CN220977171U - 一种轻量化制氢电解槽及端压板 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水电解制氢技术领域，具体涉及轻量化制氢电解槽及端压板。端压板有端压板内侧面和端压板外侧面，端压板外侧面中心为加强部，加强部外周均匀围绕凹槽，凹槽至少有一周，每周至少有两个凹槽，同一周中的凹槽相同，任意相邻两周凹槽之间为轴向加强梁，同一周中任意两相邻凹槽之间为径向加强梁，最外周凹槽外设有拉杆安装孔和工艺吊装孔，拉杆安装孔和工艺吊装孔均为通孔；端压板下设支撑座。凹槽可减少端压板材料，降低端压板重量，并降低端压板制造成本，便利了端压板运输和电解槽组装，进一步便利了电解槽整体运输，且通过周向加强梁、径向加强梁以及加强部，使端压板结构强度满足电解槽在高温高压环境下的安全生产要求。

Description

一种轻量化制氢电解槽及端压板

【技术领域】

本实用新型属于水电解制氢技术领域，具体涉及一种轻量化制氢电解槽及端压板。

【背景技术】

伴随着碱性水电解制氢装备的进一步发展，为了适应能源行业的整体进步和项目规划，大型绿氢项目的推进也对水电解制氢装备的设备单体规模提出了更高的要求，设备单体规模的提高也使电解槽整体向着大型化发展，电解槽重量越来越重，目前，市场供应电解槽最大重量已经达到60吨，未来更大型号电解槽重量甚至超过80吨，过大的设备重量会造成生产制造和设备运输困难，增加设备的制造成本。

目前，水电解制氢设备主要为压滤式结构，电解槽最两端的端压板将压紧电解槽中重叠的极板保证中间电解小室的密封，如图1、图2所示，现有技术中的端压板普遍采用整块钢板下料，并且为满足电解槽紧固力和刚度，一般端压板都会比较厚，而端压板重量又占电解槽重量约23％，从而致使大尺寸电解槽整体重量大幅度增加。因此，需要在满足电解槽紧固要求端压板刚度的情况下来减轻端压板的重量，以减轻电解槽的整体重量。

【实用新型内容】

本实用新型提供了一种轻量化制氢电解槽端压板，以在保证电解槽安全生产的同时，解决由电解槽整体重量过重造成的电解槽运输困难及成本偏高问题。本实用新型还提供了一种轻量化制氢电解槽，以解决上述问题。

本实用新型提供的一种轻量化制氢电解槽端压板技术方案为：

轻量化制氢电解槽端压板具有端压板内侧面和端压板外侧面，端压板外侧面的中心处具有加强部，加强部的外周还均匀围绕设置有凹槽，凹槽至少围绕设置有一周，每一周的至少包括四个凹槽，位于同一周中的凹槽相同，任意相邻两周的凹槽之间为轴向加强梁，同一周中的任意两相邻凹槽之间为径向加强梁，最外一周的凹槽外为孔位设置部，孔位设置部上设有用以电解槽紧固的拉杆安装孔和工艺吊装孔，拉杆安装孔和工艺吊装孔均为通孔，拉杆安装孔用于安装拉杆；端压板下侧还设有支撑座。

进一步地，凹槽设有两周，分别为内周和外周，位于内周的凹槽尺寸小于位于外周的凹槽的尺寸。

进一步地，工艺吊装孔设置在端压板的上侧，工艺吊装孔设有两个且左右对称布置，支撑座上也设有左右对称的两支撑座吊装孔。

进一步地，支撑座的在内外两侧上均设有减材槽，支撑座吊装孔设置在减材槽的槽底。

进一步地，支撑座设有两个，对称设置在端压板上。

进一步地，端压板内侧面上设有功能止口，功能止口用于安装绝缘板。

进一步地，功能止口内还设有两个定位盲孔，定位盲孔用于将端压板与相邻的绝缘板及电解槽端极板组件进行安装。

进一步地，端压板采用高强铸钢铸造。

有益效果是：

(1)设置凹槽减少端压板的材料用量，从而有效降低端压板重量，保证了端压板的运输和电解槽的组装的便利，通过减少端压板重量进一步减轻电解槽整体重量，便利了电解槽整体的运输，降低了端压板制造成本。另外，通过设置周向加强梁、径向加强梁以及加强部，有效保证了端压板的结构强度，保证端压板结构强度满足电解槽在高温高压环境下的安全生产。

(2)将凹槽设置两周，并内周凹槽小，外周凹槽大，凹槽均为较短上底朝向加强部的结构，更加合理的排布凹槽的位置和排布，保证设置凹槽不会造成端压板强度的显著下降，进一步保证电解槽工作安全。

