CN212983077U

CN212983077U - 水电解补水控制装置

Info

Publication number: CN212983077U
Application number: CN202021752308.9U
Authority: CN
Inventors: 曹维峰; 仇苓艳
Original assignee: Beijing Haipoer Hydrogen Energy Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Haipoer Hydrogen Energy Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2030-08-20

Abstract

本实用新型公开了一种水电解补水控制装置，包括贮水设备、连接管、补水泵、二通阀、压力调节阀和水电解洗涤器：所述贮水设备具有贮水入口部和贮水出口部；所述贮水入口部用于向所述贮水设备输送水源；所述水电解洗涤器具有补水入口部、待洗氢气入口部和氢气出口部，所述氢气出口部用于将干净的氢气排出，所述补水入口部用于向电解洗涤器提供水源，所述待洗氢气入口部用于使夹带有碱液的氢气进入水电解洗涤器；所述补水泵、二通阀和压力调节阀依次通过连接管相连，且所述补水泵还通过连接管与所述贮水设备的贮水出口部相连，所述压力调节阀还通过连接管与所述水电解洗涤器的补水入口部相连。本实用新型可以提高安全性。

Description

水电解补水控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种水电解装置，尤其是一种水电解补水控制装置。

背景技术

水电解制氢过程中，装置内的原料水一直不停地消耗，因此，为保证水电解的连续进行，需定期向制氢装置内补充原料水。水箱中的水通过加水泵加入水电解洗涤器，然后通过溢流至电解槽。

现有的补水装置在水电解补水的过程中，不能很好地避免当水电解出现异常情况时，水电解产生的氢气经补水管道进入水箱，在水箱上部与水箱内的空气混合发生爆炸，安全性有待提高。

CN202671667U公开了一种制氢用补水装置，包括进水单元、蓄水单元、输送单元和制氢单元，进水单元与蓄水单元连接，蓄水单元通过输送单元与制氢单元连接。该文献中蓄水单元和制氢单元之间设置输送单元，输送单元包括第三管道和第三截止阀。该文献中只是设置了截止阀，并不能避免制氢单元中的氢气进入蓄水单元，不能避免进入蓄水单元的氢气在蓄水单元内与蓄水单元中的空气混合发生爆炸的可能性，安全性仍待提高。

CN109338395A公开了一种水电解制氢设备用补水装置，包括补水箱、制氢装置、半透膜和抽真空装置，所述补水箱表面设有控制器，所述控制器通过螺栓与补水箱固定连接，所述补水箱顶部设有泄压阀，所述泄压阀贯穿补水箱与内部相连通，所述补水箱右侧设有补水管，所述补水管右侧设有制氢装置，所述制氢装置底部设有支架，所述制氢装置内部设有液位传感器。一方面，该文献提供的补水装置并不适用于大规模推广应用，另一方面，该文献中的补水装置也不能很好地避免制氢装置内产生的氢气进入补水装置，而导致爆炸的可能性，安全性仍待提高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种水电解补水控制装置。本实用新型的水电解补水控制装置可以避免水电解洗涤器内的氢气进入贮水设备，而在贮水设备上部发生爆炸，安全性得到了改善。进一步地，本实用新型可以避免补入水电解洗涤器内的水回流至贮水设备，提高安全性。

本实用新型提供一种水电解补水控制装置，

包括贮水设备、连接管、补水泵、二通阀、压力调节阀和水电解洗涤器：

所述贮水设备具有贮水入口部和贮水出口部；所述贮水入口部用于向所述贮水设备输送水源；

所述水电解洗涤器具有补水入口部、待洗氢气入口部和氢气出口部，所述氢气出口部用于将干净的氢气排出，所述补水入口部用于向电解洗涤器提供水源，所述待洗氢气入口部用于使夹带有碱液的氢气进入水电解洗涤器；

所述补水泵、二通阀和压力调节阀依次通过连接管相连，且所述补水泵还通过连接管与所述贮水设备的贮水出口部相连，所述压力调节阀还通过连接管与所述水电解洗涤器的补水入口部相连。

