CN220433005U - 一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，所述智能补碱装置包括氢氧分离器，所述智能补碱装置还包括自动检测单元、自动补液单元和控制器，所述自动检测单元包括采样罐、第一电子比重计，所述采样罐通过可与氢氧分离器相隔离的循环管道与氢氧分离器相连通；所述自动补液单元包括配液箱、补碱液泵、补液电磁阀，所述配液箱通过补液管道与氢氧分离器相连通，所述控制器分别与第一电子比重计、补液电磁阀和补碱液泵电连接。本实用新型通过设置自动检测单元、自动补液单元能实现对循环碱液浓度的自动检测，并在检测出循环碱液浓度低于设定值时，自动启动补碱液泵进行补液，同时，在第一电子比重计因故障需要更换时，并不影响氢氧分离器的正常作业。
Description
技术领域
本实用新型涉及碱性水电解制氢相关技术领域，具体为一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置。
背景技术
目前碱性水电解制氢行业所使用的电解液的浓度一般为浓度在百分之三十左右，比重在1.28g/cm3左右的氢氧化钾溶液，运行一段时间之后，由于内部管网堵塞后清洗排污等因素，会导致浓度逐步降低，从而影响电解电流和电解效率，所以需要对电解液的浓度进行定期检测，现有的制氢系统主要依靠产线操作人员定期检测碱液浓度，再根据浓度的变化，启动补碱液泵进行适量补碱，然后再次取样，直到浓度基本达标为止，这样带来了人员和时间上的浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，所述智能补碱装置包括氢氧分离器，所述氢氧分离器的一侧设有循环碱液入口，远离循环碱液入口的一侧底部设有循环碱液出口，循环碱液出口的上方设有分离气体出口，还包括智能补碱装置,所述智能补碱装置包括自动检测单元、自动补液单元和控制器，所述自动检测单元包括采样罐、第一电子比重计，所述采样罐通过可与氢氧分离器相隔离的循环管道与氢氧分离器相连通；所述自动补液单元包括配液箱、补碱液泵、补液电磁阀，所述补碱液泵通过补液管道与氢氧分离器相连通，所述补液电磁阀设于补液管道上，所述补碱液泵与配液箱相连，所述控制器分别与电子比重计、补液电磁阀和补碱液泵电连接。
优选地，所述循环管道包括上循环管道和下循环管道，所述上循环管道和下循环管道两端分别与氢氧分离器和采样罐的上部和底部相连通，所述上循环管道和下循环管道上分别设有上取样阀和下取样阀。
优选地，还包括第一蜂鸣器，所述第一蜂鸣器与控制器电连接，用于控制器检测到电子比重计故障时，发出警报声。
优选地，所述采样罐上部设有排气阀。
优选地，所述采样罐底部设有排污阀。
优选地，所述氢氧分离器前端侧上部设有循环碱液入口，后端底部设有循环碱液出口，所述前端的顶部设有补碱液入口，所述循环管道与氢氧分离器的后端相连通。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过设置自动检测单元、自动补液单元能实现对循环碱液浓度的自动检测，并在检测出循环碱液浓度低于设定值时，自动启动补碱液泵进行补液，当检测出循环碱液浓度达到设定值时，自动停止补碱液泵工作，同时，单独设置采样罐并通过可隔离的循环连通管与氢氧分离器循环相连，能方便对设置于采样罐内的第一电子比重计的维护，从而在第一电子比重计因故障在需要更换时，能保证在不停止氢氧分离器作业的情况下进行更换，为长期无人化生产和高效维保奠定了基础，有利于企业降低成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：氢氧分离器1、上循环管道111、下循环管道112、上取样阀1111、下取样阀1121、循环碱液入口12、补碱液入口13、循环碱液出口14、氢(氧)气体出口15、采样罐2、第一电子比重计21、排气阀22、排污阀23、第一蜂鸣器24、配液箱31、第一电子比重计311、液位传感器312、第二蜂鸣器313、补碱液泵32、补碱电磁阀33。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本实用新型的一个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1：
一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，智能补碱装置包括氢氧分离器1，氢氧分离器1的一侧设有循环碱液入口12，远离循环碱液入口12的一侧底部设有循环碱液出口14，循环碱液出口14的上方设有氢(氧)气体出口15，还包括自动检测单元、自动补液单元和控制器，自动检测单元包括采样罐2、第一电子比重计21，采样罐2通过可与氢氧分离器1相隔离的循环管道与氢氧分离器1相连通；自动补液单元包括配液箱31、补碱液泵32、补碱电磁阀33，补碱液泵32通过补液管道与氢氧分离器1相连通，补液电磁阀设于补液管道上，补碱液泵与配液箱相连，控制器分别与第一电子比重计21、补碱电磁阀33和补碱液泵32电连接。
该方案通过设置自动检测单元、自动补液单元能实现对循环碱液浓度的自动检测，并在检测出循环碱液浓度低于设定值时，自动启动补碱液泵32进行补液，当检测出循环碱液浓度达到设定值时，自动停止补碱液泵32作业；本方案中通过设置采样罐2，同时设置可与氢氧分离器1相隔离的循环管道，将采样罐2与氢氧分离器1相连通，能方便对第一电子比重计21的维护，而不影响氢氧分离器1的作业，保证了氢氧分离器1在第一电子比重计21维护期间继续作业。