(3)通过设置工艺吊装孔以及支撑座吊装孔，每个吊装孔对应一个起吊位置，并且两个工艺吊装孔和两个支撑座吊装孔均对称布置，通过四个起吊位置的设置，可保障端压板被水平平稳的吊装，同时也可以在电解槽整体组装完成后，通过四个起吊位置，平稳吊起整个电解槽，便于电解槽整体的运输和移动。另外，在支撑座上设置减材槽可以进一步减轻端压板的重量，并且设置功能止口用于容纳其他的相邻零部件，在电解槽整体组装完成后确保各部件不会发生位移，保证电解槽组装稳定。

(4)设置定盲孔，可以方便安装与端压板相邻的各零部件的安装。

(5)高强铸钢铸造方式加工的端压板具有良好的机械强度，多个孔和凹槽均可以一次铸造成型，加工工艺简单高效，并且保证了端压板整体的结构强度。

本实用新型提供的一种轻量化制氢电解槽技术方案为：轻量化制氢电解槽包括上述轻量化制氢电解槽端压板，具有上述轻量化制氢电解槽端压板的全部有益效果。

【附图说明】

图1是现有技术中电解槽端压板立体图；

图2是现有技术中电解槽端压板结构主视图；

图3是本实用新型的轻量化制氢电解槽端压板外侧视图；

图4是图3的A-A向剖视图；

图5是图4的局部放大图；

图6是图3的B-B向剖视图；

图7本实用新型的轻量化制氢电解槽端压板侧视图；

图8本实用新型的轻量化制氢电解槽端压板内侧视图；

图9本实用新型的轻量化制氢电解槽端压板立体图；

图10是图9的局部放大图；

图11本实用新型的轻量化制氢电解槽侧视图；

图12是图11的剖视图；

1、端压板；2、外圈凹槽；3、径向加强梁；4、周向加强梁；5、加强部；6、拉杆安装孔；7、工艺吊装孔；8、内圈凹槽，9、功能止口；10、盲孔；11、支撑座；12、支撑座吊装孔；13、绝缘板；14、拉杆。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型提供的一种轻量化制氢电解槽端压板的具体实施例1：

本实施例所提供的一种轻量化制氢电解槽端压板，端压板具有端压板内侧面和端压板外侧面，端压板内侧面用于配合安装电解槽内的端极板，端压板外侧面的中心处具有加强部，加强部的外周还均匀围绕设置有凹槽，凹槽至少围绕设置有一周，每一周的至少包括两个凹槽，位于同一周中的凹槽形状大小相同，任意相邻两周的凹槽之间为周向加强梁，同一周中的任意两相邻凹槽之间为径向加强梁，本实施例中，如图3、图4所示，凹槽设有两周，分别为内周和外周，位于内周的凹槽为内周凹槽，位于外周的凹槽为外周凹槽，内周凹槽尺寸小于位于外周的凹槽的尺寸，并且，如图1，凹槽形状为等腰梯形，并且梯形较短的底均靠近加强部设置，凹槽的四角均具有倒角。

如图3、图4所示，最外一周的凹槽即外周的凹槽外为孔位设置部，孔位设置部上设有用于进行电解槽紧固的拉杆安装孔和工艺吊装孔，拉杆安装孔和工艺吊装孔均为通孔，拉杆安装孔用于安装拉杆。如图11，当电解槽组装时，将紧固拉杆穿过拉杆安装孔，以保证电解槽中的两块端压板可以将端压板之间重叠设置的极板组件压紧。本实施例中，拉杆安装孔设有20个，沿端压板周向均匀分布，在其他实施例中，拉杆安装孔还可以设置其他数量，具体的拉杆安装孔数量和分布根据电解槽整体尺寸确定，保证有足够的紧固拉杆数量可以使电解槽稳定组装，并提供足够的预紧力。工艺吊装孔设置在端压板的上侧，本实施例中，工艺吊装孔设有两个且左右对称布置。

如图3、图6、图7所示，端压板下侧还设有支撑座，支撑座设有两个，对称设置在支撑板上，支撑座的在内外两侧上设有减材槽，减材槽的槽底上也设有支撑座吊装孔，通过支撑座吊装孔和工艺吊装孔可以在电解槽组装时吊装端压板以进行电解槽的组装，也可以在电解槽整体组装后，进行电解槽整体的吊装与运输。

如图5，端压板内侧面上设有功能止口，用于与电解槽中相邻的零部件配合，保证相邻零部件的稳定安装，本实施例中，功能止口用于安装绝缘板，绝缘板嵌入安装在功能止口中，在进行电解槽整体吊装时，可以避免端压板位置发生偏移，避免电解槽内部的其他部件发生偏移。如图8、图12所示，在端压板内侧还具有定位盲孔，定位盲孔设有两个，设置在端压板水平方向的直径上，并设置在功能止口内，通过定位盲孔进过销连接确保绝缘板的稳定安装。如图3，图8所示，本实施例中，定位盲孔的孔径小于工艺吊装孔，工艺吊装孔的孔径小于拉杆安装孔，在其他实施例中，定位盲孔、工艺吊装孔和拉杆安装孔也可以设置为孔一致，或设置为工艺吊装孔的孔径小于拉杆安装孔，具体的孔径大小关系根据端压板整体的尺寸，设置工艺吊装孔的数量等进行确定。

本实施例中，端压板采用高强铸钢铸造，具有良好的机械强度，在模具铸造后再经过机加工去除表面毛刺并进行修饰完成加工，端压板上的凹槽、工艺吊装孔、功能止口、定位盲孔和拉杆安装孔均通过设置模具铸造加工，使多个孔和凹槽均可以一次铸造成型，另外，端压板上的支撑座也可以与端压板整体铸造，加工工艺方便且具有良好的结构强度，可将端压板上设置的多处沉槽一次铸造成型。通过设置凹槽，减少了整体端压板的材料用量，减轻了端压板的重量，从而减轻了电解槽整体重量，便于进行端压板的运输和电解槽的组装，也方便组装后的电解槽整体进行运输，另外，通过设置周向加强梁、径向加强梁以及设置在中心的加强部，有效保证了端压板的结构强度，保证端压板结构强度满足电解槽在高温高压环境下的安全生产要求。

本实用新型提供的轻量化制氢电解槽端压板的具体实施例2：

本实施例与实施例1的区别仅在于，本实施例中，凹槽设有三周，凹槽形状为矩形，矩形的死角位置设有倒角。

本实用新型提供的轻量化制氢电解槽端压板的具体实施例3：

本实施例与实施例1的区别仅在于，在端压板底部设置一个支撑座，支撑座。

本实用新型提供的轻量化制氢电解槽端压板的具体实施例4：

本实施例与实施例1的区别仅在于，支撑座整体为平板结构，不设置减材槽，以保证支撑座的整体结构强度，确保对重量较大的电解槽整体的支撑。

本实用新型提供的轻量化制氢电解槽端压板的具体实施例5：

本实施例与实施例1的区别仅在于，不设置用于安装绝缘板的功能止口。

本实用新型提供的轻量化制氢电解槽端压板的具体实施例6：

本实施例与实施例1的区别仅在于，结构特征通过铆焊工艺方式实施。

本实用新型提供的轻量化制氢电解槽端压板的具体实施例7：

本实施例与实施例1的区别仅在于，在功能止口内不设置定位盲孔，通过设置标记划线等方式来安装端压板和端极板组件对齐。

本实用新型提供的一种轻量化制氢电解槽的具体实施例：

本实施例所提供的一种轻量化制氢电解槽，包括一种轻量化制氢电解槽的具体实施例1-7中任意一项记载的轻量化制氢电解槽端压板，轻量化制氢电解槽组装完成后的侧视图如图11。

Claims (9)

1.一种轻量化制氢电解槽端压板，其特征是，所述端压板具有端压板内侧面和端压板外侧面，所述端压板外侧面的中心处具有加强部，所述加强部的外周还均匀围绕设置有凹槽，所述凹槽至少围绕设置有一周，每一周的至少包括四个所述凹槽，位于同一周中的凹槽相同，任意相邻两周的凹槽之间为轴向加强梁，同一周中的任意两相邻凹槽之间为径向加强梁，最外一周的凹槽外为孔位设置部，所述孔位设置部上设有用以电解槽紧固的拉杆安装孔和工艺吊装孔，所述拉杆安装孔和所述工艺吊装孔均为通孔，所述拉杆安装孔用于安装拉杆；所述端压板下侧还设有支撑座。

2.根据权利要求1所述的轻量化制氢电解槽端压板，其特征是，所述凹槽设有两周，分别为内周和外周，位于所述内周的凹槽尺寸小于位于所述外周的凹槽的尺寸。

3.根据权利要求2所述的轻量化制氢电解槽端压板，其特征是，所述工艺吊装孔设置在所述端压板的上侧，所述工艺吊装孔设有两个且左右对称布置，所述支撑座上也设有左右对称的两支撑座吊装孔。

4.根据权利要求3所述的轻量化制氢电解槽端压板，其特征是，所述支撑座的在内外两侧上均设有减材槽，所述支撑座吊装孔设置在所述减材槽的槽底。

5.根据权利要求4所述的轻量化制氢电解槽端压板，其特征是，所述支撑座设有两个，对称设置在所述端压板上。

6.根据权利要求5所述的轻量化制氢电解槽端压板，其特征是，所述端压板内侧面上设有功能止口，所述功能止口用于安装绝缘板。

7.根据权利要求6所述的轻量化制氢电解槽端压板，其特征是，所述功能止口内还设有两个定位盲孔，所述定位盲孔用于将端压板与相邻的绝缘板及电解槽端极板组件进行安装。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的轻量化制氢电解槽端压板，其特征是，所述端压板采用高强铸钢铸造。

9.一种轻量化制氢电解槽，其特征是，所述电解槽包括端压板，所述端压板为权利要求1-8任意一项所述的轻量化制氢电解槽端压板。