RU24468U1 - Генератор чистого водорода гвч - Google Patents

Description

- jglgfiiipiiiiГЕНЕРАТОР ЧИСТОГО ВОДОРОДА ГВЧ

Полезная модель относится к электролизным генераторам водорода и может быть использована для получения чистого водорода, применяемого, например, в электронной промышленности и в хроматографии.

Известен генератор чистого водорода, содержащий источник тока, электролизер и блок управления, обеспечивающий требуемую чистоту водорода за счет согласования тока нагрузки электролизера с расходом потребляемого водорода (см. патент США 5840172, кл. С25В 15/00,1998).

Недостатком указанного генератора чистого водорода является отсутствие контроля влажности получаемого водорода и содержания в водороде кислорода, которые мешают его технологическому использованию, например в хроматографии.

Из известных генератора чистого водорода наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является генератор чистого водорода, содержащий источник тока, электролизер, систему подачи питательной воды, систему очистки и подачи водорода потребителю с устройствами очистки и осушки (пат. РФ 2010890, кл. С25В 1/02,1994).

ОПО2110577

C25B 1/02,15/00 газожидкостного сепаратора перед входом в систему очистки и осушки

водорода, отсутствие дожигателя кислорода в водороде, что нарушает его работу, а отсутствие блока управления не обеспечивает оптимальный режим эксплуатации генератора водорода.

Задачей полезной модели является создание генератора чистого водорода, обладаюш;его высокой надежностью и качеством генерируемого водорода.

Указанный технический результат достигается тем, что генератор водорода дополнительно снабжен системой циркуляции питательной воды, водородно-жидкостным сепаратором с клапаном возврата воды в систему подачи питательной воды, датчиком тока нагрузки, датчиком давления, установленным на входе в систему очистки, датчиком давления, установленным на магистрали подачи водорода потребителю, датчиком влажности, блоком управления и устройством прекраш,ения функционирования генератора. Наличие циркуляции питательной воды через электролизер обеспечивает оптимальный режим работы и отвод выделяющегося тепла. Наличие датчиков тока нагрузки, давлений и влажности позволяет уверенно контролировать работу генератора водорода и отключить его при отклонении параметров от заданных.

Целесообразно, чтобы циркуляция воды в системе подачи питательной воды в электролизер обеспечивалась выделяющимся в электролизере кислородом посредством устройства газлифт. Использование для циркуляции питательной воды устройства газлифт на основе выделяющегося кислорода упрощает конструкцию генератора

водорода.

Целесообразно, чтобы устройство очистки водорода было выполнено в виде термического дожигателя кислорода. Использование термического дожигателя кислорода в водороде упрощает конструкцию генератора водорода и обеспечивает требуемую чистоту получаемого водорода

Целесообразно, чтобы генератор дополнительно был снабжен водородно-жидкостным сепаратором с клапаном возврата воды в систему подачи питательной воды. Наличие сепаратора обеспечивает удаление капельной жидкости из потока водорода, а возврат воды увеличивает время работы генератора без перезаправки.

Целесообразно, чтобы устройство осушки воды было выполнено в виде последовательно включенных по водороду устройств осушки на основе силикагелей и молекулярных сит. Такое выполнение устройств осушки воды обеспечивает гарантированное удаление паров воды из водорода, наличие которых недопустимо.

Целесообразно, чтобы устройство осушки водорода с силикагелем содержало последовательно расположенные по ходу водорода слои силикагеля с переменной пористостью. Целесообразно, чтобы устройство осушки водорода с силикагелем содержало последовательно расположенные по ходу водорода слои силикагеля с уменьшающейся пористостью. Целесообразно, чтобы блок управления был функционально связан с

датчиком тока нагрузки электролизера, датчиком давления на входе в систему очистки и осушки водорода, датчиком давления на магистрали подачи водорода потребителю, датчиком влажности и устройством прекращения функционирования генератора. Наличие указанных функциональных связей обеспечивает надежное функционирование генератора водорода и его отключение при нарушении технологических режимов работы. Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность суш,ественных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию новизна.

Сущность полезной модели поясняется пневмогидравлической схемой генератора и описанием его работы.