根据本实用新型的水电解补水控制装置，优选地，所述水电解补水控制装置还包括单向阀，所述单向阀位于所述补水泵和所述二通阀之间，并通过连接管分别与所述补水泵和所述二通阀相连。

根据本实用新型的水电解补水控制装置，优选地，水电解补水控制装置还包括液位计，所述液位计设置在所述贮水设备上，用于指示所述贮水设备内的液位高度。

根据本实用新型的水电解补水控制装置，优选地，所述电解补水控制装置还包括水源设备，所述水源设备为纯化水机组，所述纯化水机组用于将自来水纯化并产生脱盐水；所述纯化水机组具有自来水入口部和脱盐水出口部，所述脱盐水出口部与所述贮水入口部相连，所述自来水入口部与自来水管相连。

根据本实用新型的水电解补水控制装置，优选地，所述水电解洗涤器还包含L形进气导管；其中，

所述待洗氢气入口部设置在所述水电解洗涤器的侧壁的上部，所述氢气出口部设置在所述水电解洗涤器的顶部，所述补水入口部设置在所述水电解洗涤器的侧壁的中下部；

所述L形进气导管设置在所述水电解洗涤器的内部，所述L形进气导管具有导管入口部和导管出口部，所述导管入口部与所述待洗氢气入口部相连，所述导管出口部靠近所述水电解洗涤器的底部。

根据本实用新型的水电解补水控制装置，优选地，所述待洗氢气入口部与氢气分离器相连。

根据本实用新型的水电解补水控制装置，优选地，所述水电解洗涤器还包括螺旋形冷凝管，所述螺旋形冷凝管包括冷却液进口部、冷凝管主体和冷却液出口部；

所述冷凝管主体为螺旋型结构，所述冷凝管主体位于所述水电解洗涤器的内部，至少一部分的所述L形进气导管穿过所述冷凝管主体的螺旋型结构中心，且所述导管出口部位于冷凝管主体的下方；所述冷却液进口部位于所述水电解洗涤器的侧壁的下部，所述冷却液出口部位于所述水电解洗涤器的侧壁的中部附近。

根据本实用新型的水电解补水控制装置，优选地，所述水电解洗涤器还设置有排污口部和溢流口部；所述溢流口部设置在所述水电解洗涤器的侧壁的中部附近，且所述溢流口部位于所述补水入口部的上方，其用于将多余的水排出水电解洗涤器，以保持水电解洗涤器内的液面高度；所述排污口部设置在所述水电解洗涤器的底部，所述排污口部用于将含碱及其他杂质的洗涤污水排出。

根据本实用新型的水电解补水控制装置，优选地，所述待洗氢气入口部、溢流口部和所述补水入口部位于水电解洗涤器的同一侧；所述冷却液出口部和冷却液进口部位于水电解洗涤器的另一侧。

根据本实用新型的水电解补水控制装置，优选地，所述压力调节阀为自力式压力调节阀。

本实用新型的水电解补水控制装置可以避免了在水电解补水的过程中，水电解洗涤器内的氢气经连接管等(即补水管道)进入贮水设备，而在贮水设备上部与贮水设备内的空气混合发生爆炸，极大地提高了水电解补水系统的安全性，适用于大规模生产。进一步地，本实用新型可以防止水电解洗涤器内的水倒流至贮水设备，保证贮水设备内的水源的水质。

附图说明

图1是本实用新型的一种水电解补水控制装置的示意图。

图2是本实用新型的一种水电解补水控制装置的水电解洗涤器的结构示意图。

附图标记说明如下：

100-贮水设备，200-连接管，300-水电解洗涤器，310-补水入口部，320-氢气出口部，330-排污口部，340-溢流口部，350-待洗氢气入口部，360-螺旋形冷凝管，361-冷却液进口部，362-冷却液出口部，370-垫圈，400-补水泵，500-单向阀，600-压力调节阀，700-二通球阀。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

