CN116121794A - 一种模块化水电解制氢设备 - Google Patents

一种模块化水电解制氢设备 Download PDF

Info

Publication number
CN116121794A
CN116121794A CN202310269444.4A CN202310269444A CN116121794A CN 116121794 A CN116121794 A CN 116121794A CN 202310269444 A CN202310269444 A CN 202310269444A CN 116121794 A CN116121794 A CN 116121794A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogen production
production module
module body
sealing ring
conical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310269444.4A
Other languages
English (en)
Inventor
李海明
孙振
倪海宁
郭伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong Ansizhuo New Energy Co ltd
Original Assignee
Nantong Ansizhuo New Energy Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong Ansizhuo New Energy Co ltd filed Critical Nantong Ansizhuo New Energy Co ltd
Priority to CN202310269444.4A priority Critical patent/CN116121794A/zh
Publication of CN116121794A publication Critical patent/CN116121794A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/01Electrolytic cells characterised by shape or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种模块化水电解制氢设备,包含多个水电解制氢模块、第一端板装置和第二端板装置,水电解制氢模块、第一端板装置和第二端板装置之间可拆卸连接,每个水电解制氢模块包含制氢模块本体和模块底座,制氢模块本体的一侧设置三个公接头装置,制氢模块本体的另一侧设置有三个母接头装置,三个公接头装置和三个母接头装置分别与制氢模块本体内的供水通道、氢气通道和氧气通道一一对应,公接头装置包含锥形密封圈和弹簧,母接头装置包含空心锥形垫圈。本发明设备功率不受加工能力限制且安装方便,密封效果良好。

Description

一种模块化水电解制氢设备
技术领域
本发明涉及一种水电解制氢设备,特别是一种模块化水电解制氢设备,属于氢能源技术领域。
背景技术
氢能源作为一种绿色清洁能源,其燃烧仅仅产生水,而不会产生任何的污染气体,是目前最受重视的绿色能源之一。目前氢能源的制备有多重方式,但是水电解制氢是目前制备氢气的最环保的制备方式,其他的制备方式或多或少都会在制备过程中产生污染物。现有技术中,水电解制氢设备主要包含阳极板、阴极板和质子交换膜,为了增加水电解制氢设备的制备功率,目前是将多块阳极板、阴极板和质子交换膜交替叠加然后通过多根长螺杆将所有的电极板和膜板固定连接,形成一整套的水电解制氢设备。由于电极板之间完全靠长螺杆的锁紧力连接并且要保证电极板之间的密封性,对长螺栓的精度要求较高,而长度越长的螺栓就越难以保证其加工,极大地制约了单台水电解制氢设备的最大功率。