一种防止氢燃料泄露的水氢发电机制造技术

技术编号:20366841 阅读:25 留言:0更新日期:2019-02-16 18:20
本实用新型专利技术公开了一种防止氢燃料泄露的水氢发电机,包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池电堆和防泄漏连接机构,其中,所述甲醇水重整制氢装置包括甲醇水储存容器、输送泵、换热器、重整器和膜分离器,所述甲醇水储存容器的甲醇水出口通过甲醇水输送管道与所述输送泵、所述换热器和所述重整器依次连接,所述重整器的气体出口通过混合气体输送管道与所述膜分离器的气体入口连接,所述膜分离器的气体出口通过氢气输送管道与所述氢燃料电池电堆的气体入口连接。本实用新型专利技术能够使管道与设备输入端或设备输出端连接更加牢固,稳定性高,有效防止出现管道连接不牢固而造成氢燃料泄露的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种防止氢燃料泄露的水氢发电机
本技术涉及水氢发电机
,具体为一种防止氢燃料泄露的水氢发电机。
技术介绍
水氢发电机一般结构包括甲醇水储存装置、输送泵、换热器、重整器、膜分离器和氢燃料电池电堆,通过输送泵将甲醇水储存容器中的甲醇水原料通过输送管道泵送至重整器的重整室,换热器安装于甲醇水原料的输送管道上,甲醇水原料在换热器中,与重整器输出的高温氢气进行换热,甲醇水原料温度升高,氢气温度降低;甲醇水原料在重整室内进行重整制氢反应制得含氢气体,通过膜分离器得到氢气并通过输送管道输送至氢燃料电池电堆中,氢气与空气中的氧气通过氢燃料电池电堆发生氧化还原反应产生电能。但在实际应用中,常出现氢燃料泄露故障,其主要原因为氢气输送管道两端与相应设备的氢气输出端和氢气输入端之间连接不牢固,稳定性低,氢气在输送的过程中,经管道连接处的缝隙中泄露,造成能源的浪费,氢能利用率的降低,且泄露的氢气与空气中的氧气反应极易引起燃烧,发生火灾,造成设备损坏及威胁工作人员身安全。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足,本技术提供了一种防止氢燃料泄露的水氢发电机,解决了管道与设备连接不牢固,稳定性低,造成氢燃料泄露,以及极易引起燃烧,发生火灾,造成设备损坏及威胁工作人员身安全的问题。(二)技术方案为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种防止氢燃料泄露的水氢发电机,包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池电堆和防泄漏连接机构,其中,所述甲醇水重整制氢装置包括甲醇水储存容器、输送泵、换热器、重整器和膜分离器,所述甲醇水储存容器的甲醇水出口通过甲醇水输送管道与所述输送泵、所述换热器和所述重整器依次连接,所述重整器的气体出口通过混合气体输送管道与所述膜分离器的气体入口连接,所述膜分离器的气体出口通过氢气输送管道与所述氢燃料电池电堆的气体入口连接,所述膜分离器的气体出口端部和所述氢燃料电池电堆的气体入口端部均设有管嘴;所述防泄漏连接机构包括第一法兰连接件和第二法兰连接件,所述第一法兰连接件包括第一径管以及分别位于该第一径管两端的第一安装法兰和第二安装法兰,所述第一安装法兰通过第一螺栓与所述膜分离器的气体出口端部或所述氢燃料电池电堆的气体入口端部固定连接,所述氢气输送管道的两端均设有与相应的所述管嘴内壁套接的管头,所述第二法兰连接件包括第二径管、位于所述第二径管内部的内螺旋槽、位于所述内螺旋槽槽壁上的内螺旋、位于第二径管一端的第三安装法兰以及位于所述第三安装法兰上且远离所述第二径管一侧的卡块,所述第一径管远离所述第一安装法兰的一端内壁设有与所述卡块卡接的卡槽,所述第二安装法兰与所述第三安装法兰之间通过第二螺栓穿插连接并通过螺母紧固,所述氢气输送管道上靠近两端部位均设有抵块,所述氢气输送管道上且位于所述抵块靠近所述第二安装法兰的一侧设有与所述内螺旋槽相匹配的卡圈,所述卡圈的外表面设有与所述内螺旋配合的外螺旋。