CN220951183U - 一种一体化立式容器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了水电解制氢技术领域的一种一体化立式容器装置，包括上罐体、下罐体、下流管、冷却水循环供给系统、第一冷却盘管、第二冷却盘管、第一回流管、排气管、进水管、排液管、进液管、第三回流管、第四回流管和第二回流管，通过下罐体与第二冷却盘管和冷却水循环供给系统的配合实现碱液与氢气的分离；而氢气进入上罐体内后，通过上罐体与第一冷却盘管和冷却水循环供给系统的配合实现氢气的洗涤，有助于实现容器的集成一体化，完成水电解制氢流程的高度集成，极大减少横向空间占用，也简化容器间的管道装配，缩短整体装配时间，方便维护和使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及水电解制氢技术领域，具体为一种一体化立式容器装置。
背景技术
氢是自然界中分布最广泛的碳基能源，具有高能量密度、低燃烧温度和清洁环保等特点。目前制氢的技术主要是矿物燃料制氢和水电解制氢两大类，其中水电解制氢通过电解碱性水溶液而获得高纯度的氢气，其技术成熟，具体为：工业上通过电解氢氧化钠(钾)溶液，阳极上释放氧气，阴极上放出氢气，随后通过对气碱混合液冷却、洗涤和分离等工序进行制备；但是，现在的电解水制氢设备，存在以下不足：设备的结构较松散，其存在形式为多个设备之间通过管道连接，所带来的直接后果就是占用空间较大，又因氢气为危险化学品，对制氢储氢的场地要求较高，故而在符合标准的前提下，无论是固定式还是撬装式制氢设备，对场地的需求越小越好，基于此，本实用新型设计了一种一体化立式容器装置，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种一体化立式容器装置，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：一种一体化立式容器装置，包括上罐体和固定在其底部的下罐体，所述上罐体的外壁中部和下罐体的外壁下方通过下流管相通连接，所述上罐体的顶部安装有冷却水循环供给系统，所述上罐体和下罐体的内腔中部分别安装有与冷却水循环供给系统连接的第一冷却盘管和第二冷却盘管，所述上罐体的内腔中央底部与下罐体的内腔顶部中央之间相通安装有第一回流管，所述上罐体的外壁顶部和底部分别安装有排气管和进水管，所述下罐体的底部和外壁下方分别安装有排液管和进液管，所述第一冷却盘管的底端和第二冷却盘管的顶端之间通过第三回流管连接，所述第一冷却盘管的顶部和第二冷却盘管的底部分别通过第四回流管和第二回流管与冷却水循环供给系统的回水端和出水端相通连接。
优选的，所述下罐体的外壁上下设置有用于安装物位计的物位计接口。
优选的，所述下罐体的底部呈半球壳状。
优选的，所述下罐体的内腔上方填充固定有与第一回流管底端相通固定的集气罩。
优选的，所述第一回流管的上方端口一体设置有锯齿状喇叭口。
优选的，所述冷却水循环供给系统包括固定在上罐体顶部的底部四角均安装支撑柱的外罩、电机、传动轴和涡壳叶轮组件，所述外罩的内腔底部两侧均固定有垫块，两侧所述垫块的顶部之间固定有与外罩密封套接的水箱，所述水箱的外壁间隔均匀安装有半导体制冷片，所述外罩的顶部和底部外侧均设置有带滤网的透气孔，所述传动轴通过联轴器和轴承座与电机电机轴和涡壳叶轮组件的叶轮轴连接，所述涡壳叶轮组件的进液端和出液端分别连接第四回流管顶部和通过连接管与水箱的内腔上方连接，所述第二回流管的顶部与水箱的低部连接，所述水箱的底部与外罩之间竖直转动贯穿安装有驱动轴，所述驱动轴的底部通过锥齿轮副与传动轴外壁连接，所述驱动轴的外壁固定套接有位于外罩内侧的扇叶。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过下罐体与第二冷却盘管和冷却水循环供给系统的配合实现碱液与氢气的分离；而氢气进入上罐体内后，通过上罐体与第一冷却盘管和冷却水循环供给系统的配合实现氢气的洗涤，有助于实现容器的集成一体化，完成水电解制氢流程的高度集成，极大减少横向空间占用，也简化容器间的管道装配，缩短整体装配时间，方便维护和使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型结构示意图；