并且现有技术的制氢设备安装时较为困难,需要将电极板的连接孔完全对齐,才能够将长螺栓插入到安装孔中,由于电极板数量多,安装孔对齐操作困难,且操作不当就可能造成长螺栓损伤弯曲,影像最终的水电解制氢设备的性能。而且由于所有电极板均通过长螺栓锁紧,难以保证所有电极板之间的压力的一致性,即安装容易发生某几块电极板之间泄露,而由于无法单独调整,此时泄露问题很难排除,需要整体拆卸并更换相应电极板之间的密封垫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种模块化水电解制氢设备,设备功率不受加工能力限制且安装方便。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:包含多个水电解制氢模块、第一端板装置和第二端板装置,水电解制氢模块、第一端板装置和第二端板装置之间可拆卸连接,每个水电解制氢模块包含制氢模块本体和模块底座,制氢模块本体的一侧设置三个公接头装置,制氢模块本体的另一侧设置有三个母接头装置,三个公接头装置和三个母接头装置分别与制氢模块本体内的供水通道、氢气通道和氧气通道一一对应,公接头装置包含锥形密封圈和弹簧,制氢模块本体上开有与锥形密封圈匹配的圆形凹槽,锥形密封圈滑动设置在圆形凹槽内,制氢模块本体在圆形凹槽中间设置有凸起于圆形凹槽底面的出口管道,锥形密封圈套设在出口管道的外侧,弹簧套设在出口管道外侧并位于圆形凹槽底面与锥形密封圈之间,母接头装置包含空心锥形垫圈,制氢模块本体上开有与空心锥形垫圈匹配的锥形槽,空心锥形垫圈固定在锥形槽内,第一端板装置包含第一端板和端板底座,第一端板的一侧设置有三个公接头装置,第一端板的另一侧对应设置有三个螺纹接头,第二端板装置包含第二挡板和端板底座,第二端板的一侧设置有三个母接头装置,第二端板的另一侧对应设置有三个螺纹接头。
进一步地,所述锥形密封圈的外侧设置有凸起于锥形密封圈侧面的凸环结构,圆形凹槽顶部设置有向内侧收缩的卡环结构并将锥形密封圈的凸环结构限制在圆形凹槽内。
进一步地,所述锥形密封圈内开有与出口管道匹配的通孔,锥形密封圈通过通孔套设在出口管道的外侧且能够沿着出口管道的轴向自由滑动,锥形密封圈的通孔内壁与出口管道之间设置有若干道O型密封圈。
进一步地,所述锥形密封圈的通孔底部开有与弹簧匹配的弹簧槽,弹簧套设在出口管道外侧并且弹簧的一端嵌入设置在锥形密封圈的弹簧槽内,弹簧另一端抵靠在圆形凹槽的底部。
进一步地,所述空心锥形垫圈的内壁上由内向外依次设置有若干道爪型密封环结构和若干道凸起楞条密封环结构,爪型密封环结构的截面为V型爪,V型爪的一端与空心锥形垫圈的内壁连接,V型爪的另一端悬空且向空心锥形垫圈的轴心方向弯折,凸起楞条密封环结构为截面为半圆形凸起。
进一步地,所述制氢模块本体的侧面在圆形凹槽的外侧设置有一道环形防漏槽,环形防漏槽内设置有异形防漏密封圈和膨胀吸水纱,异形防漏密封圈的外径与环形防漏槽内径匹配,异形防漏密封圈的内径大于环形防漏槽的内径,膨胀吸水纱盘绕填充在异形防漏密封圈内侧的环形防漏槽内。
进一步地,所述异形防漏密封圈的底部外侧设置有凸起与异形防漏密封圈的凸起结构,环形防漏槽内壁对应凸起结构设置有与凸起结构匹配的凹陷结构,异形防漏密封圈通过凸起结构卡设在环形防漏槽的凹陷结构内。
进一步地,所述异形防漏密封圈的顶端向环形防漏槽外侧凸起并且呈弧形向异形防漏密封圈的轴心方向弯曲延伸,异形防漏密封圈的内壁上开有若干道V型环槽。
进一步地,所述模块底座的两侧均设置有连接板,端板底座的一侧设置有连接板,连接板上开有螺孔,相邻的水电解制氢模块、第一端板装置和第二端板装置的连接板之间通过螺栓锁紧固定,制氢模块本体上端两侧均设置有耳板,第一端板和第二端板的一侧设置有耳板,耳板上开有螺孔,相邻的水电解制氢模块、第一端板装置和第二端板装置的耳板之间通过螺栓锁紧固定。
进一步地,所述制氢模块本体内从左至右依次设置有阴极电极板、复合膜板和阳极电极板,复合模板包含由左至右依次设置的第一气体分散层、阴极催化层、质子交换膜、阳极催化层和第二气体分散层,制氢模块本体上端设置有氢气管道和氧气管道,制氢模块本体的下端设置有电解液管道,氢气管道、氧气管道和电解液管道的两端分别与制氢模块本体两侧的公接头装置和母接头装置连接,阴极电极板与复合膜板之间空腔下端与电解液管道连接,阴极电极板与复合膜板之间空腔上端与氢气管道连通,阳极电极板与复合膜板之间空腔下端与电解液管道连接,阳极电极板与复合膜板之间空腔上端与氧气管道连通。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
