CN213924043U - 一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,包括氢发舱,氢发舱采用氢气制取技术,氢发舱内固体氢与水反应直接制取氢气,即产即用,无需额外的能源供给,更为方便,环保,无需高压力的氢气存储器,冷却水箱内盛装用于冷却的去离子水,在冷却水箱远离导气管A一侧外壁靠近底部处分别通过导管设置PWM水泵和去阳离子器,其导管末端均与热交换器一侧外壁相连接,PWM水泵用于冷却水箱和热交换器内部去离子水的循环互通,冷却水箱连接去离子器装置,导气管A输送的氢气经去阳离子器进行处理,有效降低氢发舱生成的氢气附带的阳离子。
Description
技术领域
本实用新型涉及去离子设备技术领域,具体为一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置。
背景技术
氢气是一种极易燃烧、无色透明、无臭无味且难溶于水的气体,化学式为H2。氢气是世界上已知的密度和相对分子质量最小的气体,可作为飞艇、氢气球的填充气体。
作为储存氢的方式之一,存在一种包藏合金方式。作为包藏合金方式,由于其不需要在超高压、极低温这样的特殊状态下储存氢,因此不仅具有操作容易且安全性较高的优异特征,而且还具有每单位体积的氢储存量较高的优异特征。向氢发舱***有从储水箱导出的注水管,从而从储水箱向氢发舱供给水。当向氢发舱供水时,镁基氢化物粉末进行水解而产生氢气,但氢发舱反应温度较高(100℃),因此产生的高温氢气中附带部分阳离子,因而氢气纯度不达标,有效的去除阳离子浓度成为固体氢生氢的一个急需解决的问题。
因此,我们推出了一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,该装置能够有效将氢气中混杂的阳离子杂质滤除,保证氢气的纯度,而且该装置还能够减少氢气去离子时的能源损耗,从而解决了上述背景中所提出的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,包括氢发舱,氢发舱的一侧外壁上靠近顶部处设置有导气管A,导气管A的另一端与冷却水箱一侧外壁靠近底部处相连通,所述冷却水箱远离导气管A一侧外壁靠近底部处分别通过导管设置有PWM水泵和去阳离子器,其导管末端均与热交换器一侧外壁相连接,且冷却水箱顶部一端设置安装有导气管B,导气管B远离冷却水箱的一端贯穿热交换器顶部并延伸至其内部,其末端与设置于热交换器内部的蛇形管进口端相连接,蛇形管的另一端延伸至热交换器外部,且蛇形管末端与汽水分离器一侧外壁相连接,汽水分离器的顶端通过连接管与硅胶吸附装置底部相连接,硅胶吸附装置的顶端通过输气管与储氢罐侧壁上的进气管相连接。
进一步地,所述导气管A和输气管的进口端均设置有单向阀,且输气管的进口端除了设置有单向阀外,还安装有电磁阀。
进一步地,所述冷却水箱和储氢罐顶部均安装有压力表,压力表用于测量冷却水箱和储氢罐内氢气压强大小。
进一步地,所述导气管A与冷却水箱相连接的一端贯穿其侧壁并延伸至其内部,且冷却水箱的一侧内壁上靠近底部处分别并排设置有温度传感器和离子浓度传感器。
进一步地,所述冷却水箱的另一侧内壁上靠近底部处还安装有液位传感器,液位传感器用于测量冷却水箱内冷却液体的液位高度。
进一步地,所述热交换器的顶板下端安装有PWM风扇,其用于降低热交换器温度以及对蛇形管内部的热氢气进行冷却降温,且蛇形管平行于热交换器的底板设置,蛇形管为铜质材料所制成的构件。
进一步地,所述硅胶吸附装置用于干燥汽水分离后的氢气,且硅胶吸附装置为中空结构,其内部设置有硅胶干燥件。
进一步地,所述硅胶吸附装置的内部放置有颗粒均匀的硅胶粒,或者在硅胶吸附装置的两侧内壁间并列均匀设置有波浪隔板,各波浪隔板的两端分别上下间隔交错开设通气口,波浪隔板间形成输气通道,输气通道间的硅胶吸附装置两侧内壁间设置有硅胶干燥片,硅胶干燥片上均匀间隔设置有滤气孔。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
1.本实用新型提出的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,氢发舱采用氢气制取技术,氢发舱内固体氢与水反应直接制取氢气,即产即用,无需额外的能源供给,更为方便,环保,无需高压力的氢气存储器。
2.本实用新型提出的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,冷却水箱内盛装用于冷却的去离子水,在冷却水箱远离导气管A一侧外壁靠近底部处分别通过导管设置PWM水泵和去阳离子器,其导管末端均与热交换器一侧外壁相连接,PWM水泵用于冷却水箱和热交换器内部去离子水的循环互通,冷却水箱连接去离子器装置,导气管A输送的氢气经去阳离子器进行处理,有效降低氢发舱生成的氢气附带的阳离子。
3.本实用新型提出的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,在冷却水箱的一侧内壁上靠近底部处分别并排设置温度传感器和离子浓度传感器,冷却水箱的另一侧内壁上靠近底部处还安装有液位传感器,冷却水箱用于测量冷却水箱内冷却液体的液位高度,并在热交换器的顶板下端安装有PWM风扇,通过温度传感器数值,控制PWM风扇转速,有效降低能源的浪费。
4.本实用新型提出的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,在热交换器的顶板下端安装PWM风扇,导气管B远离冷却水箱的一端贯穿热交换器顶部并延伸至其内部,其末端与设置于热交换器内部的蛇形管进口端相连接,蛇形管的另一端延伸至热交换器外部,利用PWM风扇给热交换器内部的水降温,同时还能对铜质的蛇形管内部的氢气进行降温,配合冷却水的冷却加强对氢气的冷却效果,便捷实用。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图;
图2为本实用新型的图1中A处放大结构示意图;
图3为本实用新型的图1中B处放大结构示意图;
图4为本实用新型的冷却水箱截面图;
图5为本实用新型的第二实施例结构示意图;
图6为本实用新型的第三实施例结构示意图。
图中:1、氢发舱;2、导气管A;3、冷却水箱;4、PWM水泵;5、去阳离子器;6、热交换器;7、导气管B;8、蛇形管;9、汽水分离器;10、硅胶吸附装置;11、输气管;12、储氢罐;13、温度传感器;14、离子浓度传感器;15、液位传感器;16、PWM风扇;17、硅胶粒;18、波浪隔板;19、通气口;20、硅胶干燥片;21、滤气孔。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3,一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,包括用于反应生产氢气的氢发舱1,氢发舱1内固体氢与水反应直接制取氢气,即产即用,无需额外的能源供给,更为方便,环保,无需高压力的氢气存储器,氢发舱1的一侧外壁上靠近顶部处设置有导气管A2,导气管A2的另一端与冷却水箱3一侧外壁靠近底部处相连通,冷却水箱3内盛装用于冷却的去离子水,冷却水箱3远离导气管A2一侧外壁靠近底部处分别通过导管设置有PWM水泵4和去阳离子器5,其导管末端均与热交换器6一侧外壁相连接,PWM水泵4用于冷却水箱3和热交换器6内部去离子水的循环互通,冷却水箱3连接去离子器装置,导气管A2输送的氢气经去阳离子器5进行处理,有效降低氢发舱1生成的氢气附带的阳离子,且冷却水箱3顶部一端设置安装有导气管B7,导气管B7远离冷却水箱3的一端贯穿热交换器6顶部并延伸至其内部,其末端与设置于热交换器6内部的蛇形管8进口端相连接,蛇形管8的另一端延伸至热交换器6外部,且蛇形管8末端与汽水分离器9一侧外壁相连接,汽水分离器9的顶端通过连接管与硅胶吸附装置10底部相连接,硅胶吸附装置10的顶端通过输气管11与储氢罐12侧壁上的进气管相连接,导气管A2和输气管11的进口端均设置有单向阀,且输气管11的进口端除了设置有单向阀外,还安装有电磁阀;冷却水箱3和储氢罐12顶部均安装有压力表,压力表用于测量冷却水箱3和储氢罐12内氢气压强大小。
为了监测冷却水箱3内部氢气的温度,节约氢气冷却时的能源损耗,现提出如图4所示的第一实施例,导气管A2与冷却水箱3相连接的一端贯穿其侧壁并延伸至其内部,且冷却水箱3的一侧内壁上靠近底部处分别并排设置有温度传感器13和离子浓度传感器14,通过温度传感器13数值,控制PWM风扇16转速,有效降低能源的浪费;冷却水箱3的另一侧内壁上靠近底部处还安装有液位传感器15,液位传感器15用于测量冷却水箱3内冷却液体的液位高度;热交换器6的顶板下端安装有PWM风扇16,其用于降低热交换器6温度以及对蛇形管8内部的热氢气进行冷却降温,且蛇形管8平行于热交换器6的底板设置,蛇形管8为铜质材料所制成的构件。
为了方便对汽水分离后的氢气进行干燥,提出如图5所示的第二实施例,硅胶吸附装置10用于干燥汽水分离后的氢气,且硅胶吸附装置10为中空结构,其内部设置有硅胶干燥件,硅胶吸附装置10的内部放置有颗粒均匀的硅胶粒17,硅胶粒17填充量超过硅胶吸附装置10容积的五分之四,氢气从硅胶吸附装置10底部通入后从硅胶粒17的缝隙中上涌进行吸附干燥处理。