图2为图1中第一冷却盘管与第二冷却盘管连接示意图；
图3为图1中冷却水循环供给系统原理图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-上罐体，2-下罐体，3-下流管，4-冷却水循环供给系统，5-第一冷却盘管，6-第二冷却盘管，7-第一回流管，8-集气罩，9-进水管，10-排气管，11-排液管，12-进液管，13-物位计接口，14-第二回流管，15-第三回流管，16-第四回流管，400-外罩，401-垫块，402-水箱，403-半导体制冷片，404-透气孔，405-电机，406-传动轴，407-驱动轴，408-涡壳叶轮组件，409-连接管，410-扇叶。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种一体化立式容器装置，包括上罐体1和固定在其底部的下罐体2，且两者的侧壁均设置有维护窗，方便内部维修，上罐体1的外壁中部和下罐体2的外壁下方通过下流管3相通连接，上罐体1的顶部安装有冷却水循环供给系统4，上罐体1和下罐体2的内腔中部分别安装有与冷却水循环供给系统4连接的第一冷却盘管5和第二冷却盘管6，上罐体1的内腔中央底部与下罐体2的内腔顶部中央之间相通安装有第一回流管7，其竖直部分位于上罐体1和下罐体2外侧，且整体通过法兰和螺栓进行转折处连接(图上未画出)，方便拆卸和安装，而上罐体1的外壁顶部和底部分别安装有排气管10和进水管9，下罐体2的底部和外壁下方分别安装有排液管11和进液管12，下罐体2的外壁上下设置有用于安装物位计的物位计接口13，用于安装物位计实现气碱混合液液位的读取，方便观测内部液位，属于现有监控技术，同时物位计接口13的设置，利用压力变送器的安装可以确保液位的相对稳定，下罐体2的底部呈半球壳状，便于排尽碱液；下罐体2的内腔上方填充固定有与第一回流管7底端相通固定的集气罩8，方便氢气及时流出进行洗涤，且第一回流管7的上方端口一体设置有锯齿状喇叭口，气体从锯齿状喇叭口出来形成无数小气泡通过纯净水上升，无数小气泡与水有很大的接触面积。纯净水水温较低，小气泡中的液体会溶于水中，纯净气体从上部排气管10出口输出，第一冷却盘管5的底端和第二冷却盘管6的顶端之间通过第三回流管15连接，第一冷却盘管5的顶部和第二冷却盘管6的底部分别通过第四回流管16和第二回流管14与冷却水循环供给系统4的回水端和出水端相通连接，第二回流管14、第三回流管15和第四回流管16均通过法兰和螺栓与冷却盘管连接，且贴合位于罐体外侧，也方便安装和检修，减少空间占用。
请参阅图3，冷却水循环供给系统4包括固定在上罐体1顶部的底部四角均安装支撑柱的外罩400、电机405、传动轴406和涡壳叶轮组件408，外罩400的内腔底部两侧均固定有垫块401，两侧垫块401的顶部之间固定有与外罩400密封套接的水箱402，水箱402的外壁间隔均匀安装有半导体制冷片403，其通过降压整流器和手动开关连接市电，属于现有接电控制技术，而外罩400的顶部和底部外侧均设置有带滤网的透气孔404，传动轴406通过联轴器和轴承座与电机405电机轴和涡壳叶轮组件408的叶轮轴连接，涡壳叶轮组件408的进液端和出液端分别连接第四回流管16顶部和通过连接管409与水箱402的内腔上方连接，第二回流管14的顶部与水箱402的低部连接，水箱402的底部与外罩400之间竖直转动贯穿安装有驱动轴407，驱动轴407的底部通过锥齿轮副与传动轴406外壁连接，驱动轴407的外壁固定套接有位于外罩400内侧的扇叶410，通过电机405配合传动轴406、涡壳叶轮组件408和回流管使水箱402与两个冷却盘管构成水循环，半导体制冷片403将水箱402内水吸收的热量传递到外侧，通过驱动轴407和锥齿轮驱动转动的扇叶410，加快水箱402与外罩400之间空气的流动，空气热量通过透气孔404散出，进行循环水的冷却。