1、本发明的模块化水电解制氢设备,通过模块化设计,在进行设备安装的时候,可以根据功率需求选择合适数量的水电解制氢模块连接组装,整个设备不受零部件加工精度限制,可以组装出较高功率要求的制氢设备;
2、本发明的水电解制氢模块之间通过螺栓可拆卸固定,且两个模块之间通过公母接头装置快速连接,通过特殊的结构设计,公母接头无需其他操作,只需要两个模块安装后,公母接头即可自行完成对接密封,通过高压弹簧和锥形密封圈完成自密封,且通过防水设计,最终密封效果良好;
3、本发明任意两个模块之间可以单独拆卸,一旦发生泄露故障,只需要拆卸故障部位进行排障,相比于现有技术,本发明安装方便,拆卸排障快捷迅速;
4、本发明在公接头的外侧设置一道防漏槽,通过异形防漏密封圈进行密封防漏,且当公母接头发生泄露水汽混合物到防漏槽内后,其内的膨胀吸水纱吸水膨胀会将防漏槽填满,且将异形防漏密封圈向外侧撑起增加异形防漏密封圈与模块本体之间的压力,增加其防漏密封效果,以防止泄露。
附图说明
图1是本发明的一种模块化水电解制氢设备的示意图。
图2是本发明的水电解制氢模块的示意图。
图3是本发明的水电解制氢模块的左视图。
图4是本发明的公接头装置和母接头装置的示意图。
图5是本发明的空心锥形垫圈的截面示意图。
图6是本发明的环形防漏槽的示意图。
图7是本发明的制氢模块本体的内部结构图。
图8是本发明的复合膜板的局部示意图。
具体实施方式
为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案,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晰、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例,而不是全部的实施例,并且,在不付出创造性劳动的前提下,本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换,下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示,本发明的一种模块化水电解制氢设备,包含多个水电解制氢模块1、第一端板装置2和第二端板装置3,水电解制氢模块1、第一端板装置2和第二端板装置3之间可拆卸连接。本发明的多个水电解制氢模块1之间相互独立连接,可以根据设计需求的功率选择合适数量的水电解制氢模块1进行安装,安装后在两端安装好第一端板装置2和第二端板装置3后,再连接外部管道即可完成整个制氢设备的安装,相比于现有技术采用长螺杆连接,本发明不受加工件精度的限制,理论上可以完成无限大功率制氢设备的叠加,而且水电解制氢模块之间独立连接,安装起来相比于长螺杆更加的快捷方便,且操作过程中也不用担心长螺杆损坏弯曲,对操作技能要求低,组装风险小。
如图2和图3所示,每个水电解制氢模块1包含制氢模块本体4和模块底座5,制氢模块本体4固定在模块底座5上侧。制氢模块本体4的一侧设置三个公接头装置6,制氢模块本体4的另一侧设置有三个母接头装置7,三个公接头装置6和三个母接头装置7分别与制氢模块本体4内的供水通道、氢气通道和氧气通道一一对应。
如图4所示,公接头装置6包含锥形密封圈8和弹簧9,制氢模块本体4上开有与锥形密封圈8匹配的圆形凹槽10,锥形密封圈8的外侧面滑动设置在圆形凹槽10内并能够沿着圆形凹槽10的轴向自由滑动。制氢模块本体4在圆形凹槽10中间设置有凸起于圆形凹槽10底面的出口管道11,出口管道11的一端固定在圆形凹槽10的底面上并且与制氢模块本体4内的氢气管道、氧气管道或电解液管道连接。锥形密封圈8套设在出口管道11的外侧,弹簧9套设在出口管道11外侧并位于圆形凹槽10底面与锥形密封圈8之间,弹簧9提供锥形密封圈8向外侧的弹力,从而当两个制氢模块本体4安装连接后,可以将公接头装置6的锥形密封圈8以一定的弹力压合在母接头装置7内,从而在两个制氢模块本体4安装过程中实现公母接头装置的自动对接和密封。