本实用新型所述的“装置”为一种产品，即各设备的集合。夹带碱液的氢气在水电解洗涤器被冷却以及被洗涤，并得到干净的氢气。

本实用新型的水电解补水控制装置包括贮水设备、连接管、补水泵、单向阀、二通阀、压力调节阀和水电解洗涤器。下面进行详细描述。

本实用新型的贮水设备具有贮水入口部和贮水出口部。贮水入口部与水源设备相连，贮水入口部用于向所述贮水设备输送水源。贮水出口部与补水泵相连。

贮水设备上设置有液位计，用于指示贮水设备内的液位高度。这样有利于确保水源的充足。

根据本实用新型的一个具体实施方式，液位计为磁翻板液位计。

在本实用新型中，水源设备为纯化水机组。通过纯化水机组将自来水纯化后得到脱盐水。纯化水机组具有自来水入口部和脱盐水出口部，所述脱盐水出口部与所述贮水入口部相连，所述自来水入口部与自来水管相连。这样有利于更好地将夹带有碱液的氢气洗涤而得到干净的氢气。纯化水机组没有特别限制，本领域常用的那些。

本实用新型的补水泵、单向阀、二通阀和压力调节阀依次通过连接管相连，且补水泵还通过连接管与贮水设备的贮水出口部相连，压力调节阀还通过连接管与水电解洗涤器相连。

补水泵和单向阀的型号没有特别限定，本领域已知的那些即可。

补水泵用于将贮水设备内的水(脱盐水)泵至水电解洗涤器。

单向阀用于防止供应至水电解洗涤器的水(脱盐水)回流至贮水设备。

二通阀用于实现补水控制装置的打开与关闭。二通阀可以为二通球阀。

本实用新型的连接管为本领域常见的水管。

压力调节阀可实时感应水电解洗涤器内的压力，根据设定的压力值及时关闭补水控制装置，防止水电解洗涤器内的氢气经过各连接管等进入贮水设备，从而防止水电解产生的氢气在贮水设备上部与贮水设备内的空气混合发生爆炸，提高水电解补水系统的安全性。

根据本实用新型的一个具体实施方式，压力调节阀为自力式压力调节阀。

在本实用新型中，水电解制备氢气时，贮水设备通过补水泵经单向阀、二通阀、压力调节阀进入水电解洗涤器，当水电解洗涤器压力小于等于1.6Mpa时，压力调节阀开启，当水电解洗涤器压力大于 1.6Mpa时，压力调节阀关闭，防止水电解洗涤器内的氢气经过连接管等进入贮水设备。

本实用新型的水电解洗涤器为接近圆柱形反应釜的结构。水电解洗涤器具有补水入口部、氢气出口部、待洗氢气入口部、L形进气导管、螺旋形冷凝管、排污口部和溢流口部。

补水入口部设置在水电解洗涤器的侧壁的中下部，补水入口部通过连接管与压力调节阀连接，补水入口部用于供贮水设备输送的脱盐水进入水电解洗涤器。脱盐水将夹带有碱液的氢气进行洗涤，得到干净的氢气和含有碱及其他杂质的洗涤污水。

氢气出口部设置在水电解洗涤器的顶部。氢气出口部用于供干净的氢气排出。

待洗氢气入口部设置在水电解洗涤器的侧壁的上部，用于供夹带有碱液的氢气进入水电解洗涤器。

L形进气导管设置在所述水电解洗涤器的内部，并向下延伸至靠近水电解洗涤器的底部。L形进气导管具有导管入口部和导管出口部。导管入口部与待洗氢气入口部相连，导管出口部靠近所述水电解洗涤器的底部。L形进气导管用于将夹带有碱液的氢气导入至水电解洗涤器的底部。根据本实用新型的一个具体实施方式，所述导管出口部位于水电解洗涤器内的水面以下。这样有利于将夹带有碱液的氢气进行洗涤以除去碱液。

