8内。

上述实施方式中，流体流经气液分离管段5a的过程中，气体通过气液分离管段5a的管通道排出，液滴在通孔5a1附近集聚并滴下，液体从液体出口排出，实现了气液分离。

对于通孔5a1的大小和数目，根据实际需要选择。为了提高气液分离效果，上述通孔5a1为多个，且至少两个通孔5a1沿气液分离管段5a的轴向依次分布，至少两个通孔5a1沿气液分离管段5a的周向依次分布。

一方面，为了进一步提高气液分离效果，可选择气液分离管段5a的轴线和水平方向平行。

另一方面，为了便于排出气体，如图7所示，上述气液分离管5还包括竖直管段5b，竖直管段5b伸至其所在的腔体外。具体地，若第一腔体7设置有气液分离管5，竖直管段5b伸至第一腔体7外；若第二腔体8设置有气液分离管5，竖直管段5b伸至第二腔体8外。

上述结构可适用于卧式气液分离器，也可适用于立式气液分离器。对于卧式气液分离器而言，上述第一腔体7和/或第二腔体8内设置有气液分离管5后，气液分离效果更加。

可以理解的是，分离器本体1为立式气液分离器时，可以不设气液分离管5。

为了更为具体的说明本实施例提供的气液分离器，下面通过四个实施例进行具体说明。

实施例

如图1-3所示，本实施例一提供的气液分离器为卧式气液分离器。本实施例一提供的气液分离器包括分离器本体1和隔板6，该隔板6为一个，且该隔板6将分离器本体1的内腔分隔为第一腔体7和第二腔体8。其中，上述第一腔体7用于对第一气体气液分离，上述第二腔体8用于对第二气体气液分离。

上述第一腔体7和第二腔体8的排布方向垂直于分离器本体1的轴向，隔板6沿竖直方向设置且平行于分离器本体1的轴向，第一腔体7和第二腔体8关于隔板6对称设置。

上述第一腔体7设置有第一气液混合物入口N1、第一气体出口N3和第一液体出口N5。第二腔体8设置有第二气液混合物入口N2、第二气体出口N4和第二液体出口N6。

具体地，第一气液混合物入口N1和第二气液混合物入口N2设置于同一个封头1a的底部，第一气体出口N3和第二气体出口N4设置于筒体1b的同一端顶部，第一液体出口N5和第二液体出口N6设置于筒体1b的同一端底部。进一步地，第一气液混合物入口N1和第二气液混合物入口N2位于筒体1b远离第一气体出口N3和第二气体出口N4的一端。这样，加长了流体流经的距离，便于提高气液分离效果。

本实施例一中，也可选择上述各个口以其他方式分布，本实施例一对此不作限定。

上述第一腔体7和第二腔体8均设置有挡板4和气液分离管5，第一气体的气液混合物自第一气液混合物入口N1进入后，先和挡板4发生碰撞，实现了初步气液分离；经过挡板4后的流体向第一气体出口N3流动，流动过程中，液体在自身重力作用下滴落，第一气体上升，实现了进一步气液分离；流体进入气液分离管5后，实现了进一步气液分离；最后第一气体自第一气体出口N3排出，液体自第一液体出口N5排出。

相应的，第二气体的气液混合物自第二气液混合物入口N2进入后，先和挡板4发生碰撞，实现了初步气液分离；经过挡板4后的流体向第二气体出口N4流动，流动过程中，液体在自身重力作用下滴落，第二气体上升，实现了进一步气液分离；流体进入气液分离管5后，实现了进一步气液分离；最后第二气体自第二气体出口N4排出，液体自第二液体出口N6排出。

本实施例一中，对于气液分离器的其他结构，可参考前文的描述，此处不再赘述。

实施例二

如图4-6所示，本实施例二提供的气液分离器为卧式气液分离器。本实施例二提供的气液分离器与实施例一的区别主要在于第一腔体7和第二腔体8的排布方向不同，相应的，隔板6的位置和安装方向也不同。

具体地，上述第一腔体7和第二腔体8的排布方向平行于分离器本体1的轴向，隔板6沿竖直方向设置且隔板6垂直于分离器本体1的轴向，第一腔体7和第二腔体8关于隔板6对称设置。此时，筒体1b为圆筒，则上述第一腔体7和第二腔体8沿筒体1b的径向排布。

上述第一腔体7设置有第一气液混合物入口N1、第一气体出口N3和第一液体出口N5。第二腔体8设置有第二气液混合物入口N2、第二气体出口N4和第二液体出口N6。

具体地，第一气液混合物入口N1设置于一个封头1a的底部，第二气液混合物入口N2设置于另一个封头1a的底部，第一气体出口N3和第二气体出口N4设置于筒体1b的顶部，第一液体出口N5和第二液体出口N6设置于筒体1b的底部。进一步地，第一气体出口N3、第二气体出口N4、第一液体出口N5和第二液体出口N6均设置于筒体1b的中部。这样，加长了流体流经的距离，便于提高气液分离效果。

