CN221014974U - 一种电解制氢用气液分离器及其系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电解制氢用气液分离器及其系统，包括，罐体，其内侧具有相互独立的进入区、跌水区，以及液体回流区；导流机构，包括设于所述进入区的气液分布盘，以及设于所述气液分布盘和跌水区之间的进口填料件；以及，跌水机构，包括设于所述跌水区内侧的三角堰槽、设于所述三角堰槽下方的盛水槽，以及连通所述盛水槽和液体回流区的跌水井；进入罐体的气液混合体不会导入到罐体内侧本身含有的液体的内侧，而且通过分离后，以缓流的方式汇入罐体内侧的液体，从而减少罐体内侧的液体波动问题，避免因为液位波动造成的补水口频繁启停，化解了浪费物料的同时也导致信号采集和PLC控制系统控制错误的问题。

Description

一种电解制氢用气液分离器及其系统

技术领域

本实用新型涉及气液分离器的技术领域，尤其涉及一种电解制氢用气液分离器及其系统。

背景技术

目前在电解制氢领域，采用电解系统制取氢气时，从电解槽产出的均为高温气液混合物，不能直接用于生产或存储，因此，需要进行分离、纯化后以达到气体相应干燥度和相应产品纯度，电解制氢用气液分离器就是将高温气液混合物进行气液分离的系统，由于氢气生产过程中必须经过气液分离，所以分离系统的好坏将直接决定此间生产过程和后续纯化过程中的物料消耗、能耗水平，分离气体质量、控制系统复杂程度等，此外，还涉及设备结构和材料复杂程度、焊接制造、制造撬装装备过程的难度等。

传统的分离设备直接插入式鼓泡造成分离器液面剧烈波动，以及液位不准则导致物料补充泵及其阀门频繁启停，浪费物料的同时也导致信号采集和PLC系统控制错误，造成安全隐患和操作机构使用寿命大幅降低。

此外，传统的分离系统由多个子系统组成，包括气体洗涤、冷凝除水、除雾状水滴等主要的工艺设备部分，各个功能设备之间采用管路/法兰等方式连接，且为分离单体式设备，难以集成和小型化，占用空间大、集成撬装后高度大，维护成本和制造成本均较高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术中存在分离器液面剧烈波动的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型目的是提供一种电解制氢用气液分离器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：包括，罐体，其内侧具有相互独立的进入区、跌水区，以及液体回流区；导流机构，包括设于所述进入区的气液分布盘，以及设于所述气液分布盘和跌水区之间的进口填料件；以及，跌水机构，包括设于所述跌水区内侧的三角堰槽、设于所述三角堰槽下方的盛水槽，以及连通所述盛水槽和液体回流区的跌水井；所述三角堰槽和进入区连通。

作为本实用新型所述电解制氢用气液分离器一种优选方案，其中：所述气液分布盘包括，分布盘体，其设于进入区内侧；气液导出口，环形分布于所述分布盘体上；密封板，其设于所述分布盘体上；鼓泡头，其可拆卸安装于所述气液导出口；所述气液混合体通过进入区时，进入到分布盘体的内侧，且通过鼓泡头均匀排出。

作为本实用新型所述电解制氢用气液分离器一种优选方案，其中：所述导流机构还包括设于所述气液分布盘下方的下喇叭口，以及设于进口填料件上方的上喇叭口；所述上喇叭口和三角堰槽相连。

作为本实用新型所述电解制氢用气液分离器一种优选方案，其中：所述三角堰槽的宽度小于盛水槽的宽度。

作为本实用新型所述电解制氢用气液分离器一种优选方案，其中：还包括气体冷凝机构；其包括，器体，其与所述罐体相连，其内侧设置有折流板组；阀板，其设于所述器体的底部，所述阀板上开设多个阀孔；浮动阀，其设于所述阀板上，且位置与所述阀孔对应；浮动帽，滑动设于所述浮动阀上。

作为本实用新型所述电解制氢用气液分离器一种优选方案，其中：所述浮动阀包括，定位外层，其固定于所述阀板上；随动中层，其滑动设于所述定位外层的内侧；浮动内层，其滑动设于所述随动中层的内侧，其顶部具有开口；内缩导流构件，其设于所述浮动内层的开口处；所述定位外层、随动中层，以及浮动内层均为环形结构，所述定位外层、随动中层，以及浮动内层均具有锥度。