母接头装置7包含空心锥形垫圈12,制氢模块本体4上开有与空心锥形垫圈12匹配的锥形槽,空心锥形垫圈12通过螺钉或者胶水固定在锥形槽内,空心锥形垫圈12中间开有与制氢模块本体4内的氢气管道、氧气管道或电解液管道连通的通孔。第一端板装置2包含第一端板和端板底座,第一端板的一侧设置有三个公接头装置6,第一端板的另一侧对应设置有三个螺纹接头13,第二端板装置3包含第二挡板和端板底座,第二端板的一侧设置有三个母接头装置7,第二端板的另一侧对应设置有三个螺纹接头13。螺纹接头13可以与外部的连接管道快速安装连接,根据需要也可以更换成法兰接头或其他结构的接头。
锥形密封圈8的外侧设置有凸起于锥形密封圈8侧面的凸环结构14,圆形凹槽10顶部设置有向内侧收缩的卡环结构15并将锥形密封圈8的凸环结构14限制在圆形凹槽10内。通过锥形密封圈8外侧凸环结构14与圆形凹槽10顶部卡环结构15的配合,将整个锥形密封圈8限制在圆形凹槽10内,对锥形密封圈8的左右的滑动距离进行限位。
锥形密封圈8内开有与出口管道11匹配的通孔,锥形密封圈8通过通孔套设在出口管道11的外侧且能够沿着出口管道11的轴向自由滑动,锥形密封圈8的通孔内壁与出口管道11之间设置有若干道O型密封圈16。通过若干到O型密封圈16保证了锥形密封圈8与出口管道11接触缝隙的密封性。
锥形密封圈8的通孔底部开有与弹簧匹配的弹簧槽17,弹簧9套设在出口管道11外侧并且弹簧9的一端嵌入设置在锥形密封圈8的弹簧槽17内,弹簧9另一端抵靠在圆形凹槽10的底部。通过弹簧槽17的凹陷结构,将弹簧9局部嵌入到锥形密封圈8内,从而使整体结构更加的紧凑合理,也可以一定程度减少圆形凹槽10的深度,减少制氢模块本体4侧面空间的浪费。
如图5所示,空心锥形垫圈12的内壁上由内向外依次设置有若干道爪型密封环结构18和若干道凸起楞条密封环结构19,爪型密封环结构18的截面为V型爪,V型爪的一端与空心锥形垫圈12的内壁连接,V型爪的另一端悬空且向空心锥形垫圈12的轴心方向弯折,凸起楞条密封环19结构为截面为半圆形凸起。当公接头装置6压合在母接头装置7内后,锥形密封圈8的外侧面紧密压合在空心锥形垫圈12的内壁上,凸起楞条密封圈19到锥形密封圈8外侧形成良好的密封性能。而爪型密封环结构18的V型爪则被压弯,并且由于V型爪向着空心锥形垫圈12的轴心方向弯折,这样安装后,V型爪形成了一个单向结构,可以有效防止内部水汽混合物泄露,而且即便发生渗漏后,渗漏的水汽混合物会存储在两个V型爪之间,由于空心锥形垫圈12最内侧靠近管道,压力最大,泄露可能性也最大,而多级的V型爪结构通过逐级存储泄露的水汽混合物,泄露的水汽混合物存储在两级V型爪之间也会产生相应的压力,这样多级V型爪之间压力由内向外侧会形成递减,从而大大降低最外侧V型爪的泄露可能,达到了良好的防漏效果。
如图6所示,制氢模块本体4的侧面在圆形凹槽10的外侧设置有一道环形防漏槽20,环形防漏槽20内设置有异形防漏密封圈21和膨胀吸水纱22,异形防漏密封圈21的外径与环形防漏槽20内径匹配,异形防漏密封圈21的内径大于环形防漏槽20的内径,这样异形防漏密封圈21安装到环形防漏槽20内后,异形防漏密封圈21的内侧仍然与环形防漏槽20的内壁存在一个间隙,膨胀吸水纱22盘绕填充在异形防漏密封圈21内侧的环形防漏槽20内将这个间隙填满。
异形防漏密封圈21的底部外侧设置有凸起与异形防漏密封圈21的凸起结构23,环形防漏槽20内壁对应凸起结构23设置有与凸起结构23匹配的凹陷结构,异形防漏密封圈21通过凸起结构23卡设在环形防漏槽20的凹陷结构内完成异形防漏密封圈21的安装固定。
