CN219800944U - 一种液流电池水汽回收循环装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于液流电池技术领域，提供了一种液流电池水汽回收循环装置，包括：冷凝单元，其与液流电池的气体排出管道连接，用于冷却液流电池系统中产生的气体；除雾单元，用于对冷凝单元排出的气体进行除雾；干燥单元，用于对除雾单元排出的气体进行干燥；稀释单元，用于将干燥单元排出的气体与空气混合后排出至大气中本实用新型设有冷凝单元，所述冷凝单元包括一级冷凝组件和二级冷凝组件，水汽经过一级冷凝组件冷却，随后进入二级冷凝组件，气体和冷却液之间进行热交换，形成大量的电解液水，经过疏水器后进入对应的各电解液储罐内，有效减少了电解液的损失，同时避免了电解液外流造成设备地面腐蚀的情况。

Description

一种液流电池水汽回收循环装置

技术领域

本实用新型属于液流电池技术领域，尤其涉及一种液流电池水汽回收循环装置。

背景技术

液流电池作为液流电池的一种，阳极电解液储罐温度和阴级电解液储罐会通过加热器进行保温。但是在电池充电过程中会产生氢气，为保证电池的运行可靠性，需要将电解液储罐和管道内的氢气使用鼓风机进行排出，但是由于管体内和集装箱内温度交高，鼓风机在排氢气时，会携带较多的汽体。因携带较多的汽体，造成阴阳极电解液储罐内电解液减少，严重时液位低于要求的液位下限，造成储能设备停止运行。此外将会造成一定的电解液经济损失。

因传统方案使用向下延伸排氢气法，未经冷凝处理直接排出，外部环境温度低于管道内温度，在管道内壁出现冷凝现象，导致水汽冷凝在集装箱外部的管道中，流到外部集装箱石灰地板，长期会造成对外部地面造成伤害。所以在液流电池建设当中，良好的水汽回收循环系统是保证电池电解液寿命与运行的不可或缺的重要环节。

实用新型内容

本实用新型提供一种液流电池水汽回收循环装置，旨在解决上述的问题。

本实用新型是这样实现的，一种液流电池水汽回收循环装置，包括：

冷凝单元，其与液流电池的气体排出管道连接，用于冷却液流电池系统中产生的气体；

除雾单元，用于对冷凝单元排出的气体进行除雾；

干燥单元，用于对除雾单元排出的气体进行干燥；

稀释单元，用于将干燥单元排出的气体与空气混合后排出至大气中。

优选地，所述气体排出管道为阳极气体排出管道或阴极气体排出管道，阳极气体排出管道和阴极气体排出管道分别与对应的冷凝单元连接。

优选地，所述冷凝单元包括一级冷凝组件和二级冷凝组件，气体排出管道与一级冷凝组件的进气口连接，一级冷凝组件的排气口与二级冷凝组件的进气口连接，二级冷凝组件的排气口与除雾单元的进气口连接。

优选地，所述一级冷凝组件上连接有排出管道一，用于一级冷凝组件内的冷凝电解液回流至电解液储罐内。

优选地，所述一级冷凝组件包括缓冲罐。

优选地，所述二级冷凝组件上连接有排出管道二，所述排出管道二与疏水器一连接，疏水器一上的疏水阀打开后，二级冷凝组件内的冷凝电解液通过回流管路回流至电解液储罐内。

优选地，所述二级冷凝组件包括壳体和冷却管，所述冷却管设于壳体内，冷却管一端与一级冷凝组件的排气口连接，冷却管另一端与排出管道二连接，所述壳体上连接有进口管和出口管，用于向壳体内通入冷却液进行冷凝。

优选地，所述除雾单元上连接有排出管道三，所述排出管道三与疏水器二连接，疏水器二上的疏水阀打开后，除雾单元内的电解液通过回流管路流至电解液储罐内。

优选地，所述干燥单元包括沿气体流动方向依次设置的硅胶干燥剂层、活性炭层一、海绵状钯层、活性炭层二。

优选地，所述稀释单元包括箱体，箱体的进气口与干燥单元的排气口连通，箱体的排气口上安装有机械安全阀，所述箱体上连接有空气进口阀，用于向箱体内充入空气。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

本实用新型设有冷凝单元，所述冷凝单元包括一级冷凝组件和二级冷凝组件，水汽经过一级冷凝组件冷却，随后进入二级冷凝组件，气体和冷却液之间进行热交换，形成大量的电解液水，经过疏水器后进入对应的各电解液储罐内，有效减少了电解液的损失，同时避免了电解液外流造成设备地面腐蚀的情况；