作为本实用新型所述电解制氢用气液分离器一种优选方案，其中：所述浮动帽包括，限位中空环，其套设于所述浮动内层的外侧；中空杆，其固定于所述限位中空环上；伞帽，其设于所述中空杆的顶部；中空浮动环，其设于所述中空杆的底部；所述浮动阀于浮动内层的外侧设置有活动锁扣。

作为本实用新型所述电解制氢用气液分离器一种优选方案，其中：所述器体的底部还设置有回流管，所述回流管与所述罐体相连。

本电解制氢用气液分离器的有益效果为：在本装置使用时，进入罐体的气液混合体不会直接导入到罐体内侧本身含有的液体的内侧，而且通过分离后，以缓流的方式汇入罐体内侧的液体，从而减少罐体内侧的液体波动问题，避免因为液位波动造成的补水口频繁启停，化解了浪费物料的同时也导致信号采集和控制系统控制错误的问题。

本实用新型还提出了一种电解制氢用气液分离系统，包括上述的电解制氢用气液分离器；其还包括，预冷器，其设于所述罐体的入口处；除雾器，其与所述器体的出口处相连。

作为本实用新型所述电解制氢用气液分离系统一种优选方案，其中：所述除雾器上还设置有液体管，所述液体管与罐体相连。

本电解制氢用气液分离系统的有益效果为：通过三角堰槽、盛水槽，还有导流机构的结构设计，使得进入罐体的气液混合体不会导入到罐体内侧本身含有的液体的内侧，而且通过分离后，以缓流的方式汇入罐体内侧的液体，从而减少罐体内侧的液体波动问题，避免因为液位波动造成的补水口频繁启停，化解了浪费物料的同时也导致信号采集和PLC控制系统控制错误的问题。

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中所需要使用的附图作简单的介绍，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。其中：

图1为本实用新型电解制氢用气液分离器整体结构示意图。

图2为本实用新型中所述的气液分布盘结构示意图。

图3为本实用新型中所述的鼓泡头结构示意图。

图4为本实用新型中电解制氢用气液分离器内部结构侧视图。

图5为本实用新型中气体冷凝机构结构示意图。

图6为本实用新型中阀板和浮动阀结构示意图。

图7为本实用新型中浮动阀和浮动帽结构示意图。

图8为本实用新型中图7中A处放大图。

图9为本实用新型中电解制氢用气液分离系统构造图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作详细地说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性地与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1，提供了一种电解制氢用气液分离器，包括罐体100，其内侧具有相互独立的进入区101、跌水区102，以及液体回流区103，其中罐体100的底部具有入口104，入口104和制氢电解槽相连，气液混合体通过入口104进入到罐体100的内侧，进入罐体100内侧的气液混合体到达进入区101，在进入区101内侧进行初步处理后，到达跌水区102，在跌水区102内侧完成跌水分离，最终气体从跌水区102排出，液体从跌水区102重新流至液体回流区103的内侧。

导流机构200，包括设于进入区101的气液分布盘201，以及设于气液分布盘201和跌水区102之间的进口填料件202，气液混合体从入口104进入后，到达气液分布盘201，气泡经过其切割后释放出细小气泡，极大的减少传统设备产生的大气泡引起的水位波动及冲击等问题带来的负面影响，其进口填料件202为镍网填料，镍网填料对气泡再次进行切割。

以及，跌水机构300，包括设于跌水区102内侧的三角堰槽301、设于三角堰槽301下方的盛水槽302，以及连通盛水槽302和液体回流区103的跌水井303；三角堰槽301和进入区101连通，通过进入区101的气液混合体到达三角堰槽301，三角堰槽301内侧液位升高后，液体从三角堰槽301流出，跌落至盛水槽302上，完成跌水去能，在盛水槽302内侧的水，在重力作用下，跌入至跌水井303的内侧，通过跌水井303，流至液体回流区103，气体则被分离在三角堰槽301的上方。