优选的,所述防泄漏连接机构均适用于所述甲醇水储存容器与所述换热器之间的管道连接和所述重整器与所述膜分离器之间的管道连接。优选的,所述第二安装法兰和所述第三安装法兰之间通过垫圈密封连接。优选的,所述管嘴和所述第二径管之间通过密封圈密封连接,所述密封圈与所述管头的外表面抵接。优选的,所述氢气输送管道上固定安装有阻火器。(三)有益效果本技术提供了一种防止氢燃料泄露的水氢发电机,具备以下有益效果:(1)、该防止氢燃料泄露的水氢发电机,通过甲醇水重整制氢装置和氢燃料电池电堆的配合设置,利用氢气与氧气的氧化还原反应产生电能,通过设置防泄漏连接机构,即第一法兰连接件和第二法兰连接件与氢气输送管道之间的配合设置,通过内螺旋与外螺旋的螺旋配合实现第二法兰连接件与氢气输送管道的固定连接,通过第一螺栓锁紧实现第一安装法兰与设备输入端或设备输出端的固定安装,通过第二螺栓及螺母完成第二安装法兰与第三安装法兰的固定连接,即实现第一法兰连接件与第二法兰连接件之间的固定连接,第二径管上卡块与第一径管内壁卡槽的卡接配合,使管道与设备输入端或设备输出端连接更加牢固,稳定性高,有效防止出现管道连接不牢固而造成氢燃料泄露的问题。(2)、该防止氢燃料泄露的水氢发电机,通过在第二安装法兰和所述第三安装法兰之间通过垫圈密封连接,通过密封圈的设置实现管嘴和第二径管之间密封连接,保证了管道连接的密闭性,有效防止管道泄漏。(3)、该防止氢燃料泄露的水氢发电机,通过在氢气输送管道上固定安装阻火器,在设备或管道燃烧时,能够阻止氢气火焰向外蔓延,有效减小火灾造成的经济损失。附图说明图1为本技术的结构示意图;图2为本技术中防泄漏连接结构与所述氢气输送管道的结构示意图;图3为本技术中第二法兰连接件的侧视图;图4为本技术中氢气输送管道的剖视图。图中:1、甲醇水重整制氢装置;2、氢燃料电池电堆;3、防泄漏连接机构;4、甲醇水储存容器;5、输送泵;6、换热器;7、重整器;8、膜分离器;9、甲醇水输送管道;10、混合气体输送管道;11、氢气输送管道;12、管嘴;13、第一法兰连接件;1301、第一径管;1302、第一安装法兰;1303、第二安装法兰;1304、第一螺栓;1305、卡槽;14、第二法兰连接件;1401、第二径管;1402、内螺旋槽;1403、内螺旋;1404、第三安装法兰;1405、卡块;15、管头;16、第二螺栓;17、螺母;18、抵块;19、卡圈;20、外螺旋;21、阻火器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。如图1-4所示,本技术提供一种技术方案:一种防止氢燃料泄露的水氢发电机,包括甲醇水重整制氢装置1、氢燃料电池电堆2和防泄漏连接机构3,其中,所述甲醇水重整制氢装置1包括甲醇水储存容器4、输送泵5、换热器6、重整器7和膜分离器8,所述甲醇水储存容器4的甲醇水出口通过甲醇水输送管道9与所述输送泵5、所述换热器6和所述重整器7依次连接,所述重整器7的气体出口通过混合气体输送管道10与所述膜分离器8的气体入口连接,所述膜分离器8的气体出口通过氢气输送管道11与所述氢燃料电池电堆2的气体入口连接,所述膜分离器8的气体出口端部和所述氢燃料电池电堆2的气体入口端部均设有管嘴12;所述防泄漏连接机构3包括第一法兰连接件13和第二法兰连接件14,所述第一法兰连接件13包括第一径管1301以及分别位于该第一径管1301两端的第一安装法兰1302和第二安装法兰1303,所述第一安装法兰1302通过第一螺栓1304与所述膜分离器8的气体出口端部或所述氢燃料电池电堆2的气体入口端部固定连接,所述氢气输送管道11的两端均设有与相应的所述管嘴12内壁套接的管头15,所述第二法兰连接件14包括第二径管1401、位于所述第二径管1401内部的内螺旋槽1402、位于所述内螺旋槽1402槽壁上的内螺旋1403、位于第二径管1401一端的第三安装法兰1404以及位于所述第三安装法兰1404上且远离所述第二径管14本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止氢燃料泄露的水氢发电机,其特征在于,包括甲醇水重整制氢装置(1)、氢燃料电池电堆(2)和防泄漏连接机构(3),其中,所述甲醇水重整制氢装置(1)包括甲醇水储存容器(4)、输送泵(5)、换热器(6)、重整器(7)和膜分离器(8),所述甲醇水储存容器(4)的甲醇水出口通过甲醇水输送管道(9)与所述输送泵(5)、所述换热器(6)和所述重整器(7)依次连接,所述重整器(7)的气体出口通过混合气体输送管道(10)与所述膜分离器(8)的气体入口连接,所述膜分离器(8)的气体出口通过氢气输送管道(11)与所述氢燃料电池电堆(2)的气体入口连接,所述膜分离器(8)的气体出口端部和所述氢燃料电池电堆(2)的气体入口端部均设有管嘴(12);所述防泄漏连接机构(3)包括第一法兰连接件(13)和第二法兰连接件(14),所述第一法兰连接件(13)包括第一径管(1301)以及分别位于该第一径管(1301)两端的第一安装法兰(1302)和第二安装法兰(1303),所述第一安装法兰(1302)通过第一螺栓(1304)与所述膜分离器(8)的气体出口端部或所述氢燃料电池电堆(2)的气体入口端部固定连接,所述氢气输送管道(11)的两端均设有与相应的所述管嘴(12)内壁套接的管头(15),所述第二法兰连接件(14)包括第二径管(1401)、位于所述第二径管(1401)内部的内螺旋槽(1402)、位于所述内螺旋槽(1402)槽壁上的内螺旋(1403)、位于第二径管(1401)一端的第三安装法兰(1404)以及位于所述第三安装法兰(1404)上且远离所述第二径管(1401)一侧的卡块(1405),所述第一径管(1301)远离所述第一安装法兰(1302)的一端内壁设有与所述卡块(1405)卡接的卡槽(1305),所述第二安装法兰(1303)与所述第三安装法兰(1404)之间通过第二螺栓(16)穿插连接并通过螺母(17)紧固,所述氢气输送管道(11)上靠近两端部位均设有抵块(18),所述氢气输送管道(11)上且位于所述抵块(18)靠近所述第二安装法兰(1303)的一侧设有与所述内螺旋槽(1402)相匹配的卡圈(19),所述卡圈(19)的外表面设有与所述内螺旋(1403)螺旋配合的外螺旋(20)。...

【技术特征摘要】
1.一种防止氢燃料泄露的水氢发电机,其特征在于,包括甲醇水重整制氢装置(1)、氢燃料电池电堆(2)和防泄漏连接机构(3),其中,所述甲醇水重整制氢装置(1)包括甲醇水储存容器(4)、输送泵(5)、换热器(6)、重整器(7)和膜分离器(8),所述甲醇水储存容器(4)的甲醇水出口通过甲醇水输送管道(9)与所述输送泵(5)、所述换热器(6)和所述重整器(7)依次连接,所述重整器(7)的气体出口通过混合气体输送管道(10)与所述膜分离器(8)的气体入口连接,所述膜分离器(8)的气体出口通过氢气输送管道(11)与所述氢燃料电池电堆(2)的气体入口连接,所述膜分离器(8)的气体出口端部和所述氢燃料电池电堆(2)的气体入口端部均设有管嘴(12);所述防泄漏连接机构(3)包括第一法兰连接件(13)和第二法兰连接件(14),所述第一法兰连接件(13)包括第一径管(1301)以及分别位于该第一径管(1301)两端的第一安装法兰(1302)和第二安装法兰(1303),所述第一安装法兰(1302)通过第一螺栓(1304)与所述膜分离器(8)的气体出口端部或所述氢燃料电池电堆(2)的气体入口端部固定连接,所述氢气输送管道(11)的两端均设有与相应的所述管嘴(12)内壁套接的管头(15),所述第二法兰连接件(14)包括第二径管(1401)、位于所述第二径管(1401)内部的内螺旋槽(1402)、位于所述内螺旋槽(1402)槽壁上的内螺旋(1403)、位于第二径管(1401)一端的...

【专利技术属性】
技术研发人员:戚玉欣党志东陶志国
申请(专利权)人:德州新动能铁塔发电有限公司
类型:新型
国别省市:山东,37

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