循环管道包括上循环管道111和下循环管道112，上循环管道111和下循环管道112两端分别与氢氧分离器1和采样罐2的上部和底部相连通，上循环管道111和下循环管道112上分别设有上取样阀1111和下取样阀1121。
由于循环碱液持续从氢氧分离器1的前端流向后端，通过设置上循环管道111和下循环管道112，有利于使采样罐2中的浓度与氢氧分离器1的浓度保持一致性，从而保证了检测的准确性。由于设置了上取样阀1111和下取样阀1121，因此，在需要对第一比重计进行维护(故障更换等)时，能将氢氧分离器1和采样罐2进行隔离，从而保证了氢氧分离器1作业的持续性，从而为长期无人化生产和高效维保奠定了基础，有利于企业降低成本。
本实用新型还包括第一蜂鸣器24，第一蜂鸣器24与控制器电连接，用于控制器检测到第一电子比重计21故障时，发出警报声。
采样罐2上部设有排气阀22，由于采样罐2中存在待分离的氢气(氧气)，因此，采样罐2内气压较高，为安全起见，在进行第一电子比重计21维护之前，通过打开排气阀22将采样罐2内的气压释放。
采样罐2底部设有排污阀23，由于在更换第一电子比重计21时，碱液可能遭受污染，因此通过在采样罐2底部设置排污阀23，在采样罐2重新与氢氧分离器1连通前，将采样罐2中的碱液排出罐外。
为了能实时采集配液箱31中的碱液存量，在配液箱31中设置液位感应器312以及在配液箱31上设置第二蜂鸣器313，液位感应器、第二蜂鸣器313与控制器相连，当配液箱31中碱液存量低压设定值时，第二蜂鸣器313发出警报。
氢氧分离器1前端侧上部设有循环碱液入口12，后端底部设有循环碱液出口14，前端的顶部设有补碱液入口13，循环管道位于氢氧分离器1的后端。这样，检测出的循环碱液为经过补充碱液后的浓度。
工作原理：
控制器(采用PLC控制系统)采集第一电子比重计21数据，经过控制器的对比分析，一旦发现碱液浓度偏差超过设定值，就会发出补碱的要求，控制器将据此发出控制信号给补碱液泵32和补碱电磁阀33，并将预先配好储存在配液箱31中的浓碱液加入到氢氧分离器1内，以保证整个制氢系统的碱液浓度符合设定值，当通过第一电子比重计21检测到氢氧分离器1内的碱液浓度达到设定值时，补碱液泵32停止作业并关闭补碱电磁阀33。而一旦第一电子比重计21出现故障(可通过分析采集的数据来判断，如数据过高或过低)，第一蜂鸣器24将发出报警信号，此时，手动关闭上取样阀1111和下取样阀1121，以便将采样罐2与氢氧分离器1隔离，以保持氢氧分离器1作业不受影响，再打开采样罐2底部的排污阀23泄压，在排出采样罐2内的碱液后，关闭排污阀23，更换第一电子比重计21，更换后，先打开排气阀22，再打开上取样阀1111和下取样阀1121，在采样罐2与氢氧分离器1之间的碱液正常循环后，关闭排气阀22。这样就可以保证在不停机检修的情况下更换发生故障的比重计，从而为长期无人化生产和高效维保奠定了基础，有利于企业降低成本。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，所述智能补碱装置包括氢氧分离器，所述氢氧分离器的一侧设有循环碱液入口，远离循环碱液入口的一侧底部设有循环碱液出口，所述循环碱液出口的上方设有分离气体出口，其特征在于：所述智能补碱装置还包括自动检测单元、自动补液单元和控制器，所述自动检测单元用于采集氢氧分离器中循环碱液的浓度数据，包括采样罐、第一电子比重计，所述采样罐通过可与氢氧分离器相隔离的循环管道与氢氧分离器相连通；所述自动补液单元用于在氢氧分离器的循环碱液的浓度低于设定值时，自动往氢氧分离器补充浓碱液。
2.根据权利要求1所述的一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，其特征在于：所述自动补液单元包括配液箱、补碱液泵、补液电磁阀，所述补碱液泵通过补液管道与氢氧分离器相连通，所述补液电磁阀设于补液管道上，所述补碱液泵与配液箱相连，所述控制器分别与第一电子比重计、补液电磁阀和补碱液泵电连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，其特征在于：所述循环管道包括上循环管道和下循环管道，所述上循环管道和下循环管道两端分别与氢氧分离器和采样罐的上部和底部相连通，所述上循环管道和下循环管道上分别设有上取样阀和下取样阀。
4.根据权利要求1所述的一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，其特征在于：还包括第一蜂鸣器，所述第一蜂鸣器与控制器电连接，用于当控制器检测到电子比重计故障时，发出警报声。
5.根据权利要求1所述的一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，其特征在于：所述采样罐上部设有排气阀。
6.根据权利要求1所述的一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，其特征在于：所述采样罐底部设有排污阀。
7.根据权利要求1所述的一种用于碱性水电解制氢的智能补碱装置，其特征在于：所述氢氧分离器前端侧上部设有循环碱液入口，后端底部设有循环碱液出口，所述前端的顶部设有补碱液入口，所述循环管道与氢氧分离器的后端相连通。
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