设有除雾单元，吸附较多的雾气，增加设备的运行可靠性；设有干燥单元，其包括沿气体流动方向依次设置的硅胶干燥剂层、活性炭层一、海绵状钯层、活性炭层二，硅胶干燥剂层用于进一步除去水汽，活性炭吸附其他混杂的气体，海绵状钯层吸附氢气；

设有稀释单元，充入空气进行混合，然后通过机械安全阀排出进入大气中，降低爆炸风险。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

附图标记注释：1.气体排出管道，2.一级冷凝组件，3.进口管，4.出口管，5.二级冷凝组件，6.排出管道二，7.排出管道三，8.疏水器一，9.除雾单元，10.干燥单元，11.稀释单元，12.空气进口阀，13.机械安全阀，14.排出管道一；

001.阳极水汽回收循环装置，002.阴极水汽回收循环装置，003.集装箱，004.外壁。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例1

本实用新型实施例提供了一种液流电池水汽回收循环装置，如图1-2所示，包括：

冷凝单元，其与液流电池的气体排出管道1连接，用于冷却液流电池系统中产生的气体，从而能够获得冷凝电解液；优选地，所述冷凝单元包括一级冷凝组件2和二级冷凝组件5，气体排出管道1与一级冷凝组件2的进气口连接，一级冷凝组件2的排气口与二级冷凝组件5的进气口连接，二级冷凝组件5的排气口与除雾单元9的进气口连接，如图所示，一级冷凝组件2的进气口设于其下部，排气口设于其上部，本实施例中，优选所述一级冷凝组件2包括缓冲罐。

除雾单元9，用于对冷凝单元排出的气体进行除雾；

干燥单元10，用于对除雾单元9排出的气体进行干燥；

稀释单元11，用于将干燥单元10排出的气体与空气混合后排出至大气中。

具体的，所述气体排出管道1为阳极气体排出管道1或阴极气体排出管道1，阳极气体排出管道1用于排出液流电池系统中阳极电解液储罐内产生的氢气，阴极气体排出管道1用于排出液流电池系统中阴极电解液储罐内产生的氢气；阴极气体排出管道1阳极气体排出管道1和阴极气体排出管道1分别与对应的冷凝单元连接，从而分开回收阳极电解液和阴极电解液。

优选的，所述一级冷凝组件2上连接有排出管道一14，用于一级冷凝组件2内的冷凝电解液回流至电解液储罐内，进一步的，所述二级冷凝组件5上连接有排出管道二6，所述排出管道二6与疏水器一8连接，疏水器一8上的疏水阀打开后，二级冷凝组件5内的冷凝电解液通过回流管路回流至电解液储罐内。

具体的，所述二级冷凝组件5包括壳体和冷却管，所述冷却管设于壳体内，本实施例中的冷却管呈“Z”字形，增加冷却路径和冷却面积，提高了冷却效率，冷却管一端与一级冷凝组件2的排气口连接，冷却管另一端连接有排出管道二6和连通管，连通管与除雾单元9的进气口连接，本实施例中，所述连通管上也安装有疏水器三，疏水器三通过连接管与排出管道二6连接，所述壳体上连接有进口管3和出口管4，用于向壳体内通入冷却液进行冷凝，进一步的所述除雾单元9上连接有排出管道三7，所述排出管道三7与疏水器二连接，疏水器二上的疏水阀打开后，除雾单元9内的电解液通过回流管路流至电解液储罐内，除雾单元9吸附较多的雾气，增加设备的运行可靠性，本实施例中，优选除雾单元9为丝网除雾器，其结构内部为多折向内结构，增加除雾效率，有助于回收电解液。

优选地，所述干燥单元10包括沿气体流动方向依次设置的硅胶干燥剂层、活性炭层一、海绵状钯层、活性炭层二，硅胶干燥剂层用于进一步除去水汽，活性炭吸附其他混杂的气体，海绵状钯层吸附氢气，增加氢气附着面积，在变成碎屑时，可通过高温加热方法再次回收钯金属，再次投入干燥单元10中。

优选地，所述稀释单元11包括箱体，箱体的进气口与干燥单元10的排气口连通，箱体的排气口上安装有机械安全阀13，进入箱体内的气体通过机械安全阀13排出，所述箱体上连接有空气进口阀12，用于向箱体内充入空气，进行混合，然后通过机械安全阀13排出进入大气中，降低爆炸风险。