传统的电解槽气液分离器多为分体式结构设计，占地面积大，高度较高，分离效果差。本分离设备设施采用多级分离的形式，通过气液分布盘201和进口填料件202切割气泡，且使得气泡均匀分布，通过三角堰槽301溢流跌水的方式有效提高分离效果，能够在有限的空间内完成良好的气液分离效果。

实施例2

参照图1至图4，该实施例不同于第一个实施例的是：气液分布盘201包括，分布盘体201a，其设于进入区101内侧；气液导出口201b，环形分布于分布盘体201a上；密封板201c，其设于分布盘体201a上；鼓泡头201d，其可拆卸安装于气液导出口201b；气液混合体通过进入区101时，进入到分布盘体201a的内侧，且通过鼓泡头201d均匀排出。

其中，进入区101的腔室为圆柱形空间，和罐体100的入口104相连，分布盘体201a为圆形结构，其外侧壁和进入区101的内侧壁贴合，减少缝隙，其中分布盘体201a以环形的盘体为主体，在盘体的内侧安装十字型的加强体，密封板201c则安装在十字型的加强体和环形的盘体之间，减少缝隙，气液导出口201b贯通分布盘体201a，气液导出口201b靠近罐体100入口104的一端为开口状态，远离罐体100入口104的一端安装鼓泡头201d，气液混合体从罐体100的入口104进入后，需要通过分布盘体201a，就必须进入到气液导出口201b的内侧，通过气液导出口201b，最终通过鼓泡头201d排出，将气液混合体内侧的气体分割细小的气泡，且均匀的分散到分布盘体201a的上方。

其中，在气液导出口201b远离罐体100入口104的一端，开设有内螺纹，鼓泡头201d的一端为螺纹管201d-1，鼓泡头201d能够通过螺纹管201d-1可拆卸的安装在气液导出口201b的内侧，气液混合体通过气液导出口201b均匀的流出后，通过螺纹管201d-1进入到鼓泡头201d的内侧，鼓泡头201d的顶部开设有网孔201d-2，气液混合体中的气体，通过网孔201d-2的切割，分隔为小气泡。

具体的，导流机构200还包括设于气液分布盘201下方的下喇叭口203，以及设于进口填料件202上方的上喇叭口204；上喇叭口204和三角堰槽301相连。

下喇叭口203和罐体100的入口104相接，其靠近气液分布盘201的一端直径逐渐缩小，上喇叭口204一端和进入区101相接，另一端和三角堰槽301相接，上喇叭口204远离气液分布盘201的一端直径逐渐增大。

这样气液混合体经过下喇叭口203时，速度会增快，能够快速的通过气液分布盘201和进口填料件202，使得进口填料件202和鼓泡头201d能够快速的将气液混合体中的气体切割成细小的气泡，再通过上喇叭口204渐扩式的结构设计，能够减缓气液混合体通过上喇叭口204时的流速，气体能够有效的从液体中分离，液体能够缓流至三角堰槽301的内侧，在三角堰槽301上均匀分布，在三角堰槽301上完成跌水。

在罐体100上，于三角堰槽301的上方设置补水口105，水通过补水口105进入到三角堰槽301的内侧，一方面能够补入的水能够降低三角堰槽301上液体的平均温度，另一方面，能够进行电解原料的补充。

补水口105通过连接补水泵，补水泵通过PLC控制系统进行控制，通过安装在罐体100上的液位计，可以测量罐体100内侧的液位，PLC控制系统根据液位数据，判断是否通过补水口105向罐体100内侧补入液体。

其中，跌水井303设于盛水槽302的底部，跌水井303的顶部和盛水槽302相接，跌水井303和盛水槽302的连接处通过倒圆角处理，使得盛水槽302内侧的水能够贴壁缓流至跌水井303的内侧，且在跌水井303的底端，还设置有镍丝网填料304，通过设置在跌水井303底部的镍丝网填料304，能够对进入到跌水井303内侧的水进行缓冲，水在跌水井303的内侧完成贴壁散热和缓冲消能后进入到液体回流区103的内侧。

进一步的，三角堰槽301的宽度小于盛水槽302的宽度，三角堰槽301被盛水槽302覆盖，从三角堰槽301中跌落的水能够直接进入到盛水槽302的内侧，从而三角堰槽301上跌落的水能够稳定的被盛水槽302接住，最终通过跌水井303进入到液体回流区103。