待洗氢气入口部与氢气分离器相连。夹带碱液的氢气为由氢气分离器内产生的，并由氢气分离器供应至水电解洗涤器，从而将夹带碱液的氢气进行冷却并进行洗涤以除去碱液。

螺旋形冷凝管包括冷却液进口部、冷凝管主体和冷却液出口部。冷凝管主体为螺旋型结构，冷凝管主体位于水电解洗涤器的内部，且至少一部分的L形进气导管穿过冷凝管主体的螺旋型结构中心。导管出口部位于冷凝管主体的下方。冷却液进口部位于所述水电解洗涤器的侧壁的下部，冷却液出口部位于水电解洗涤器的侧壁的中部附近。这样有利于将夹带有碱液的氢气进行冷却。螺旋型冷凝管通过垫圈与水电解洗涤器的侧壁固定连接。

根据本实用新型的一个实施方式，冷却液进口部与冷却液出口部平行设置，且冷却液进口部位于冷却液出口部的下方。

在某些实施方案中，所用冷却液为冷却水。

溢流口部设置在水电解洗涤器的侧壁的中部附近，且溢流口部位于所述补水入口部的上方，并位于所述待洗氢气入口部的下方，其用于将多余的水排出水电解洗涤器，以保持水电解洗涤器内的液面高度。这样有利于将夹带有碱液的氢气进行净化。

在某些实施方案中，所述溢流口部与所述电解槽相连。这样有利于将溢流出的脱盐水循环用于电解槽的水电解用水。

排污口部设置在水电解洗涤器的底部，排污口部用于将含有碱及其他杂质的洗涤污水排出。

本实用新型的待洗氢气入口部、溢流口部和补水入口部均位于水电解洗涤器的同一侧。冷却液出口部和冷却液进口部位于水电解洗涤器的另一侧。这样有利于操作。

本实用新型在水电解补水的过程中，避免了当水电解出现异常情况时，水电解产生的氢气经连接管等(即补水管道)进入贮水设备，而在贮水设备上部与贮水设备内的空气混合发生爆炸，极大地提高了水电解补水系统的安全性，适用于大规模生产。

实施例1

图1示出了本实用新型的一种水电解补水控制装置的示意图。图 2为本实用新型的一种水电解洗涤器的结构示意图。本实施例的水电解补水控制装置包括贮水设备100、连接管200、水电解洗涤器 300、补水泵400、单向阀500、压力调节阀600和二通阀700。

贮水设备100具有贮水入口部和贮水出口部。贮水入口部与水源设备相连。贮水设备100上还设置有磁翻板液位计，用于指示所述贮水设备100内的液位高度。

水电解洗涤器300具有补水入口部310和氢气出口部320。氢气出口部320设置在水电解洗涤器300的顶部，补水入口部310设置在水电解洗涤器300的侧壁的中下部。水电解洗涤器300为接近圆柱形反应釜的结构。

补水泵400、单向阀500、二通阀700、压力调节阀600依次通过连接管200相连，且补水泵400还通过连接管200与贮水设备100 的贮水出口部相连，压力调节阀600还通过连接管200与水电解洗涤器300的补水入口部310相连。二通阀700位于单向阀500和压力调节阀600之间。

在本实施例中，压力调节阀600为自力式压力调节阀。压力调节阀600可实时感应水电解洗涤器300内的压力，并根据设定的压力值及时关闭水电解补水控制装置，防止水电解洗涤器300内的氢气进入贮水设备100。

单向阀500防止泵入至水电解洗涤器300的水回流至贮水设备 100。

水电解洗涤器300还包含待洗氢气入口部350、L形进气导管、螺旋形冷凝管360、排污口部330和溢流口部340。

待洗氢气入口部350设置在水电解洗涤器300的侧壁的上部，用于供夹带有碱液的氢气进入水电解洗涤器300。L形进气导管设置在所述水电解洗涤器300的内部，L形进气导管具有导管入口部和导管出口部。导管入口部与待洗氢气入口部350相连，导管出口部靠近所述水电解洗涤器300的底部。待洗氢气入口部350与氢气分离器(未示出)相连。氢气分离器产生的夹带有碱液的氢气供应至待洗氢气入口部350。