本实施例中的管道上均可以安装阀门，便于控制通断，管道优选采用304/316金属材料，可改善设备内部布局，延长使用寿命，提高电池的经济性，对提高电池运行效率，节约成本有显著的意义。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，设置阳极水汽回收循环装置001和阴极水汽回收循环装置002，分别将阳极水汽回收循环装置001和阴极水汽回收循环装置002安装于两个封闭的外壳内，将两个外壳放置并固定于集装箱003内设置的平台上，优选采用无缝焊接和螺栓连接配合的方式，所述稀释单元11的排气口上连接的排气管贯穿集装箱003的外壁004并延伸至外部。

综上所述，本实用新型的工作原理为：水汽经过一级冷凝组件2冷却，随后进入二级冷凝组件5，气体和冷却液之间进行热交换，形成大量的电解液水，经过疏水器后进入对应的各电解液储罐内，有效减少了电解液的损失，同时避免了电解液外流造成设备地面腐蚀的情况，冷凝后的气体再通过管道进入除雾单元9内，除雾单元9会吸附较多的雾气，增加设备的运行可靠性，再通过干燥单元10，确保气体中无水汽存在，并通过金属钯吸收氢气，降低氢气排出量，随后通过稀释单元11，与空气按照设计比例混合，排入大气，降低爆炸风险。

需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本实用新型并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本实用新型，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，涉及的动作和模块并不一定是本实用新型所必须的。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元之间的间接耦合或通信连接，可以是电信或者其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对实用新型的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本实用新型各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本实用新型的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本实用新型所要保护的范围。

Claims (10)

1.一种液流电池水汽回收循环装置，其特征在于，包括：

冷凝单元，其与液流电池的气体排出管道连接，用于冷却液流电池系统中产生的气体；

除雾单元，用于对冷凝单元排出的气体进行除雾；

干燥单元，用于对除雾单元排出的气体进行干燥；

稀释单元，用于将干燥单元排出的气体与空气混合后排出至大气中。

2.如权利要求1所述的液流电池水汽回收循环装置，其特征在于，所述气体排出管道为阳极气体排出管道或阴极气体排出管道，阳极气体排出管道和阴极气体排出管道分别与对应的冷凝单元连接。

3.如权利要求2所述的液流电池水汽回收循环装置，其特征在于，所述冷凝单元包括一级冷凝组件和二级冷凝组件，气体排出管道与一级冷凝组件的进气口连接，一级冷凝组件的排气口与二级冷凝组件的进气口连接，二级冷凝组件的排气口与除雾单元的进气口连接。

4.如权利要求3所述的液流电池水汽回收循环装置，其特征在于，所述一级冷凝组件上连接有排出管道一，用于一级冷凝组件内的冷凝电解液回流至电解液储罐内。

5.如权利要求4所述的液流电池水汽回收循环装置，其特征在于，所述一级冷凝组件包括缓冲罐。

6.如权利要求3所述的液流电池水汽回收循环装置，其特征在于，所述二级冷凝组件上连接有排出管道二，所述排出管道二与疏水器一连接，疏水器一上的疏水阀打开后，二级冷凝组件内的冷凝电解液通过回流管路回流至电解液储罐内。

7.如权利要求6所述的液流电池水汽回收循环装置，其特征在于，所述二级冷凝组件包括壳体和冷却管，所述冷却管设于壳体内，冷却管一端与一级冷凝组件的排气口连接，冷却管另一端与排出管道二连接，所述壳体上连接有进口管和出口管，用于向壳体内通入冷却液进行冷凝。

8.如权利要求6所述的液流电池水汽回收循环装置，其特征在于，所述除雾单元上连接有排出管道三，所述排出管道三与疏水器二连接，疏水器二上的疏水阀打开后，除雾单元内的电解液通过回流管路流至电解液储罐内。

9.如权利要求1所述的液流电池水汽回收循环装置，其特征在于，所述干燥单元包括沿气体流动方向依次设置的硅胶干燥剂层、活性炭层一、海绵状钯层、活性炭层二。

10.如权利要求1所述的液流电池水汽回收循环装置，其特征在于，所述稀释单元包括箱体，箱体的进气口与干燥单元的排气口连通，箱体的排气口上安装有机械安全阀，所述箱体上连接有空气进口阀，用于向箱体内充入空气。