为了进一步提高对氢气的干燥处理效果,现提出如图6所示的第三实施例,在硅胶吸附装置10的两侧内壁间并列均匀设置有波浪隔板18,各波浪隔板18的两端分别上下间隔交错开设通气口19,波浪隔板18间形成输气通道,输气通道间的硅胶吸附装置10两侧内壁间设置有硅胶干燥片20,硅胶干燥片20上均匀间隔设置有滤气孔21,硅胶干燥片20和波浪隔板18间选择性实现密封封堵,围绕硅胶干燥片20上的滤气孔21形成波浪形的氢气流通通道,在输气通道间沿着滤气孔21依次上下交错穿插硅胶干燥片20进行吸附干燥处理。
工作原理:氢发舱1内固体氢与水反应直接制取氢气,氢气经导气管A2输送至冷却水箱3内部,通入冷却水箱3内的冷却水中进行初步降温,启动PWM水泵4配合去阳离子器5在冷却水箱3和热交换器6间进行去离子水的循环流动处理,利用去阳离子器5处理过的冷却水对冷却水箱3内的氢气进行去阳离子处理,随后去离子后的氢气通过导气管B7输送至热交换器6内部的蛇形管8中,热交换器6内部的冷却水浸润蛇形管8对其内部的氢气进行冷却,同时启动热交换器6的顶板下端的PWM风扇16,利用PWM风扇16给水降温,同时冷却氢气,随后带水汽的氢气通入到汽水分离器9中进行汽水分离处理,分离出来的氢气再通入到硅胶吸附装置10中进行湿气的吸附干燥处理,干燥完的氢气通过输气管11导入到储氢罐12中进行储存。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,包括氢发舱(1),氢发舱(1)的一侧外壁上靠近顶部处设置有导气管A(2),导气管A(2)的另一端与冷却水箱(3)一侧外壁靠近底部处相连通,其特征在于:所述冷却水箱(3)远离导气管A(2)一侧外壁靠近底部处分别通过导管设置有PWM水泵(4)和去阳离子器(5),其导管末端均与热交换器(6)一侧外壁相连接,且冷却水箱(3)顶部一端设置安装有导气管B(7),导气管B(7)远离冷却水箱(3)的一端贯穿热交换器(6)顶部并延伸至其内部,其末端与设置于热交换器(6)内部的蛇形管(8)进口端相连接,蛇形管(8)的另一端延伸至热交换器(6)外部,且蛇形管(8)末端与汽水分离器(9)一侧外壁相连接,汽水分离器(9)的顶端通过连接管与硅胶吸附装置(10)底部相连接,硅胶吸附装置(10)的顶端通过输气管(11)与储氢罐(12)侧壁上的进气管相连接。
2.根据权利要求1所述的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,其特征在于:所述导气管A(2)和输气管(11)的进口端均设置有单向阀,且输气管(11)的进口端除了设置有单向阀外,还安装有电磁阀。
3.根据权利要求1所述的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,其特征在于:所述冷却水箱(3)和储氢罐(12)顶部均安装有压力表,压力表用于测量冷却水箱(3)和储氢罐(12)内氢气压强大小。
4.根据权利要求1所述的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,其特征在于:所述导气管A(2)与冷却水箱(3)相连接的一端贯穿其侧壁并延伸至其内部,且冷却水箱(3)的一侧内壁上靠近底部处分别并排设置有温度传感器(13)和离子浓度传感器(14)。
5.根据权利要求1所述的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,其特征在于:所述冷却水箱(3)的另一侧内壁上靠近底部处还安装有液位传感器(15),液位传感器(15)用于测量冷却水箱(3)内冷却液体的液位高度。
6.根据权利要求1所述的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,其特征在于:所述热交换器(6)的顶板下端安装有PWM风扇(16),其用于降低热交换器(6)温度以及对蛇形管(8)内部的热氢气进行冷却降温,且蛇形管(8)平行于热交换器(6)的底板设置,蛇形管(8)为铜质材料所制成的构件。
7.根据权利要求1所述的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,其特征在于:所述硅胶吸附装置(10)用于干燥汽水分离后的氢气,且硅胶吸附装置(10)为中空结构,其内部设置有硅胶干燥件。
8.根据权利要求7所述的一种过滤氢化镁产生的氢气中阳离子的装置,其特征在于:所述硅胶吸附装置(10)的内部放置有颗粒均匀的硅胶粒(17),或者在硅胶吸附装置(10)的两侧内壁间并列均匀设置有波浪隔板(18),各波浪隔板(18)的两端分别上下间隔交错开设通气口(19),波浪隔板(18)间形成输气通道,输气通道间的硅胶吸附装置(10)两侧内壁间设置有硅胶干燥片(20),硅胶干燥片(20)上均匀间隔设置有滤气孔(21)。
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