螺旋形冷凝管360包括冷却液进口部361、冷凝管主体和冷却液出口部362。冷凝管主体为螺旋型结构。冷凝管主体位于所述水电解洗涤器300的内部，且至少一部分的L形进气导管穿过冷凝管主体所形成的螺旋型结构中心。且所述导管出口部位于冷凝管主体的下方。冷却液进口部361位于所述水电解洗涤器300的侧壁的下部，冷却液出口部362位于水电解洗涤器300的侧壁的中部附近。螺旋型冷凝管 360通过垫圈370与水电解洗涤器300的侧壁固定连接。

溢流口部340设置在水电解洗涤器300的侧壁的中部附近，且溢流口部340位于补水入口部310的上方，其用于将多余的水排出水电解洗涤器300，以保持水电解洗涤器300内的液面高度。

排污口部330设置在水电解洗涤器300的底部，排污口部330用于将洗涤污水排出。夹带有碱液的氢气用水源洗涤后产生干净的氢气和含碱及其他杂质的洗涤污水，洗涤污水从排污口部330排出，干净的氢气从氢气出口部320排出。

待洗氢气入口部350、溢流口部340和所述补水入口部310位于水电解洗涤器300的同一侧。冷却液出口部362和冷却液进口部361 位于水电解洗涤器300的另一侧。

水电解补水控制装置还包括水源设备。本实用新型的水源设备为纯化水机组(未示出)。纯化水机组用于将自来水纯化并产生脱盐水。纯化水机组具有自来水入口部和脱盐水出口部。脱盐水出口部与贮水设备100的贮水入口部相连，自来水入口部与自来水管相连。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。

Claims

1.一种水电解补水控制装置，其特征在于，包括贮水设备、连接管、补水泵、二通阀、压力调节阀和水电解洗涤器：

2.根据权利要求1所述的水电解补水控制装置，其特征在于，所述水电解补水控制装置还包括单向阀，所述单向阀位于所述补水泵和所述二通阀之间，并通过连接管分别与所述补水泵和所述二通阀相连。

3.根据权利要求1所述的水电解补水控制装置，其特征在于，水电解补水控制装置还包括液位计，所述液位计设置在所述贮水设备上，用于指示所述贮水设备内的液位高度。

4.根据权利要求1所述的水电解补水控制装置，其特征在于，所述电解补水控制装置还包括水源设备，所述水源设备为纯化水机组，所述纯化水机组用于将自来水纯化并产生脱盐水；所述纯化水机组具有自来水入口部和脱盐水出口部，所述脱盐水出口部与所述贮水入口部相连，所述自来水入口部与自来水管相连。

5.根据权利要求1所述的水电解补水控制装置，其特征在于，所述水电解洗涤器还包含L形进气导管；其中，

6.根据权利要求5所述的水电解补水控制装置，其特征在于，所述待洗氢气入口部与氢气分离器相连。

7.根据权利要求6所述的水电解补水控制装置，其特征在于，所述水电解洗涤器还包括螺旋形冷凝管，所述螺旋形冷凝管包括冷却液进口部、冷凝管主体和冷却液出口部；

8.根据权利要求7所述的水电解补水控制装置，其特征在于，所述水电解洗涤器还设置有排污口部和溢流口部；所述溢流口部设置在所述水电解洗涤器的侧壁的中部附近，且所述溢流口部位于所述补水入口部的上方，其用于将多余的水排出水电解洗涤器，以保持水电解洗涤器内的液面高度；所述排污口部设置在所述水电解洗涤器的底部，所述排污口部用于将含碱及其他杂质的洗涤污水排出。

9.根据权利要求8所述的水电解补水控制装置，其特征在于，所述待洗氢气入口部、溢流口部和所述补水入口部位于水电解洗涤器的同一侧；所述冷却液出口部和冷却液进口部位于水电解洗涤器的另一侧。

10.根据权利要求1～9任一项所述的水电解补水控制装置，其特征在于，所述压力调节阀为自力式压力调节阀。