在使用本实用新型一种一体化立式容器装置时：首先将由电解槽产生的含有碱液的氢气接入进液管12处，同时利用进水管9向上罐体1内注入纯净水，使其通过下流管3可以流入下罐体2内，气液混合物中的液体下沉到下罐体2底部，由于气体中含有液滴等雾状液体，还要进行分离，在下罐体2内的第二冷却盘管6使下罐体2内保持较低的温度，温度下降使气体中的雾状液粒结成大的液滴，大的液滴因重量下降到下面液体中，实现气液分离，分离出的气体部分通过集气罩8和第一回流管7进入上罐体1内腔底部，分离出的液体由下部排液管11返回电解槽；
从下罐体2来的气体从第一回流管7的底部进入纯净水中，气体从第一回流管7上方端口出来形成无数小气泡通过纯净水上升，无数小气泡与水有很大的接触面积，纯净水水温由于第一冷却盘管5的存在而较低，小气泡中的液体会溶于水中，纯净气体从上部排气管10出口输出，整体减少管道和容器的横向铺设，集成化程度高，降低横向空间占用，符合厂区安装。
值得注意的是：本方案采用电机和半导体制冷片，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构和产品型号。
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实用新型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。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种一体化立式容器装置，包括上罐体(1)和固定在其底部的下罐体(2)，其特征在于：所述上罐体(1)的外壁中部和下罐体(2)的外壁下方通过下流管(3)相通连接，所述上罐体(1)的顶部安装有冷却水循环供给系统(4)，所述上罐体(1)和下罐体(2)的内腔中部分别安装有与冷却水循环供给系统(4)连接的第一冷却盘管(5)和第二冷却盘管(6)，所述上罐体(1)的内腔中央底部与下罐体(2)的内腔顶部中央之间相通安装有第一回流管(7)，所述上罐体(1)的外壁顶部和底部分别安装有排气管(10)和进水管(9)，所述下罐体(2)的底部和外壁下方分别安装有排液管(11)和进液管(12)，所述第一冷却盘管(5)的底端和第二冷却盘管(6)的顶端之间通过第三回流管(15)连接，所述第一冷却盘管(5)的顶部和第二冷却盘管(6)的底部分别通过第四回流管(16)和第二回流管(14)与冷却水循环供给系统(4)的回水端和出水端相通连接。
2.根据权利要求1所述的一种一体化立式容器装置，其特征在于：所述下罐体(2)的外壁上下设置有用于安装物位计的物位计接口(13)。
3.根据权利要求2所述的一种一体化立式容器装置，其特征在于：所述下罐体(2)的底部呈半球壳状。
4.根据权利要求3所述的一种一体化立式容器装置，其特征在于：所述下罐体(2)的内腔上方填充固定有与第一回流管(7)底端相通固定的集气罩(8)。
5.根据权利要求4所述的一种一体化立式容器装置，其特征在于：所述第一回流管(7)的上方端口一体设置有锯齿状喇叭口。
6.根据权利要求1所述的一种一体化立式容器装置，其特征在于：所述冷却水循环供给系统(4)包括固定在上罐体(1)顶部的底部四角均安装支撑柱的外罩(400)、电机(405)、传动轴(406)和涡壳叶轮组件(408)，所述外罩(400)的内腔底部两侧均固定有垫块(401)，两侧所述垫块(401)的顶部之间固定有与外罩(400)密封套接的水箱(402)，所述水箱(402)的外壁间隔均匀安装有半导体制冷片(403)，所述外罩(400)的顶部和底部外侧均设置有带滤网的透气孔(404)，所述传动轴(406)通过联轴器和轴承座与电机(405)电机轴和涡壳叶轮组件(408)的叶轮轴连接，所述涡壳叶轮组件(408)的进液端和出液端分别连接第四回流管(16)顶部和通过连接管(409)与水箱(402)的内腔上方连接，所述第二回流管(14)的顶部与水箱(402)的低部连接，所述水箱(402)的底部与外罩(400)之间竖直转动贯穿安装有驱动轴(407)，所述驱动轴(407)的底部通过锥齿轮副与传动轴(406)外壁连接，所述驱动轴(407)的外壁固定套接有位于外罩(400)内侧的扇叶(410)。
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