一种蒸气发生器及其制氢系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种蒸气发生器及其制氢系统,所述蒸气发生器包括：蒸气材料容纳部，设有蒸气材料容纳空间，开设有连通所述蒸气材料容纳空间的蒸气材料入口；蒸气容纳部，设有蒸气容纳空间，开设有连通所述蒸气容纳空间的蒸气出口；多个蒸气传输管道，连接所述蒸气材料容纳部与所述蒸气容纳部；多个所述蒸气传输管道环状分布。本实用新型专利技术解决了现有制氢设备体积大和占地面积大的技术问题，达到了提高占地空间利用率的技术效果。地空间利用率的技术效果。地空间利用率的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸气发生器及其制氢系统


[0001]本技术涉及化工设备
，具体而言，涉及一种蒸气发生器及其制氢系统。

技术介绍

[0002]随着常规能源的有限性以及环境问题的日益凸出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。在各种新能源的研究中，氢气以完全清洁的燃烧方式以及可以再生的优势成为研究者的首选，而在制氢过程中，需要对制氢的环境有严格要求，以发生意外。
[0003]但是，在工业领域对制氢的应用中，存在这样一个问题：现有用于制氢的设备通常由多个蒸气发生器和多个氢气反应器独立设置，而由于用以制氢的设备通常体积巨大，由此而造成对占地面积的利用率低下，结构复杂的问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术提供一种蒸气发生器，所述蒸气发生器包括：蒸气材料容纳部，设有蒸气材料容纳空间，开设有连通所述蒸气材料容纳空间的蒸气材料入口；蒸气容纳部，设有蒸气容纳空间，开设有连通所述蒸气容纳空间的蒸气出口；至少一个或多个蒸气传输管道，连接所述蒸气材料容纳部与所述蒸气容纳部；至少一个或多个所述蒸气传输管道环状分布。
[0005]采用该技术方案后所达到的技术效果：通过将制氢的设备组合设置，在保证其制氢效率的前提下，减小其体积大小，提高占地空间的利用率。
[0006]进一步的，所述蒸气传输管道为圆环状分布构成一环或是多环，且为中空结构。
[0007]采用该技术方案后所达到的技术效果：呈圆环状分布的蒸气传输管道在内部形成中空结构，能够将所述蒸气发生器套设在氢气反应器的外部，提高了整体设备对占地空间的利用率；另一方面，由于所述蒸气发生器与所述氢气反应器之间为套设关系，可通过所述蒸气容纳部的内部连通氢气反应器的制氢反应空间，避免制取的蒸气经由外部管道而造成该过程中对所述蒸气的温度影响。
[0008]进一步的，所述蒸气发生器还包括：套筒，套设在所述蒸气传输管道的外部；所述蒸气材料容纳部和所述蒸气容纳部之间依次分隔为尾气输入腔、尾气反应腔和废气输出腔；燃烧催化剂，放置在所述尾气反应腔内。
[0009]采用该技术方案后所达到的技术效果：所述套筒被分隔呈尾气输入腔、尾气反应腔和废气输出腔三个部分，结构设计合理。
[0010]进一步的，所述套筒设有热废气输入管道、催化剂灌装管道、以及废气输出管道；所述热废气输入管道连接所述尾气输入腔；所述催化剂灌装管道连接所述尾气反应腔；所述废气输出管道连接所述废气输出腔。
[0011]采用该技术方案后所达到的技术效果：在所述套筒上设置连接所述尾气反应腔的
所述催化剂灌装管道，能够便于对所述蒸气发生器内的燃烧催化剂进行取放，提高所述蒸气材料转化为所述蒸气的效率，进而提高制氢的效率。
[0012]进一步的，所述蒸气发生器还包括蓄热组件，设置在所述套筒和所述蒸气传输管道之间。
[0013]采用该技术方案后所达到的技术效果：在所述套筒和多所述个蒸气传输管道之间设置所述蓄热组件，能够吸收并存储所述尾气燃烧释放出的热量，以确保所述蒸气在每个所述蒸气传输管道内流动时，都能够尽可能维持所述蒸气的温度，防止其温度下降地过快，对后续的蒸气收集和制氢过程造成影响。
[0014]进一步的，所述蓄热组件包括蓄热块，包裹所述蒸气传输管道；其中，所述蓄热块设有废气通孔。
[0015]采用该技术方案后所达到的技术效果：尾气燃烧产生的热废气在经过所述蓄热块的所述废气通孔时，将热量传递给所述蓄热块，所述蓄热块再对其包裹的多个所述蒸气传输管道进行加热。
[0016]另一方面，所述蓄热组件包括多个蓄热球，填充在所述套筒和多个所述蒸气传输管道之间；至少一个翅片，绕设在所述蒸气传输管道的外部，多个所述蓄热球设置在所述翅片之间。
[0017]采用该技术方案后所达到的技术效果：通过在多个所述蒸气传输管道外绕设所述翅片，来增大多个所述蒸气传输管道与多个所述蓄热球之间的换热面积，从而提高所述蓄热组件的蓄热效率。
[0018]进一步的，所述蒸气发生器还包括至少一个第一加热件，设于所述蒸气材料容纳空间；至少一个第二加热件，插设在所述蒸气传输管道内。
[0019]采用该技术方案后所达到的技术效果：通过在所述蒸气材料容纳空间设置第一加热件，进一步对所述蒸气材料进行加热，提高了所述蒸气材料转化为所述蒸气的速率；通过在所述蒸气传输管道内插设第二加热件，使得所述蒸气传输通道内的温度始终维持在最佳反应温度。
[0020]进一步的，本实施例提供了一种一体式余热制氢系统，所述制氢系统包括上述任意一种蒸气发生器；氢气反应器，连接所述蒸气容纳部；其中，所述蒸气发生器套设在氢气反应部的外部；所述蒸气发生器通过所述蒸气出口输送所述蒸气至所述氢气反应器。
[0021]综上所述，本申请上述各个实施例可以具有如下一个或多个优点或有益效果：
[0022](1)多个所述蒸气传输管道圆环状分布，在所述蒸气发生器内部形成真空结构以容纳氢气发生器，在保证制氢效率的同时，减小了制氢系统的占地面积。
[0023](2)加热方式多样，通过所述蓄热组件对尾气燃烧释放出的热量进行吸收和储蓄，以及设置第一加热件和第二加热件对所述蒸气发生器内部进行进一步加热，有效提高了蒸气的制备速率和制备效率。
附图说明
[0024]图1为本技术实施例一提供的一种蒸气发生器100的结构示意图。
[0025]图2为图1所示蒸气发生器100的A
‑
A方向的剖视图。
[0026]图3为本技术实施例一提供的另一种蒸气发生器100的剖视图。
[0027]图4为图1所示蒸气发生器100在另一视角下的结构示意图。
[0028]图5为图3所示蒸气发生器100的B
‑
B方向的剖视图。
[0029]图6为本技术实施例二提供的一种制氢系统200的结构示意图。
[0030]附图标记说明：
[0031]100
‑
蒸气发生器；10
‑
蒸气材料容纳部；11
‑
蒸气材料容纳空间；12
‑
蒸气材料入口；20
‑
蒸气容纳部；21
‑
蒸气容纳空间；22
‑
蒸气出口；30
‑
蒸气传输管道；40
‑
套筒；41
‑
尾气输入腔；42
‑
尾气反应腔；43
‑
废气输出腔；44
‑
尾气输入管道；45
‑
催化剂灌装管道；46
‑
废气输出管道；50
‑
多孔隔板；60
‑
蓄热组件；61
‑
蓄热块；62
‑
翅片；70
‑
第一加热件；80
‑
第二加热件；90
‑
支撑部；200
‑
制氢系统；110...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸气发生器，其特征在于，所述蒸气发生器包括：蒸气材料容纳部，设有蒸气材料容纳空间，开设有连通所述蒸气材料容纳空间的蒸气材料入口；蒸气容纳部，设有蒸气容纳空间，开设有连通所述蒸气容纳空间的蒸气出口；至少一个蒸气传输管道，连接所述蒸气材料容纳部与所述蒸气容纳部；至少一个所述蒸气传输管道环状分布。2.根据权利要求1所述的蒸气发生器，其特征在于，多个所述蒸气传输管道为圆环状分布构成一环或是多环，且为中空结构。3.根据权利要求1或2所述的蒸气发生器，其特征在于，所述蒸气发生器还包括：套筒，套设在所述蒸气传输管道的外部；所述蒸气材料容纳部和所述蒸气容纳部之间依次分隔为尾气输入腔、尾气反应腔和废气输出腔；燃烧催化剂，放置在所述尾气反应腔内。4.根据权利要求3所述的蒸气发生器，其特征在于，所述套筒设有热废气输入管道、催化剂灌装管道、以及废气输出管道；所述热废气输入管道连接所述尾气输入腔；所述催化剂灌装管道连接所述尾气反应腔；所述废气输出管道连接所述废气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会强，王硕，
申请(专利权)人：广东醇氢新能源研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：