异形防漏密封圈21的顶端向环形防漏槽20外侧凸起并且呈弧形向异形防漏密封圈的轴心方向弯曲延伸,这样延伸部顶端24突出于异形防漏密封圈21的内壁并悬空在环形防漏槽20的外侧,当两个制氢模块本体4安装贴合后,延伸部顶端24被向下挤压,从而形成一道良好的密封。异形防漏密封圈21的内壁上开有若干道V型环槽25,V型环槽25可以增加整个异形防漏密封圈21的压缩以及伸展性能。当有气液混合物泄露到环形防漏槽20内后,其内的膨胀吸水纱22吸水后会发生膨胀,从而将环形防漏槽20填满并产生向外侧的膨胀力,使环形防漏槽20内部压力加大,可以有效抑制气液混合物向环形防漏槽20泄露。而且膨胀的膨胀吸水纱22会将异形防漏密封圈21的延伸部顶端24向外侧撑起,使延伸部顶端24与制氢模块本体4侧面的压力加大,密封效果更强。
如图2和图3所示,模块底座5的两侧均设置有连接板26,端板底座的一侧设置有连接板26,连接板26上开有螺孔,相邻的水电解制氢模块1、第一端板装置2和第二端板装置3的连接板26之间通过螺栓锁紧固定,制氢模块本体4上端两侧均设置有耳板27,第一端板和第二端板的一侧设置有耳板27,耳板27上开有螺孔,相邻的水电解制氢模块1、第一端板装置2和第二端板装置3的耳板27之间通过螺栓锁紧固定。这样相邻的两个水电解制氢模块1进行安装的时候,只需要将两个水电解模块1摆放整齐并贴合,然后通过三个螺栓分别穿过模块底座5两侧连接板26的螺孔以及制氢模块本体4上端耳板27的螺孔并通过螺母锁紧固定。
如图7和图8所示,制氢模块本体4内从左至右依次设置有阴极电极板28、复合膜板29和阳极电极板30,阴极电极板28和阳极电极板30的一侧均设置有导流凹槽结构。复合模板29包含由左至右依次设置的第一气体分散层31、阴极催化层32、质子交换膜33、阳极催化层34和第二气体分散层35,制氢模块本体4上端设置有氢气管道和氧气管道,制氢模块本体4的下端设置有电解液管道,氢气管道、氧气管道和电解液管道的两端分别与制氢模块本体4两侧的公接头装置6和母接头装置7连接,阴极电极板28与复合膜板29之间空腔下端与电解液管道连接,阴极电极板28与复合膜板29之间空腔上端与氢气管道连通,阳极电极板30与复合膜板29之间空腔下端与电解液管道连接,阳极电极板30与复合膜板29之间空腔上端与氧气管道连通。
本发明的模块化水电解制氢设备,通过模块化设计,在进行设备安装的时候,可以根据功率需求选择合适数量的水电解制氢模块连接组装,整个设备不受零部件加工精度限制,可以组装出较高功率要求的制氢设备。本发明的水电解制氢模块之间通过螺栓可拆卸固定,且两个模块之间通过公母接头装置快速连接,通过特殊的结构设计,公母接头无需其他操作,只需要两个模块安装后,公母接头即可自行完成对接密封,通过高压弹簧和锥形密封圈完成自密封,且通过防水设计,最终密封效果良好。本发明任意两个模块之间可以单独拆卸,一旦发生泄露故障,只需要拆卸故障部位进行排障,相比于现有技术,本发明安装方便,拆卸排障快捷迅速。本发明在公接头的外侧设置一道防漏槽,通过异形防漏密封圈进行密封防漏,且当公母接头发生泄露水汽混合物到防漏槽内后,其内的膨胀吸水纱吸水膨胀会将防漏槽填满,且将异形防漏密封圈向外侧撑起增加异形防漏密封圈与模块本体之间的压力,增加其防漏密封效果,以防止泄露。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:包含多个水电解制氢模块、第一端板装置和第二端板装置,水电解制氢模块、第一端板装置和第二端板装置之间可拆卸连接,每个水电解制氢模块包含制氢模块本体和模块底座,制氢模块本体的一侧设置三个公接头装置,制氢模块本体的另一侧设置有三个母接头装置,三个公接头装置和三个母接头装置分别与制氢模块本体内的供水通道、氢气通道和氧气通道一一对应,公接头装置包含锥形密封圈和弹簧,制氢模块本体上开有与锥形密封圈匹配的圆形凹槽,锥形密封圈滑动设置在圆形凹槽内,制氢模块本体在圆形凹槽中间设置有凸起于圆形凹槽底面的出口管道,锥形密封圈套设在出口管道的外侧,弹簧套设在出口管道外侧并位于圆形凹槽底面与锥形密封圈之间,母接头装置包含空心锥形垫圈,制氢模块本体上开有与空心锥形垫圈匹配的锥形槽,空心锥形垫圈固定在锥形槽内,第一端板装置包含第一端板和端板底座,第一端板的一侧设置有三个公接头装置,第一端板的另一侧对应设置有三个螺纹接头,第二端板装置包含第二挡板和端板底座,第二端板的一侧设置有三个母接头装置,第二端板的另一侧对应设置有三个螺纹接头。