此外，因为三角堰槽301和盛水槽302将分离后的液体空间和其气体空间分隔，气体占用的空间主要为三角堰槽301的上方，液体占用的空间主要在盛水槽302的下方，通过三角堰槽301、盛水槽302，还有导流机构200的结构设计，使得进入罐体100的气液混合体不会导入到罐体100内侧本身含有的液体的内侧，而且通过分离后，以缓流的方式汇入罐体100内侧的液体，从而减少罐体100内侧的液体波动问题，避免因为液位波动造成的补水口105频繁启停，化解了浪费物料的同时也导致信号采集和PLC控制系统控制错误的问题。

其余结构均与实施例1相同。

实施例3

参照图1和图5至图8该实施例不同于以上实施例的是：还包括气体冷凝机构400；其包括，器体401，其与罐体100相连，其内侧设置有折流板组401a；阀板402，其设于器体401的底部，阀板402上开设多个阀孔402a；浮动阀403，其设于阀板402上，且位置与阀孔402a对应；浮动帽404，滑动设于浮动阀403上。

在罐体100的顶部开设有连接口106，器体401的底部和连接口106相连，分离出的气体能够通过连接口106进入到器体401的内侧，其中连接口106采用绝缘隔热材料制成，其中绝缘隔热材料为PTFE或者PPS，气体进入到器体401的内侧后，能够通过折流板组401a的折流分离后，从器体401的顶部排出，残留的液体被分离后，回流至器体401的底部。

在气体通过连接口106进入到器体401的过程中，会首先通过阀板402，到达阀板402时，气体通过阀孔402a进入到浮动阀403的内侧，最终从浮动阀403的顶部排出，浮动阀403的顶部高于阀板402，当气体在器体401的内侧完成折流分离时，液体回落至阀板402的上方，在液体回落时，浮动帽404能够避免液体直接回落至浮动阀403的内侧，且高出阀板402的浮动阀403，也可以避免跌落至阀板402上堆积的液体从阀孔402a回流的问题。

具体的，浮动阀403包括，定位外层403a，其固定于阀板402上；随动中层403b，其滑动设于定位外层403a的内侧；浮动内层403c，其滑动设于随动中层403b的内侧，其顶部具有开口；内缩导流构件403d，其设于浮动内层403c的开口处；定位外层403a、随动中层403b，以及浮动内层403c均为环形结构，定位外层403a、随动中层403b，以及浮动内层403c均具有锥度。

浮动阀403的定位外层403a、随动中层403b还有浮动内层403c，都是管状的结构，都具有一定的锥度，套接在一起后，随动中层403b的一部分能够通过其锥度延伸至定位外层403a外侧，浮动内层403c的一部分能够通过其锥度延伸至随动中层403b外侧，且随动中层403b无法从定位外层403a的内侧完全脱离，浮动内层403c也无法从随动中层403b的内侧完全脱离。

通过浮动阀403的气体流速很小时，内缩导流构件403d的受力小，无法带动浮动内层403c向上移动，当浮动阀403内侧通过的气体流速较大时，气流通过内缩导流构件403d推动浮动阀403中的浮动内层403c，浮动内层403c向上移动，当然，随着浮动阀403内侧通过的气体流速越来越大，内缩导流构件403d给浮动内层403c的推力也会越来越大，随之，浮动内层403c在上行的过程中还能够带动随动中层403b向上移动，从而进一步增长浮动阀403的长度，此方案的设计目的，就是为了浮动阀403的长度，能够随着其内侧气体的流速增大而增长，在气体流速越快时，被分离的液体也会越多，到达阀板402上的液体也会越多，因此，通过浮动阀403的设计，避免气体流速快时，堆积在阀板402上的液位过高造成淹没浮动阀403的问题。

进一步的，浮动帽404包括，限位中空环404a，其套设于浮动内层403c的外侧；中空杆404b，其固定于限位中空环404a上；伞帽404c，其设于中空杆404b的顶部；中空浮动环404d，其设于中空杆404b的底部；浮动阀403于浮动内层403c的外侧设置有活动锁扣403e。