本实施例二中，也可选择上述各个口以其他方式分布，本实施例一对此不作限定。

上述第一腔体7和第二腔体8均设置有挡板4和气液分离管5，第一气体的气液混合物自第一气液混合物入口N1进入后，先和挡板4发生碰撞，实现了初步气液分离；经过挡板4后的流体向第一气体出口N3流动，流动过程中，液体在自身重力作用下滴落，第一气体上升，实现了进一步气液分离；流体进入气液分离管5后，实现了进一步气液分离；最后第一气体自第一气体出口N3排出，液体自第一液体出口N5排出。

相应的，第二气体的气液混合物自第二气液混合物入口N2进入后，先和挡板4发生碰撞，实现了初步气液分离；经过挡板4后的流体向第二气体出口N4流动，流动过程中，液体在自身重力作用下滴落，第二气体上升，实现了进一步气液分离；流体进入气液分离管5后，实现了进一步气液分离；最后第二气体自第二气体出口N4排出，液体自第二液体出口N6排出。

本实施例二中，对于气液分离器的其他结构，可参考前文的描述，此处不再赘述。

实施例三

如图9所示，本实施例三与实施例一的主要区别在于本实施例三提供的气液分离器为立式气液分离器。

上述第一腔体7和第二腔体8的排布方向垂直于分离器本体1的轴向，隔板6沿竖直方向设置且平行于分离器本体1的轴向，第一腔体7和第二腔体8关于隔板6对称设置。

上述第一腔体7设置有第一气液混合物入口N1、第一气体出口N3和第一液体出口N5。第二腔体8设置有第二气液混合物入口N2、第二气体出口N4和第二液体出口N6。

具体地，第一气液混合物入口N1和第二气液混合物入口N2均设置于筒体1b的底部，且第一气液混合物入口N1和第二气液混合物入口N2分别位于筒体1b的轴线的两侧。第一气体出口N3和第二气体出口N4均设置于位于筒体1b顶端的封头1a，第一液体出口N5和第二液体出口N6均设置于位于筒体1b底部的封头1a。这样，加长了流体流经的距离，便于提高气液分离效果。

本实施例三中，也可选择上述各个口以其他方式分布，本实施例一对此不作限定。

上述第一腔体7和第二腔体8均设置有挡板4和丝网除沫器9，第一气体的气液混合物自第一气液混合物入口N1进入后，先和挡板4发生碰撞，实现了初步气液分离；经过挡板4后的流体向第一气体出口N3流动，流动过程中，液体在自身重力作用下滴落，第一气体上升，实现了进一步气液分离；流体流经丝网除沫器9，实现了进一步气液分离；最后第一气体自第一气体出口N3排出，液体自第一液体出口N5排出。

相应的，第二气体的气液混合物自第二气液混合物入口N2进入后，先和挡板4发生碰撞，实现了初步气液分离；经过挡板4后的流体向第二气体出口N4流动，流动过程中，液体在自身重力作用下滴落，第二气体上升，实现了进一步气液分离；流体流经丝网除沫器9，实现了进一步气液分离；最后第二气体自第二气体出口N4排出，液体自第二液体出口N6排出。

本实施例三中，对于气液分离器的其他结构，可参考前文的描述，此处不再赘述。

实施例四

如图10所示，本实施例四提供的气液分离器为卧式气液分离器。本实施例四与实施例一的区别主要在于隔板6为两个，两个隔板6将分离器本体1内腔分隔为第一腔体7、第二腔体8和第三腔体10。其中，第三腔体10位于第一腔体7和第二腔体8之间。

对于第三腔体10的具体结构，可参考前文的描述，此处不再赘述。

上述第一腔体7设置有第一气液混合物入口N1、第一气体出口N3和第一液体出口N5。第二腔体8设置有第二气液混合物入口N2、第二气体出口N4和第二液体出口N6。

具体地，第一气液混合物入口N1和第一气体出口N3均设置于筒体1b一端的顶部，第二气液混合物入口N2和第二气体出口N4均设置于筒体1b另一端的顶部，第一液体出口N5设置于筒体1b一端的底部，第二液体出口N6设置于筒体1b另一端的底部。

本实施例四中，也可选择上述各个口以其他方式分布，本实施例对此不作限定。

实施例五

如图12所示，本实施例五提供的气液分离器为立式气液分离器。本实施例五与实施例三的区别主要在于隔板6为两个，两个隔板6将分离器本体1内腔分隔为第一腔体7、第二腔体8和第三腔体10。其中，第三腔体10位于第一腔体7和第二腔体8之间。

上述第一腔体7设置有第一气液混合物入口N1、第一气体出口N3和第一液体出口N5。第二腔体8设置有第二气液混合物入口N2、第二气体出口N4和第二液体出口N6。第三腔体10设置有放空口N7和检查口11。

