【技术实现步骤摘要】
本申请涉及制氢，具体而言，涉及一种pem电解槽测试装置。
技术介绍
1、pem电解水制氢是一种以纯水为原料的制氢技术，以质子交换膜为隔膜，在表面覆盖催化剂，在直流电的作用下将纯水反应成氢气和氧气。质子交换膜采用全氟磺酸材质，一方面可以有效阻止电子传导，另一方面可以阻隔阴阳两极的气体互窜。pem电解水技术具有强抗干扰的特性，可适配光伏发电、风力发电和潮汐能发电等不稳定电能输出，从源头上实现绿氢制备。
2、目前，pem电解水的核心零部件在与pem电解槽，电解槽的性能高低直接影响整个系统的制氢效率，而且电解槽的成本约占整个系统成本的70％，所以针对电解槽产品性能的提高和成本的降低至关重要，对于不断发展的pem电解槽技术，相应的测试需求也在急剧上升，而目前电解槽的测试普遍时间周期较长，测试工况复杂多变，所以大量准确的测试工位需求是目前需要解决的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种pem电解槽测试装置，能够多支路不同工况的取样测试，提高测试效率。
2、本申请实施例提供一种pem电解槽测试装置，pem电解槽测试装置包括电解槽模块、纯水模块和氢气处理模块，电解槽模块包括电解电源和pem电解槽，电解电源用于向pem电解槽供电；纯水模块用于向pem电解槽提供纯水，pem电解槽的阳极出口与纯水模块的循环水入口连通；氢气处理模块与pem电解槽的阴极出口连通，氢气处理模块用于去除阴极出口所排出气体中的水；其中，电解槽模块的数量设为多个，氢气处理模块的数量与电解槽模块的数量
3、在本方案中，电解电源给pem电解槽供电，纯水模块为pem电解槽提供纯水，pem电解槽电解时，pem电解槽的阳极出口富含大量的氧气，混合在水中，然后一同回流至恒温水罐。pem电解槽的阴极出口产出的氢气含有大量水汽及少量氧气，氢气中的氧气含量是检测电解槽性能状况的重要指标，且氢气分析模块在工作条件下不能存在水。通过氢气处理模块能去除气体中含有的水汽，然后气体流至氢气分析模块，经过氢气分析模块测出氢中氧含量。本方案中的电解槽模块的数量设为多个，多个电解槽模块共同连接该氢气分析模块，即采用多支路取样汇集到主路的气体分析方式，不需要在每个支路均设置氢气分析模块，仅需要设置一组氢气分析模块，节省了传感器布置空间与成本，并排除因传感器自身差异而导致的结果偏差，提高了测试结果的准确性。并且各个氢气处理模块的出气口与氢气分析模块之间的支路上均设置有第一阀门，第一阀门能够控制对应电解槽模块的支路与氢气分析模块的通断，以实现多支路分别取样分析。
4、在一些实施例中，各个氢气处理模块的出气口连接有尾排管路，尾排管路的进气口位于各个氢气处理模块的出气口与第一阀门之间。
5、上述技术方案中，通过各个氢气处理模块的出气口连接有尾排管路的设置，这样多个电解槽模块可以同时进行电解工作，每个电解槽模块可独立设置不同测试工况，之间互不影响。在对其中一个电解槽模块的氢气进行取样分析时，其余电解槽模块支路上的第一阀门关闭便可，让其余电解槽模块的氢气通过尾排管路外排。当完成其中一个电解槽模块取样分析后，关闭该电解槽模块支路上的第一阀门，然后打开另一电解槽模块的第一阀门，从而能够实现快速切换取样，取样效率更高。
6、在一些实施例中，纯水模块包括恒温水罐和水泵，恒温水罐用于提供纯水，恒温水罐的出水口与水泵的入口连通，水泵的出口与pem电解槽的纯水入口连通，pem电解槽的阳极出口与恒温水罐的循环水入口连通；恒温水罐内设置有第一加热部件，第一加热部件用于对恒温水罐内的水进行加热。
7、上述技术方案中，恒温水罐内装有纯水，从而为pem电解槽提供纯水，水泵从恒温水罐内抽水，水泵出水进入于pem电解槽进行电解。通过在恒温水罐内配备有第一加热部件，pem电解槽测试装置在低温环境下使用时，加热部件可以对恒温水罐内的水进行加热控温，使得恒温水罐内的纯水为恒温状态。
8、在一些实施例中，水泵的出水口与各个pem电解槽的纯水入口之间分别依次设置有第二加热部件、冷却组件、第一温度传感器和第二阀门。
9、上述技术方案中，在第一加热部件的作用下，能够对恒温水罐的水进行加热，通过水泵的出水口与各个pem电解槽的纯水入口还设置有第二加热部件、冷却组件和第一温度传感器，恒温水从恒温水罐内输送至各个电解槽模块的供水支路上再由各支路的第二加热部件及对应的冷却组件配合作用，与第一温度传感器的反馈信号进行协同工作，将各个支路的水温进行单独控制、互不干涉，保证各个电解槽模块能达到不同的测试工况，并保证整体加热效率，满足同一装置不同工况的测试需求。
10、在一些实施例中，水泵的出水口与恒温水罐的循环水入口之间设置有去离子模块。
11、上述技术方案中，由于pem电解槽对水质具有一定要求，通过在纯水的供水管路上并联有去离子模块，在水质超过阈值时，利用去离子模块对纯水的水质进行净化处理，可以保证纯水供水的水质，确保pem电解槽的正常工作。
12、在一些实施例中，氢气处理模块包括第一分水器、第一干燥罐和氢气流量计，第一分水器与pem电解槽的阴极出口连通，第一干燥罐与第一分水器的出气口连通，第一干燥罐的出气口与氢气流量计连通，氢气流量件能与氢气分析模块连通。
13、上述技术方案中，通过第一分水器和第一干燥罐的配合作用下，第一分水器对氢气中含有的水汽进行冷凝分离，然后气体还有一部分残余的水汽经过第一干燥罐后，以去除气体中含有的水汽，利于保证后续氢中氧的测试准确度，氢气流量计可以对气体起到计量的作用。
14、在一些实施例中，pem电解槽的阴极出口与第一分水器之间还连通有氮气吹扫管路。
15、上述技术方案中，通过在pem电解槽的阴极出口连接有氮气吹扫管路，在急停或特殊情况下使用氮气置换掉氢气，保证装置的安全。
16、在一些实施例中，pem电解槽测试装置还包括氧气处理模块，氧气处理模块与纯水模块的氧气排出口连通，氧气处理模块用于去除氧气排出口所排出气体中的水；氧气处理模块包括第二分水器和第二干燥罐，第二分水器与氧气排出口连通，第二干燥罐与第二分水器的出气口连通，第二干燥罐的出气口连通有氧气分析模块。
17、上述技术方案中，通过第二分水器和第二干燥罐的配合作用下，第二分水器对氧气中含有的水汽进行冷凝分离，然后气体还有一部分残余的水汽经过第二干燥罐后，去除气体中含有的水汽，然后经过氧气分析模块分析氧中氢的含量。
18、在一些实施例中，第二分水器的排水口与纯水模块连通。
19、上述技术方案中，通过将第二分水器的排水口与纯水模块连通，可以对第二分水器分离后的水进行回收利用，避免水资源浪费。
20、在一些实施例中，pem电解槽的阳极出口与纯水模块的循环水入口之间设置有第二温度传感器。
21、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PEM电解槽测试装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的PEM电解槽测试装置，其特征在于，各个所述氢气处理模块的出气口连接有尾排管路，所述尾排管路的进气口位于各个所述氢气处理模块的出气口与所述第一阀门之间。
3.如权利要求1所述的PEM电解槽测试装置，其特征在于，所述纯水模块包括恒温水罐和水泵，所述恒温水罐用于提供纯水，所述恒温水罐的出水口与所述水泵的入口连通，所述水泵的出口与所述PEM电解槽的纯水入口连通，所述PEM电解槽的阳极出口与所述恒温水罐的循环水入口连通；所述恒温水罐内设置有第一加热部件，所述第一加热部件用于对所述恒温水罐内的水进行加热。
4.如权利要求3所述的PEM电解槽测试装置，其特征在于，所述水泵的出水口与各个所述PEM电解槽的纯水入口之间分别依次设置有第二加热部件、冷却组件、第一温度传感器和第二阀门。
5.如权利要求3所述的PEM电解槽测试装置，其特征在于，所述水泵的出水口与所述恒温水罐的循环水入口之间设置有去离子模块。
6.如权利要求1所述的PEM电解槽测试装置，其特征在于，所述氢气处
7.如权利要求6所述的PEM电解槽测试装置，其特征在于，所述PEM电解槽的阴极出口与所述第一分水器之间还连通有氮气吹扫管路。
8.如权利要求1所述的PEM电解槽测试装置，其特征在于，所述PEM电解槽测试装置还包括：
9.如权利要求8所述的PEM电解槽测试装置，其特征在于，所述第二分水器的排水口与所述纯水模块连通。
10.如权利要求1所述的PEM电解槽测试装置，其特征在于，所述PEM电解槽的阳极出口与所述纯水模块的循环水入口之间设置有第二温度传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种pem电解槽测试装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的pem电解槽测试装置，其特征在于，各个所述氢气处理模块的出气口连接有尾排管路，所述尾排管路的进气口位于各个所述氢气处理模块的出气口与所述第一阀门之间。
3.如权利要求1所述的pem电解槽测试装置，其特征在于，所述纯水模块包括恒温水罐和水泵，所述恒温水罐用于提供纯水，所述恒温水罐的出水口与所述水泵的入口连通，所述水泵的出口与所述pem电解槽的纯水入口连通，所述pem电解槽的阳极出口与所述恒温水罐的循环水入口连通；所述恒温水罐内设置有第一加热部件，所述第一加热部件用于对所述恒温水罐内的水进行加热。
4.如权利要求3所述的pem电解槽测试装置，其特征在于，所述水泵的出水口与各个所述pem电解槽的纯水入口之间分别依次设置有第二加热部件、冷却组件、第一温度传感器和第二阀门。
5.如权利要求3所述的pem电解槽测试装置，其特征在于，所述水泵的...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪鑫，沈炯，王善彬，段耀东，陈聪，徐智健，
申请(专利权)人：上海重塑斑斓氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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