На фиг.1 представлена принципиальная схема генератора чистого водорода. Принятые условные обозначения: водв ц водород .. . ,, газлифт - -i -ч, линии электрических связей

Генератор водорода включает электролизный модуль 1, систему подачи питательной воды с емкостью 2 и сигнализатором уровня 3, водородно-жидкостной сепаратор 4 с датчиком уровня 5 и с клапаном возврата воды 6 в систему подачи питательной воды, датчик давления 7, установленный на входе в систему очистки и осушки водорода, регулятор давления до себя 8, термический дожигатель кислорода в потоке водорода 9, устройство осушки 10, датчик влажности 11, датчик выходного давления

4 12, установленный на магистрали подачи водорода потребителю 16, блок

управления 3, датчик тока 14, источник тока 15 и устройство отключения генератора ( на схеме не показано).

Генератор водорода работает следующим образом. Вода самотеком из емкости 2 подается в электролизный модуль 1. Выделяющийся кислород используется для циркуляции питательной воды в устройстве газлифт. Выделяющийся водород отделяется от капельной жидкости в сепараторе 3. При достижении уровня воды датчика уровня 5 подается сигнал в блок управления 13, который выдает сигнал на срабатывание клапана 6 для возврата воды. При достижении давления заданной величины регулятор давления 8 обеспечивают подачу водорода в устройство очистки 9, где обеспечивается дожигание кислорода, содержащегося в водороде, после чего водород подается в устройства осушки 10, где удаляется влага. На штуцере подачи водорода потребителю 16 контролируется давление водорода датчиком 12, что позволяет контролировать герметичность системы генератора водорода. Блок управления 13 обеспечивает надежное функционирование генератора водорода. Источник тока 15с датчиком тока 14 обеспечивают питание электролизера в соответствие с потреблением водорода. Датчик давления 7 обеспечивает аварийный сброс давления при повыщении его значения выще заданного. Блок управления обеспечивает нормальное функционирование генератора чистого водорода и его автоматическое отключение при аварийных ситуациях, таких как срабатывание датчика влажности, срабатывание датчика выходного

5

Claims (7)

1. Генератор чистого водорода, содержащий источник тока, электролизер, систему подачи питательной воды с емкостью, систему подачи водорода потребителю с устройствами очистки и осушки, отличающийся тем, что генератор дополнительно снабжен системой циркуляции питательной воды, сигнализатором уровня питательной воды в емкости, водородно-жидкостным сепаратором, снабженным датчиком уровня воды, с клапаном возврата воды в систему подачи питательной воды, регулятором давления "до себя", датчиком тока нагрузки, датчиком давления, установленным на входе в систему очистки и осушки водорода, датчиком давления, установленным на магистрали подачи водорода потребителю, датчиком влажности, блоком управления и устройством отключения генератора.

2. Генератор чистого водорода по п.1, отличающийся тем, что циркуляция воды в системе подачи питательной воды в электролизер обеспечивается выделяющимся в электролизере кислородом посредством устройства "газлифт".

3. Генератор чистого водорода по п.1, отличающийся тем, что устройство очистки водорода выполнено в виде термического дожигателя кислорода.

4. Генератор чистого водорода по п.1, отличающийся тем, что устройство осушки воды выполнено в виде последовательно включенных по водороду устройств осушки на основе силикагелей и молекулярных сит.

5. Генератор чистого водорода по п.4, отличающийся тем, что устройство осушки водорода с силикагелем содержит последовательно расположенные по ходу водорода слои силикагеля с переменной пористостью.

6. Генератор чистого водорода по п.5, отличающийся тем, что устройство осушки водорода с силикагелем содержит последовательно расположенные по ходу водорода слои силикагеля с уменьшающейся пористостью.

7. Генератор чистого водорода по п.1, отличающийся тем, что блок управления функционально связан с датчиком тока нагрузки электролизера, источником тока, сигнализатором уровня питательной воды в емкости, датчиком уровня воды в водородно-жидкостном сепараторе, клапаном возврата воды в систему подачи питательной воды, датчиком давления на входе в систему очистки и осушки водорода, датчиком давления на магистрали подачи водорода потребителю, датчиком влажности и устройством отключения генератора.