2.根据权利要求1所述的一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:所述锥形密封圈的外侧设置有凸起于锥形密封圈侧面的凸环结构,圆形凹槽顶部设置有向内侧收缩的卡环结构并将锥形密封圈的凸环结构限制在圆形凹槽内。
3.根据权利要求2所述的一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:所述锥形密封圈内开有与出口管道匹配的通孔,锥形密封圈通过通孔套设在出口管道的外侧且能够沿着出口管道的轴向自由滑动,锥形密封圈的通孔内壁与出口管道之间设置有若干道O型密封圈。
4.根据权利要求3所述的一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:所述锥形密封圈的通孔底部开有与弹簧匹配的弹簧槽,弹簧套设在出口管道外侧并且弹簧的一端嵌入设置在锥形密封圈的弹簧槽内,弹簧另一端抵靠在圆形凹槽的底部。
5.根据权利要求1所述的一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:所述空心锥形垫圈的内壁上由内向外依次设置有若干道爪型密封环结构和若干道凸起楞条密封环结构,爪型密封环结构的截面为V型爪,V型爪的一端与空心锥形垫圈的内壁连接,V型爪的另一端悬空且向空心锥形垫圈的轴心方向弯折,凸起楞条密封环结构为截面为半圆形凸起。
6.根据权利要求1所述的一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:所述制氢模块本体的侧面在圆形凹槽的外侧设置有一道环形防漏槽,环形防漏槽内设置有异形防漏密封圈和膨胀吸水纱,异形防漏密封圈的外径与环形防漏槽内径匹配,异形防漏密封圈的内径大于环形防漏槽的内径,膨胀吸水纱盘绕填充在异形防漏密封圈内侧的环形防漏槽内。
7.根据权利要求6所述的一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:所述异形防漏密封圈的底部外侧设置有凸起与异形防漏密封圈的凸起结构,环形防漏槽内壁对应凸起结构设置有与凸起结构匹配的凹陷结构,异形防漏密封圈通过凸起结构卡设在环形防漏槽的凹陷结构内。
8.根据权利要求7所述的一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:所述异形防漏密封圈的顶端向环形防漏槽外侧凸起并且呈弧形向异形防漏密封圈的轴心方向弯曲延伸,异形防漏密封圈的内壁上开有若干道V型环槽。
9.根据权利要求1所述的一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:所述模块底座的两侧均设置有连接板,端板底座的一侧设置有连接板,连接板上开有螺孔,相邻的水电解制氢模块、第一端板装置和第二端板装置的连接板之间通过螺栓锁紧固定,制氢模块本体上端两侧均设置有耳板,第一端板和第二端板的一侧设置有耳板,耳板上开有螺孔,相邻的水电解制氢模块、第一端板装置和第二端板装置的耳板之间通过螺栓锁紧固定。
10.根据权利要求1所述的一种模块化水电解制氢设备,其特征在于:所述制氢模块本体内从左至右依次设置有阴极电极板、复合膜板和阳极电极板,复合模板包含由左至右依次设置的第一气体分散层、阴极催化层、质子交换膜、阳极催化层和第二气体分散层,制氢模块本体上端设置有氢气管道和氧气管道,制氢模块本体的下端设置有电解液管道,氢气管道、氧气管道和电解液管道的两端分别与制氢模块本体两侧的公接头装置和母接头装置连接,阴极电极板与复合膜板之间空腔下端与电解液管道连接,阴极电极板与复合膜板之间空腔上端与氢气管道连通,阳极电极板与复合膜板之间空腔下端与电解液管道连接,阳极电极板与复合膜板之间空腔上端与氧气管道连通。
