CN2890085Y - 氢能源制取移动工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氢能源制取移动工作站，包括有水能采集系统、发电系统、电能存储系统、电解装置和氢气氧气存储输送系统所组成，水能采集系统由两半月形底座组成，底座通过轴相连，发电系统包括有发动机，发动机安设在轴上，发电系统、电能存储系统、电解装置依次相连，电解装置通过管道与氢气氧气存储输送系统相连。本实用新型具有以下优点和积极效果：1.循环利用高效性；2.作业灵活性；3.独特的船体设计：船体的设计选用两个半月形双底座作为整个工作站的底部；4.制造成本低廉；5.对生态环境影响小。

Description

氢能源制取移动工作站

技术领域

本实用新型涉及一种氢能源制取移动工作站。

背景技术

上个世纪，人类使用的能源主要有三种：原油、天然气和煤炭。根据国际能源机构的统计，如果按目前的势头发展下去，不加节制，那么，地球上这三种能源能够供人类开采的年限，分别只有40年、50年和240年了。四五十年，从人类历史的角度来看，实在是非常非常的短促。所以，开发新能源，替代上述三种传统能源，迅速地逐年降低它们的消耗量，已经成为人类发展中的紧迫课题。

全球再生能源可转换成为二次能源的储能为185.55亿吨标准煤，约为目前全球化石燃料消耗量的两倍，说明再生能源大有可为。但是，除水能基本得到充分利用外，很多再生能源都有待开发。太阳能、氢能、风能、地热能、波浪能等五种新能源，在今后将肯定会优先获得开发利用。

而有待开发的新能源-氢，是宇宙中含量最丰富的元素之一，经提取可以得到无穷无尽的氢气。氢气热值高，燃烧产物是水，完全无污染。而且制氢原料主要也是水，取之不尽，用之不竭。所以氢能是前景广阔的清洁燃料。同时，氢运输方便，用作燃料不会污染环境，重量又轻，优点很多。

对我国而言，氢能有着广阔的发展空间，国家科技部“973”项目中有一个专门研究氢能的科研项目。从国情来看，在我国的能源结构中，煤占70％，其他为石油、天然气，这是由我国资源的储量决定的。煤的燃烧值较低，且一般含杂质较多，燃烧不完全，易产生大气污染。煤的大量燃烧已经造成了相当严重的环境问题，使得我国研究替代能源的任务更加紧迫。发展氢能，是我国能源多样化发展战略的重要组成部分。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是针对上述现有技术而提出一种结构简单，制取方便的新型氢能源制取移动工作站。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用解决方案为：氢能源制取移动工作站，包括有水能采集系统、发电系统、电能存储系统、电解装置和氢气氧气存储输送系统所组成，水能采集系统由两半月形底座组成，底座通过轴相连，发电系统包括有发动机，发动机安设在轴上，发电系统、电能存储系统、电解装置依次相连，电解装置通过管道与氢气氧气存储输送系统相连。

按上述方案，所述的氢气氧气存储输送系统包括贮氢罐和贮氧罐，贮氢罐和贮氧罐分别设置在底座上。

按上述方案，所述的电解装置为密闭电解槽，中间通过有机玻璃板隔开，在两部分的底端各装有一根碳棒，在电解槽上端还设有两个开口，分别与贮氢罐和贮氧罐相连。

本实用新型可以选择在水流湍急，水位落差大的水面上工作。发电机叶轮被流水推动而旋转，叶轮带动发电机主轴旋转，将水能转化为电能，产生的电能储存在电能存储系统中，然后以稳定的电流通向电解槽中来电解水，生产出的氢氧气分别储存在贮氢罐和贮氧罐中，从而实现了水能的循环利用，达到采集氢能源的目的，氧气则是有很大利用价值和开发前景的副产品。其能量转化过程为：水能转化为动能和势能，然后转变为电能，再电解转化为氢能。

本实用新型具有以下优点和积极效果：

1．循环利用高效性：具有直接把一次能源转化为二次能源的功能，把取之不尽的大自然的水资源直接转化为满足社会迫切需要、具环保效能的氢能源，这种循环式的工作方式是一种良性循环的理想氢气制成法。

2.作业灵活性：具有可以移动的特点，可以根据需要选择最佳工作环境，从而提高能源循环开发利用的效率，又最大程度的降低了建设和运送的成本。同时本工作站还可以选择在江上或海上昼夜工作以产生氢气。

3.独特的船体设计：船体的设计选用两个半月形双底座作为整个工作站的底部，根据流体动力学原理，这样可以增大水的流速，以达到水能最大利用的目的。

4.氢气储运方便安全：氢气贮存有三种方式，一是压缩存储，二是低温液化，三是贮氢金属吸收。

5.制造成本低廉：由于产品的生成过程中，原料和加工能源都是来自于大自然的水资源，不消耗其他一次能源，故可降低成本，同时加工时需要人力少，设备消耗小，同时可以昼夜工作。

6、对生态环境影响小：由于该工作站是一个流动于江面上的移动制氢厂，对周围的环境几乎产生不了任何有害影响，可以说，它是新时代环保概念的宠儿。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。如图1所示，氢能源制取移动工作站，包括有水能采集系统、发电系统、电能存储系统、电解装置和氢气氧气存储输送系统2所组成，水能采集系统由两半月形底座1组成，底座通过轴5相连，发电系统包括有发动机3，发动机安设在轴上，发电系统、电能存储系统、电解装置依次相连，电解装置通过管道与氢气氧气存储输送系统相连。所述的氢气氧气存储输送系统包括贮氢罐和贮氧罐，贮氢罐和贮氧罐分别设置在底座上。所述的电解装置为密闭电解槽4，中间通过有机玻璃板隔开，在两部分的底端各装有一根碳棒，在电解槽上端还设有两个开口，分别与贮氢罐和贮氧罐相连。

将底座设计成半月形(如同双体船)，这样的设计加大了水流通过时的速度。将两个半月形的中点用一根轴相连，轴上装上发电机，发电机的叶轮采用升力型设计，以提高转速，当水流过时便带动叶轮高速转动，从而提高发电效率。

工作站的两旁安装了贮氢罐和贮氧罐，它们的安放我们选择了平卧的放置方式，以增加底座的平稳性，目的还是为了加大效率。这两个贮氢罐和贮氧罐都和电解槽相连，以实现贮存的目的。这样的气罐不仅利于贮存，还方便了运输。

电解槽设计的是封闭的电解槽，以提高气体的产量和纯度，这不仅提高了效率，也保证了安全。在电解槽底部有一通口，以作补水之用，通口还和一个贮存有氢氧化钠的容器相连，这样可加大水的导电性，以实现效率最大化。根据现有的资料显示，转化率可以达到75-80％。

Claims (3)

1、氢能源制取移动工作站，其特征在于包括有水能采集系统、发电系统、电能存储系统、电解装置和氢气氧气存储输送系统(2)所组成，水能采集系统由两半月形底座(1)组成，底座通过轴(5)相连，发电系统包括有发动机(3)，发动机安设在轴上，发电系统、电能存储系统、电解装置依次相连，电解装置通过管道与氢气氧气存储输送系统相连。

2、按权利要求1所述的氢能源制取移动工作站，其特征在于所述的氢气氧气存储输送系统包括贮氢罐和贮氧罐，贮氢罐和贮氧罐分别设置在底座上。

3、按权利要求2所述的氢能源制取移动工作站，其特征在于所述的电解装置为密闭电解槽(4)，中间通过有机玻璃板隔开，在两部分的底端各装有一根碳棒，在电解槽上端还设有两个开口，分别与贮氢罐和贮氧罐相连。