限位中空环404a套接于浮动内层403c的外侧，活动锁扣403e能够避免限位中空环404a从浮动内层403c的外侧脱离，伞帽404c的设计目的，是在浮动内层403c中的脱离浮动内层403c后，会撞击到伞帽404c，通过伞帽404c，改变气体的移动方向，使得气体在脱离伞帽404c时，其向上的初速度降低，有效的降低气体中的液体含量，气体在脱离伞帽404c时能够完成初步的液体分离。

当然，伞帽404c的另外一个作用是防护在浮动内层403c的上方，气体在通过折流板组401a时，分离出的液体会在重力的作用下落下，在到达阀板402前，和阀孔402a位置对应的液体会撞击在伞帽404c上，最终从伞帽404c上表面滑落至阀板402上，避免液体下落时直接进入到阀孔402a的内侧，造成液体回流的问题。

其中，中空浮动环404d的目的是提供浮力，中空浮动环404d能够漂浮在阀板402上的液体表面，当阀板402上的液体升高时，也会带动中空浮动环404d向上移动，在此过程中，中空浮动环404d通过中空杆404b向上推动伞帽404c，同时，中空杆404b带动限位中空环404a向上移动，当限位中空环404a接触到活动锁扣403e时，通过活动锁扣403e能够给浮动内层403c施加推力，使得浮动内层403c能够向上移动，从而使得浮动内层403c的位置升高，避免液体进入到浮动内层403c的内侧，造成阀孔402a回流的问题。

通过上述方案，使得气流速度增快上，浮动阀403的整体长度能增长，而阀板402上方的液位升高时，浮动阀403的整体长度也能够增长。

活动锁扣403e包括和浮动内层403c滑动相连的三角扣403e-1，以及安装于三角扣403e-1和浮动内层403c之间的弹簧403e-2，三角扣403e-1的斜面向上，三角扣403e-1的平面朝向限位中空环404a，限位中空环404a向上移动时，会抵触到三角扣403e-1的平面，使其无法通过，限位中空环404a在安装时，挤压三角扣403e-1的斜面，三角扣403e-1能够受力抵触弹簧403e-2，使得三角扣403e-1能够回缩至浮动内层403c的侧壁内侧，使得限位中空环404a能够顺利的安装到三角扣403e-1的下方。

进一步的，器体401的底部还设置有回流管405，回流管405与罐体100相连。

回流管405的位置，位于阀板402的上方，堆积在阀板402上的液体，能够通过回流管405重新回流至罐体100的内侧，通过上述方案，使得本电解制氢用气液分离器，在工作时，能够对因为波动的负荷，产生的气体进入量的波动，进行自适应的调节。

其余结构均与实施例2相同。

实施例4

参照图9，该实施例不同于以上实施例的是：一种电解制氢用气液分离系统，包括上实施例中的电解制氢用气液分离器；其还包括，预冷器500，其设于罐体100的入口104处；除雾器600，其与器体401的出口处相连。

预冷器500的进口和电解槽相连，预冷器500的出口和罐体100的入口104相连，正常情况下，进入到预冷器500内侧的气液温度为85-90℃，通过预冷器500，将气液温度调整为70-80℃，然后将降温后的气液混合体送入到罐体100的内侧，减少罐体100中的电解液因温度过高而挥发的水蒸气。

除雾器600的进口和器体401的顶部出口相连，气体在器体401的内侧完成冷凝和气液分离后，会进入到除雾器600的内侧，除雾器600的内侧装载镍丝网填料304或者塑料网填料，能够将气体中残留的液体进行再次分离。

具体的，除雾器600上还设置有液体管601，液体管601与罐体100相连。

在除雾器600中分离出的液体，通过液体管601重新回流至罐体100的内侧，该系统中，将用于分离的罐体100和用于冷凝的器体401一体化，减少整个系统的空间占用，同时，该系统通过罐体100、器体401，还有除雾器600的多次气液分离工作，使得得到的气体纯度更高。

此外，除雾器600的出口设置气体送出管602，其作用是将最终完成气液分离的气体送入至外部的纯化单元G2，预冷器500的入口和电解槽G1相连，电解槽G1中的产出的气液混合体进入到预冷器500的内侧，此外，在罐体100上还设置有电解液回流口107，罐体100内侧分离出的电解液，通过电解液回流口107，能够回流至电解槽G1的内侧，继续进行电解工作。

在此实施例中还公布了和本电解制氢用气液分离系统和传统分离器系统的对比实验数据如下：

实验例1

采用30Nm³/h电解槽系统进行测试，本电解制氢用气液分离系统采用100Nm³系列，测定其低负荷分离效果及相关数据。

实验例2

采用100Nm³/h电解槽系统进行测试，本电解制氢用气液分离系统采用100Nm³系列，测定其正常负荷分离效果及相关数据。

实验例3

采用150Nm³/h电解槽系统进行测试，本电解制氢用气液分离系统采用100Nm³系列，测定其正常负荷分离效果及相关数据。

实验例4

采用与实验例2相同的测试系统，电解槽生产功率变化从100％到10％再到110％最后到100％，以5％设计功率/min变化(模拟最大功率波动工况)，模拟波动的气体变化，测试其分离效果及相关数据。

对比例1

与实验例1测试条件相同，分离器采用100Nm³传统分离器系列，测定其正常负荷分离效果及相关数据。

对比例2

与实验例2测试条件相同，分离器采用100Nm³传统分离器系列，测定其正常负荷分离效果及相关数据。

对比例3

与实验例3测试条件相同，分离器采用100Nm³传统分离器系列，测定其正常负荷分离效果及相关数据。

对比例4

采用与实验例4相同的电解槽系统，但分离器采用传统的分离系统，电解槽生产功率变化从100％到10％再到110％最后到100％，以5％设计功率/min变化(模拟最大功率波动工况)，模拟波动的气体变化，测试其分离效果及相关数据。

以下为测试数据汇总表。

气体纯度：按照在线气体分析仪表(气相色谱法)进行分析确定；该数值直接体现分离系统好坏，高分离效率可有效减少氢、氧互窜，具有高的分离气体纯度。

电解液主体温度：通过在线温度仪表测定，低的电解液温度可减少安全隐患。

露点温度：通过在线露点仪表测定，表征气体含水量；该数值直接体现分离系统好坏，低露点表明气体中含水量低，水分离效果好，后续纯化负荷小。

温度波动率：稳定气量运行后，采用2次/min采集温度信号，连续采集200次温度信号值，计算其波动情况，波动率(％)＝100*(液位信号最大值-液位静态实际值)/液位静态实际值，采用同一规格尺寸的电解槽，在相同测试条件下，待出口气流稳定2h后测试；稳定的温度有利于冷却系统的工作。

电解液密度波动率(％)：稳定气量运行后，采用2次/min采集温度信号，连续采集200次电解液密度信号值，计算其波动情况，波动率(％)＝100*(密度信号最大值-密度静态实际值)/密度静态实际值，采用同一规格尺寸的电解槽，在相同测试条件下，待出口气流稳定2h后测试；稳定的电解液密度有利于体现电解液中溶解气体浓度和波动情况，可有效防止气体互窜。

内部压力波动率(％)：稳定气量运行后，采用2次/min采集温度信号，连续采集200次压力密度信号值，计算其波动情况，波动率(％)＝100*(压力信号最大值-压力静态实际值)/压力静态实际值，采用同一规格尺寸的电解槽，在相同测试条件下，待出口气流稳定2h后测试；稳定的内部压力有利于减少压力控制阀系统启停和冲击。

水(电解液)消耗量(kg/m³H2)：单位体积氢气生产需要原料水数量，稳定气量运行后，采用储水原料罐下降的质量确定；水量消耗直接体现物料消耗水平，好的分离器消耗物料少。

分离器(含对应电解槽系统)的综合能耗(kW.h/Nm³)：电解槽及其分离系统包括泵能耗、制冷量电能消耗、电解槽用电消耗之和；反应分离器能耗及其节能综合水平。

由表及其分析测试数据可知：采用本实用新型分离系统构造形式，有效减少分离器空间体积，分离效果性能好、气体纯度高、露点低；可有效降低电解液温度，降低安全隐患，特殊的流道与水槽结构设计可以极大限度的消除过大气泡影响(其破裂导致的震动和水位波动等)仪器仪表精度，而造成分离器组件损坏的情况，独特的结构设计可使得仪表不稳定波动基本消失，分离器仪表测量数据准确，自控阀门(开关次数降低)使用寿命极大延长，同时也减少后续换热、物料、能量的使用，节约资源。

此外，工业适应性好，抗波动效果好，具有较高的负荷承受范围，可应用于可再生能源的波动工况。

其余结构均与实施例3相同。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例，以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其他方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本实用新型不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电解制氢用气液分离器，其特征在于：包括，

罐体(100)，其内侧具有相互独立的进入区(101)、跌水区(102)，以及液体回流区(103)；

导流机构(200)，包括设于所述进入区(101)的气液分布盘(201)，以及设于所述气液分布盘(201)和跌水区(102)之间的进口填料件(202)；以及，

跌水机构(300)，包括设于所述跌水区(102)内侧的三角堰槽(301)、设于所述三角堰槽(301)下方的盛水槽(302)，以及连通所述盛水槽(302)和液体回流区(103)的跌水井(303)；

所述三角堰槽(301)和进入区(101)连通。

2.如权利要求1所述的电解制氢用气液分离器，其特征在于：所述气液分布盘(201)包括，

分布盘体(201a)，其设于进入区(101)内侧；

气液导出口(201b)，环形分布于所述分布盘体(201a)上；

密封板(201c)，其设于所述分布盘体(201a)上；

鼓泡头(201d)，其可拆卸安装于所述气液导出口(201b)；

气液混合体通过进入区(101)时，进入到分布盘体(201a)的内侧，且通过鼓泡头(201d)均匀排出。

3.如权利要求2所述的电解制氢用气液分离器，其特征在于：所述导流机构(200)还包括设于所述气液分布盘(201)下方的下喇叭口(203)，以及设于进口填料件(202)上方的上喇叭口(204)；

所述上喇叭口(204)和三角堰槽(301)相连。

4.如权利要求3所述的电解制氢用气液分离器，其特征在于：所述三角堰槽(301)的宽度小于盛水槽(302)的宽度。

5.如权利要求2或3或4所述的电解制氢用气液分离器，其特征在于：还包括气体冷凝机构(400)；其包括，

器体(401)，其与所述罐体(100)相连，其内侧设置有折流板组(401a)；

阀板(402)，其设于所述器体(401)的底部，所述阀板(402)上开设多个阀孔(402a)；

浮动阀(403)，其设于所述阀板(402)上，且位置与所述阀孔(402a)对应；

浮动帽(404)，滑动设于所述浮动阀(403)上。

6.如权利要求5所述的电解制氢用气液分离器，其特征在于：所述浮动阀(403)包括，

定位外层(403a)，其固定于所述阀板(402)上；

随动中层(403b)，其滑动设于所述定位外层(403a)的内侧；

浮动内层(403c)，其滑动设于所述随动中层(403b)的内侧，其顶部具有开口；

内缩导流构件(403d)，其设于所述浮动内层(403c)的开口处；

所述定位外层(403a)、随动中层(403b)，以及浮动内层(403c)均为环形结构，所述定位外层(403a)、随动中层(403b)，以及浮动内层(403c)均具有锥度。

7.如权利要求6所述的电解制氢用气液分离器，其特征在于：所述浮动帽(404)包括，

限位中空环(404a)，其套设于所述浮动内层(403c)的外侧；

中空杆(404b)，其固定于所述限位中空环(404a)上；

伞帽(404c)，其设于所述中空杆(404b)的顶部；

中空浮动环(404d)，其设于所述中空杆(404b)的底部；

所述浮动阀(403)于浮动内层(403c)的外侧设置有活动锁扣(403e)。

8.如权利要求7所述的电解制氢用气液分离器，其特征在于：所述器体(401)的底部还设置有回流管(405)，所述回流管(405)与所述罐体(100)相连。

9.一种电解制氢用气液分离系统，其特征在于：包括权利要求5或8所述的电解制氢用气液分离器；其还包括，

预冷器(500)，其设于所述罐体(100)的入口(104)处；

除雾器(600)，其与所述器体(401)的出口处相连。

10.如权利要求9所述的电解制氢用气液分离系统，其特征在于：所述除雾器(600)上还设置有液体管(601)，所述液体管(601)与罐体(100)相连。