CN202310269444.4A 2023-03-20 2023-03-20 一种模块化水电解制氢设备 Pending CN116121794A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310269444.4A CN116121794A (zh) 2023-03-20 2023-03-20 一种模块化水电解制氢设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310269444.4A CN116121794A (zh) 2023-03-20 2023-03-20 一种模块化水电解制氢设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116121794A true CN116121794A (zh) 2023-05-16

Family

ID=86301183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310269444.4A Pending CN116121794A (zh) 2023-03-20 2023-03-20 一种模块化水电解制氢设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116121794A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116970960A (zh) * 2023-06-27 2023-10-31 浙江亿孚科技有限公司 一种电解水制氢设备
CN117210840A (zh) * 2023-10-24 2023-12-12 三一氢能有限公司 堆芯模块及电解制氢电解槽

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116970960A (zh) * 2023-06-27 2023-10-31 浙江亿孚科技有限公司 一种电解水制氢设备
CN117210840A (zh) * 2023-10-24 2023-12-12 三一氢能有限公司 堆芯模块及电解制氢电解槽
CN117210840B (zh) * 2023-10-24 2024-04-23 三一氢能有限公司 堆芯模块及电解制氢电解槽

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116121794A (zh) 一种模块化水电解制氢设备
CN214331848U (zh) 一种新型高密度聚乙烯双壁波纹管
CN210890464U (zh) 一种防泄漏的快速接头
CN216279954U (zh) 一种水气接头锁定结构
CN115979939A (zh) 一种原位氢渗透与腐蚀耦合高压釜
CN212056245U (zh) 一种天然气运输用防泄漏管道
CN210033746U (zh) 一种管中泵
CN212929094U (zh) 一种法兰盘
CN219755652U (zh) 一种基于天然气管道的防泄露连接结构
CN214789557U (zh) 一种屋顶管道防漏结构
CN216926115U (zh) 一种换热器试压工装
CN217056710U (zh) 一种密封性能好的耐高压法兰盘
CN215891526U (zh) 一种高密度软管连接装置
CN219655482U (zh) 一种加热管路接头
CN218863516U (zh) 一种操作方便的管道连接件
CN219933116U (zh) 盘形阀启闭装置、盘形阀及水轮发电机组
CN220186120U (zh) 具有多重密封结构的对接管道
CN210890596U (zh) 一种组装方便的管道带压抢修节壳体结构
CN217653454U (zh) 一种密封效果好的pp对接法兰
CN214092023U (zh) 一种具有高适应性的汽车排气管连接装置
CN219588333U (zh) 一种便于安装的管道接头
CN213713212U (zh) 一种供暖设备敞开水箱
CN214500383U (zh) 一种装配式管道连接装置
CN219933238U (zh) 管道连接结构和管道组件
CN212430081U (zh) 一种pvc给水管的连接结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination