一种水电解制氢自动充氮置换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种水电解制氢自动充氮置换装置，涉及水电解制氢技术领域，包括氮气进口和管道，所述氮气进口通过管道连通有止回阀，止回阀通过管道连通有两个流量计，连通止回阀和流量计的管道分叉设置为两路，流量计通过管道连通有电磁阀，电磁阀通过管道连通有减压器，左侧所述减压器通过管道连通有氧分离器，右侧所述减压器通过管道连通有氢分离器，氢分离器和氧分离器内部下方均填充有碱性液体。本实用新型专利技术通过设置两个减压器、两个电磁阀和两个流量计，不需要刻意减缓氮气进入的速度，使得置换的速度可以得到保证，该装置可以远传自动控制，无需现场操作，可以一键自动完成充氮置换操作，提高设备自动化程度。提高设备自动化程度。提高设备自动化程度。

An automatic nitrogen replacement device for hydrogen production by water electrolysis

【技术实现步骤摘要】
一种水电解制氢自动充氮置换装置


[0001]本技术涉及水电解制氢
，具体是涉及一种水电解制氢自动充氮置换装置。

技术介绍

[0002]碱性水电解制氢装置设有两个气体分离器，分离器工作状态下下半部充满碱液，上半部充满气体。电解槽电解产生的氢气随碱液进入氢分离器，电解产生的氧气随氧进入氧分离器。电解槽每个小室内阳极和阴极中用隔膜隔开，水与离子可以通过隔膜，气体不能通过隔膜，且隔膜对两侧压差非常敏感，故氢分离器与氧分离器底部通过联通管连接，两侧液位差即为电解槽隔膜所受的压差。且分离器内碱液有液封的作用。
[0003]在水电解制氢前，需要对存储氢气和氧气的容器内部的空气进行排出，否则氢气或氧气与空气混合后，引燃容易造成爆炸。因此，有必要对存储氢气和氧气的容易进行置换，将空气置换为惰性气体氮气。
[0004]制氢设备较长时间不运行时，为了防止因后端阀门内漏等因素引起两侧液位变换导致氢气/氧气通过联通管进入另一侧分离器，导致氢氧混合爆炸产生危险；设备需要检修时，也需要将设备中的氢气/氧气置换为惰性气体氮气。
[0005]常规使用的氮气置换装置，设置较为简单，由一个止回阀和一个截止阀构成，设置在平横管上，仅靠一根管进行置换，需要现场人工操作，且为了维持两侧液位平衡，需要控制很慢的充氮速度(每次充氮需要数个小时)，如果液位差过大还需要手动调整氢氧出口旁通阀放空，否则，某侧液位归零氢气/氧气会通过联通管进入另一侧容器，氢氧混合发生危险。随着设备自动化程度不断提供，这种传统的充氮方式已经不适合设备的运行要求。
[0006]为解决上述问题，有必要提供一种水电解制氢自动充氮置换装置。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，提供一种水电解制氢自动充氮置换装置，本技术方案解决了上述
技术介绍
中提出的常规使用的氮气置换装置，设置较为简单，由一个止回阀和一个截止阀构成，设置在平横管上，需要现场人工操作，且为了维持两侧液位平衡，需要控制很慢的充氮速度(每次充氮需要数个小时)，如果液位差过大还需要手动调整氢氧出口旁通阀放空，否则，某侧液位归零氢气/氧气会通过联通管进入另一侧容器，氢氧混合发生危险的问题。
[0008]为达到以上目的，本技术采用的技术方案为：
[0009]一种水电解制氢自动充氮置换装置，包括氮气进口和管道，所述氮气进口通过管道连通有止回阀，止回阀通过管道连通有两个流量计，连通止回阀和流量计的管道分叉设置为两路，流量计通过管道连通有电磁阀，电磁阀通过管道连通有减压器，左侧所述减压器通过管道连通有氧分离器，右侧所述减压器通过管道连通有氢分离器，氢分离器和氧分离器内部下方均填充有碱性液体。
[0010]优选的，所述氧分离器和氢分离器均设置在电解槽后，氧分离器和氢分离器内部中空，氧分离器和氢分离器底部与电解槽气碱出口连通。
[0011]优选的，所述电解槽内部设置多个极板，电解槽极板一侧为阳极，电解槽内部极板另一侧为阴极，氧分离器设置在阳极汇集的出口后，氢分离器设置在阴极汇集的出口后。
[0012]优选的，所述电解槽内部充满碱性液体。
[0013]优选的，所述氧分离器和氢分离器底部之间固定连接有连通管。
[0014]优选的，所述氧分离器左侧固定连接有调节阀组，氢分离器右侧固定连接有调节阀组。
[0015]与现有技术相比，本技术提供了一种水电解制氢自动充氮置换装置，具备以下有益效果：
[0016]通过设置两个减压器、两个电磁阀和两个流量计，使用时，只需要远传信号控制充氮自动阀门开启，使得氮气从氮气进口进入装置，系统压力达到设定值A后，关闭自动充氮阀门，通过节流装置(减压器等)可以调节两侧流量，调试时可通过流量计示数调节节流装置(减压器等)使两侧流量相等，从而保证氧分离器和氢分离器中的液位差保持在合适范围，避免氧气和氢气的混合，同时，不需要刻意减缓氮气进入的速度，使得置换的速度可以得到保证，另外，该装置可以远传自动控制，无需现场操作，一键自动完成充氮置换操作，提高设备自动化程度，减少了因人员误操作产生的风险。
附图说明
[0017]图1为本技术的结构示意图；
[0018]图2为本技术的电解槽结构示意图。
[0019]图中标号为：
[0020]1、止回阀；2、减压器；3、电磁阀；4、流量计；5、管道；6、氧分离器；7、氮气进口；8、氢分离器；9、连通管；10、碱性液体；11、电解槽；12、调节阀组。
具体实施方式
[0021]以下描述用于揭露本技术以使本领域技术人员能够实现本技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
[0022]参照图1
‑
2所示，一种水电解制氢自动充氮置换装置，包括氮气进口7和管道5，所述氮气进口7通过管道5连通有止回阀1，止回阀1通过管道5连通有两个流量计4，连通止回阀1和流量计4的管道5分叉设置为两路，流量计4通过管道5连通有电磁阀3，电磁阀3通过管道5连通有减压器2，左侧所述减压器2通过管道5连通有氧分离器6，右侧所述减压器2通过管道5连通有氢分离器8，氢分离器8和氧分离器6内部下方均填充有碱性液体10；
[0023]通过远程信号控制电磁阀3同时打开实现两侧同时同速充氮，使得氮气从氮气进口7充入装置中，氮气经过止回阀1，止回阀1用于防止分离器中的液体回流至氮气系统，减压器2的压力控制，通过调节减压器2使两侧流量保持相同，并处以一个合理且较快的流速下，由此保证两侧同时充氮时压力相同，氧分离器6和氢分离器8的液位大致相等，从而不会发生氢气和氧气的混合，氮气通过管道5进入到氧分离器6和氢分离器8中，当氧分离器6和氢分离器8内部压力达到给定值B时，将氧分离器6和氢分离器8的调节阀组12打开，使得内
部空气从调节阀组12排出，当氧分离器6和氢分离器8内部压力达到给定值C时，关闭调节阀组12，从而可以对氧分离器6和氢分离器8内部空气置换，自动循环上述操作三次，完成充氮置换过程。
[0024]具体的，氧分离器6和氢分离器8均设置在电解槽11后，氧分离器6和氢分离器8内部中空，氧分离器6和氢分离器8底部与电解槽11气碱出口连通。
[0025]电解槽11内部设置多个极板，电解槽11极板一侧为阳极，电解槽11极板另一侧为阴极，氧分离器6设置在阳极汇集的出口后，氢分离器8设置在阴极汇集的出口后。
[0026]电解槽11内部充满碱性液体10。
[0027]氧分离器6和氢分离器8底部之间固定连接有连通管9。
[0028]氧分离器6左侧固定连接有调节阀组12，氢分离器8右侧固定连接有调节阀组12。
[0029]本技术的工作原理及使用流程：通过设置两个减压器2、两个电磁阀3和两个流量计4，使用时，只需要远传信号控制充氮自动阀门开启，使得氮气从氮气进口7进入装置，系统压力达到设定值A后，关闭自动充氮阀门，通过节流装置(减压器2等)可以调节两侧流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水电解制氢自动充氮置换装置，其特征在于，包括氮气进口(7)和管道(5)，所述氮气进口(7)通过管道(5)连通有止回阀(1)，止回阀(1)通过管道(5)连通有两个流量计(4)，连通止回阀(1)和流量计(4)的管道(5)分叉设置为两路，流量计(4)通过管道(5)连通有电磁阀(3)，电磁阀(3)通过管道(5)连通有减压器(2)，左侧所述减压器(2)通过管道(5)连通有氧分离器(6)，右侧所述减压器(2)通过管道(5)连通有氢分离器(8)，氢分离器(8)和氧分离器(6)内部下方均填充有碱性液体(10)。2.根据权利要求1所述的一种水电解制氢自动充氮置换装置，其特征在于：所述氧分离器(6)和氢分离器(8)均设置在电解槽(11)后，氧分离器(6)和氢分离器(8)内部中空，氧分离器(6)和氢分离器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓亮，孙健康，付绕，刘子龙，
申请(专利权)人：考克利尔竞立苏州氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：