CN220317975U - 一种低能耗电解水制氢设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低能耗电解水制氢设备，本实用新型涉及制氢设备技术领域。该低能耗电解水制氢设备，包括电压器，电压器的输入端电性连接有接入端子，电压器的输出端电性连接有整流器，整流器的输出端电性连接有制氢电解槽，制氢电解槽的其中一个输出端固定安装有氧气液综合分离器。本实用新型利用制氢设备在运行过程中产生的废热，对氢气进行纯化预处理，可有效降低设备能耗，该基于热管理***的低能耗制氢设备适用范围较广，搭配低成本高效率的AEM制氢电解槽，其直流能耗范围为4.3～4.8kWh/Nm3，降低了制氢成本，并且通过引入热管理***，可有效监控电解水制氢设备中电解液的温度，自动调节各冷却装置中冷却水的流速，保障冷却效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及制氢设备技术领域，具体为一种低能耗电解水制氢设备。
背景技术
全球氢能已经进入产业化快速发展的新阶段，氢能产业热度持续上升。在多种制氢技术中，电解水制氢技术无疑是最环保的制氢技术之一；
目前，电解水制氢电解槽作为重要的绿氢制取设备，它的发展影响着绿氢规模化进程；为推动制氢产业化发展，对制氢设备的性能、能耗和产氢效率需提出更高要求；传统的电解水制氢设备能耗较高，本实用新型基于热管理***公开开发了一种低能耗且可商业化应用的电解水制氢设备。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种低能耗电解水制氢设备，解决了传统的电解水制氢设备能耗较高的问题。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种低能耗电解水制氢设备，包括电压器，所述电压器的输入端电性连接有接入端子，所述电压器的输出端电性连接有整流器，所述整流器的输出端电性连接有制氢电解槽，所述制氢电解槽的其中一个输出端固定安装有氧气液综合分离器，所述氧气液综合分离器的输出端固定连接有氧气纯度分析仪，所述制氢电解槽的另一个输出端固定安装有氢气液综合分离器，所述氢气液综合分离器的输出端固定安装有氢气纯化设备，所述氢气纯化设备的输出端固定安装有氢气纯度分析仪，所述氢气液综合分离器的内部固定安装有氢气纯化预热设备。
优选的，所述电压器和整流器可将输入电转化成制氢电解槽中所需的直流电，所述制氢电解槽的产氢端为高气压侧，所述制氢电解槽的产氧端为低气压侧。
优选的，所述氧气纯度分析仪和氢气纯度分析仪的输出端均固定安装有输出管道。
优选的，所述制氢电解槽和氧气液综合分离器之间与制氢电解槽和氢气液综合分离器之间均设置有回流管。
优选的，所述制氢电解槽和氧气液综合分离器的连通管与制氢电解槽和氢气液综合分离器之间的连通管外表面均套接有冷却管，冷却管内部填装有循环冷却液。
有益效果
本实用新型提供了低能耗电解水制氢设备。与现有技术相比具备以下有益效果：
1、该低能耗电解水制氢设备，利用制氢设备在运行过程中产生的废热，对氢气进行纯化预处理，可有效降低设备能耗，该基于热管理***的低能耗制氢设备适用范围较广，搭配低成本高效率的AEM制氢电解槽，其直流能耗范围为4.3～4.8kWh/Nm3，进一步降低了制氢成本。
2、该低能耗电解水制氢设备，通过引入热管理***，可有效监控电解水制氢设备中电解液的温度，自动调节各冷却装置中冷却水的流速，保障冷却效果。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：1、接入端子；2、电压器；3、整流器；4、制氢电解槽；5、氧气液综合分离器；6、氧气纯度分析仪；7、氢气液综合分离器；8、氢气纯化设备；9、氢气纯度分析仪；10、氢气纯化预热设备。
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，本实用新型提供一种技术方案：一种低能耗电解水制氢设备，包括电压器2，电压器2的输入端电性连接有接入端子1，电压器2的输出端电性连接有整流器3，整流器3的输出端电性连接有制氢电解槽4，电压器2和整流器3可将输入电转化成制氢电解槽4中所需的直流电，制氢电解槽4的产氢端为高气压侧，制氢电解槽4的产氧端为低气压侧；
制氢电解槽4的其中一个输出端固定安装有氧气液综合分离器5，氧气液综合分离器5的输出端固定连接有氧气纯度分析仪6，制氢电解槽4的另一个输出端固定安装有氢气液综合分离器7，制氢电解槽4和氧气液综合分离器5之间与制氢电解槽4和氢气液综合分离器7之间均设置有回流管，制氢电解槽4和氧气液综合分离器5的连通管与制氢电解槽4和氢气液综合分离器7之间的连通管外表面均套接有冷却管，冷却管内部填装有循环冷却液，氢气液综合分离器7的输出端固定安装有氢气纯化设备8，氢气纯化设备8的输出端固定安装有氢气纯度分析仪9，氧气纯度分析仪6和氢气纯度分析仪9的输出端均固定安装有输出管道，氢气液综合分离器7的内部固定安装有氢气纯化预热设备10，利用制氢设备在运行过程中产生的废热，对氢气进行纯化预处理，可有效降低设备能耗，该基于热管理***的低能耗制氢设备适用范围较广，搭配低成本高效率的AEM制氢电解槽，其直流能耗范围为4.3～4.8kWh/Nm3，进一步降低了制氢成本。
工作时，首先，接入端子1接入网电、风电等电力，然后通过电压器2和整流器3，将交流电转化为制氢电解槽4所需的直流电，并接入制氢电解槽4，此时制氢电解槽4工作，制氢电解槽4的产氧端为低气压侧，电解水产生的氧气随着电解液一起进入到氧气液综合分离器5中，电解液经冷却后回流到电解槽中。经气液分离后的氧气，冷却后进入氧气纯度分析仪6，根据实际需求进行排空或储氧操作，制氢电解槽4的产氢端为高气压侧，与氧气端类似，电解水产生的氢气随电解液一起进入到氢气液综合分离器7中，电解液经冷却回流电解槽中，而分离出的氢气进入到氢气纯化***进行进一步纯化，纯化后的氢气经冷却后，经氢气纯度检测仪检测合格后进入储氢装置，热管理***中的温度监测设备对电解液的温度进行监测，自动控制循环冷却水中的流速，保障冷却效果，对气液综合分离器中产生的气体和电解液，以及整流器3产进行冷却后的冷却水经***收集回流入氢气纯化预热装置，该步骤可提前对进入氢气纯化***的氢气进行预热处理，节约了***的能耗。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (5)
1.一种低能耗电解水制氢设备，包括电压器(2)，其特征在于：所述电压器(2)的输入端电性连接有接入端子(1)，所述电压器(2)的输出端电性连接有整流器(3)，所述整流器(3)的输出端电性连接有制氢电解槽(4)，所述制氢电解槽(4)的其中一个输出端固定安装有氧气液综合分离器(5)，所述氧气液综合分离器(5)的输出端固定连接有氧气纯度分析仪(6)，所述制氢电解槽(4)的另一个输出端固定安装有氢气液综合分离器(7)，所述氢气液综合分离器(7)的输出端固定安装有氢气纯化设备(8)，所述氢气纯化设备(8)的输出端固定安装有氢气纯度分析仪(9)，所述氢气液综合分离器(7)的内部固定安装有氢气纯化预热设备(10)。
2.根据权利要求1所述的一种低能耗电解水制氢设备，其特征在于：所述电压器(2)和整流器(3)可将输入电转化成制氢电解槽(4)中所需的直流电，所述制氢电解槽(4)的产氢端为高气压侧，所述制氢电解槽(4)的产氧端为低气压侧。
3.根据权利要求1所述的一种低能耗电解水制氢设备，其特征在于：所述氧气纯度分析仪(6)和氢气纯度分析仪(9)的输出端均固定安装有输出管道。
4.根据权利要求1所述的一种低能耗电解水制氢设备，其特征在于：所述制氢电解槽(4)和氧气液综合分离器(5)之间与制氢电解槽(4)和氢气液综合分离器(7)之间均设置有回流管。
5.根据权利要求1所述的一种低能耗电解水制氢设备，其特征在于：所述制氢电解槽(4)和氧气液综合分离器(5)的连通管与制氢电解槽(4)和氢气液综合分离器(7)之间的连通管外表面均套接有冷却管，冷却管内部填装有循环冷却液。
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