具体地，第一气液混合物入口N1设置于筒体1b的周向侧壁，第一气体出口N3设置于在筒体1b顶部的封头1a上，第一液体出口N5设置于在筒体1b底部的封头1a上；第二气液混合物入口N2设置于筒体1b的周向侧壁，第二气体出口N4设置于在筒体1b顶部的封头1a上，第二液体出口N6设置于在筒体1b底部的封头1a上。

本实施例五中，也可选择上述各个口以其他方式分布，本实施例五对此不作限定。

本实施例五中，对于气液分离器的其他结构，可参考前文的描述，此处不再赘述。

基于上述实施例中提供的气液分离器，本发明还提供了一种制氢系统，该制氢系统包括上述实施例中任意一种气液分离器。

由于上述气液分离器具有上述即使效果，上述制氢系统包括上述气液分离器，则上述制氢系统也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

如图11所示，上述制氢系统主要包括电解槽12、气液分离器和循环泵13。其中，气液分离器为上述实施例四提供的气液分离器。

上述制氢系统中，由电解槽12产生的氢气气液混合物通过第一气液混合物入口N1进入气液分离器的第一腔体7内并进行气液分离，经气液分离后，氢气经第一气体出口N3排出，电解液将第一液体出口N5排出；由电解槽产生的氧气气液混合物通过第二气液混合物入口N2进入气液分离器的第二腔体8内并进行气液分离，经气液分离后，氧气经第二气体出口N4排出，电解液将第二液体出口N6排出。上述气液分离器排出的电解液通过循环泵13回流至电解槽12。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本实施例四中，对于气液分离器的其他结构，可参考前文的描述，此处不再赘述。

Claims (17)

1.一种气液分离器，其特征在于，包括：

具有内腔的分离器本体；

至少一个隔板，所述隔板设置于所述内腔且将所述内腔分隔为至少两个腔体，至少一个所述腔体为第一腔体，至少一个所述腔体为第二腔体，所述第一腔体用于第一气体气液分离，所述第二腔体用于第二气体气液分离；

设置于所述分离器本体底部的连通管，所述连通管连通所述第一腔体和所述第二腔体；

其中，所述第一腔体和第二腔体均设置有气液混合物入口和气体出口，所述第一腔体和所述第二腔体中至少一者设置有液体出口；

所述液体出口低于所述气体出口；若所述第一腔体或所述第二腔体设置有液体出口，则所述第一腔体和所述第二腔体连通以共用同一所述液体出口。

2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述气液混合物入口高于所述液体出口，且所述气液混合物入口低于所述气体出口。

3.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，还包括挡板，所述挡板设置于所述第一腔体和/或所述第二腔体，所述挡板与其对应的所述气液混合物入口相对。

4.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，气液分离器为卧式气液分离器或立式气液分离器，所述第一腔体和第二腔体的排布方向垂直于所述分离器本体的轴向且所述第一腔体和第二腔体排布方向非竖直方向。

5.根据权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，所述隔板的长度方向平行于所述分离器本体的轴向。

6.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，气液分离器为卧室气液分离器，所述第一腔体和第二腔体沿所述分离器本体的轴向排布。

7.根据权利要求6所述的气液分离器，其特征在于，所述隔板垂直于所述分离器本体的轴向。

8.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，由所述隔板隔开的两个所述腔体关于所述隔板对称设置。

9.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，由所述隔板隔开的两个所述腔体关于所述隔板非对称设置。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述隔板为两个，且两个所述隔板将所述分离器本体的内腔分隔为所述第一腔体、所述第二腔体和第三腔体；

其中，所述第三腔体设置有检查口，和/或所述第三腔体设置有放空口，和/或所述第三腔体内设置有气体报警仪。

11.根据权利要求10所述的气液分离器，其特征在于，所述第三腔体位于所述第一腔体和所述第二腔体之间。

12.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述第一腔体内和/或第二腔体内设置有丝网除沫器。

13.根据权利要求12所述的气液分离器，其特征在于，气液分离器为立式气液分离器，所述第一腔体和第二腔体的排布方向非竖直方向。

14.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述第一腔体和/或所述第二腔体在其气体出口处设置有气液分离管，所述气液分离管包括气液分离管段，所述气液分离管段的轴线和水平方向平行或相对倾斜，且所述气液分离管段的管壁设置有通孔；其中，所述气液分离管段在其所在的所述腔体内部。

15.根据权利要求14所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离管还包括竖直管段，所述竖直管段伸至其所在的所述腔体外。

16.根据权利要求14所述的气液分离器，其特征在于，气液分离器为卧式气液分离器，所述第一腔体和第二腔体的排布方向非竖直方向。

17.一种制氢系统，其特征在于，包括如权利要求1-16任一项所述的气液分离器。