磁流体制氢系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磁流体制氢系统，充分利用电解水制氢时产生的气体膨胀的内能推动电解液自动循环流动，使富含OH‑和K+离子的电解液通过磁流体发电来补偿电解水所消耗的电能。采用了常温的电解液作为工质，因此使磁流发电体避免了高温和种子回收等问题，可以长时间稳定运行；其包含夹在两块永磁体之间的，由两片相互绝缘的电极板所构成的螺旋形流道，并结合拉法尔喷管的结构特点构成的喇叭口螺旋流道，极大的加快了电解液的喷射速度，并增加了磁流体流道的长度，减小流道的阻力；并将电极板直接做成螺旋流道，极大增加了电极的横截面积和电流密度，降低磁流体的工作温度和磁流体发电机的内阻；并且使磁流体的生产工艺变的简单，方便组装和维护。

【技术实现步骤摘要】
磁流体制氢系统
本专利技术涉及一种磁流体制氢系统。
技术介绍
电解水制氢涉及两个重要的基本反应，即阴极水的还原和阳极水的氧化。然而，反应动力学的限制要求提供高于理论分解电压的过电压来加速两极反应，导致严重的电能损失。一些贵金属如铂、氧化钌、氧化铷等能有效降低反应活化能垒，提升反应速率，但是昂贵的价格限制其在电解水工业中的规模化使用。如果将磁流体发电技术应用到电解水制氢中，充分利用电解水制氢时产生的气体膨胀的内能推动电解液自动循环流动，使电解液通过磁流体发电来补偿电解水所消耗的电能。只要加快电解液的喷射速度，增加磁场强度，就能提高发电机的功率，大幅降低电解水制氢的能耗和电解水设备的成本。目前的磁流体发电机为了提高发电效率，主要采用高温等离子体作为工质，为了使工质具有足够的电导率，需要在高温和高速下加上钾、铯等作为种子，以利用非平衡电离原理来提高电离度。这就带来了工质种子回收的问题，并且工质的温度达到2000度到3000度，通道和电极的材料都要求耐高温、耐碱腐蚀、耐化学烧蚀，因而磁流体发电机不能长时间运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁流体制氢系统，能够充分利用电解水制氢时产生的气体膨胀的内能推动电解液循环流动，使富含OH-和K+离子的电解液通过磁流体发电来补偿电解水所消耗的电能。由于采用了常温的电解液作为工质，因此使磁流体发电机避免了耐高温和种子回收等问题，并且可以长时间稳定运行。本专利技术的目的是这样实现的，一种磁流体制氢系统，包括磁流发电体以及与该发电体电流输出端相连的电解槽，磁流发电体内具有磁流体流道，夹在两块永磁体之间的，由两片相互绝缘的电极板所构成的螺旋形流道，螺旋形流道的进液端以及出液端均为拉法尔喷管结构；所述的两片相互绝缘的电极板由绝缘密封胶粘接在同一平面内，形成一个完整的螺旋形流道，所述的两片相互绝缘的电极板所构成的螺旋形流道两侧均贴有绝缘膜，分别与两侧的永磁体绝缘；所述的磁流发电体通过堆叠结构，将一组以上的磁流发电体的磁路和流道集成在一起；所述的磁流发电体出水口与电解槽进水口相连，电解槽的产气口通过气液混合导管与滤气瓶相连，滤气瓶的出液口与所述的磁流发电体进水口相连；利用电解水制氢时产生的气体上升膨胀的内能推动电解液自动循环流动，并通过所述的磁流发电体发电来补偿电解水所消耗的电能。作为本专利技术的进一步改进，所述的磁流发电体各组单元的正负极板之间为并联或串联结构；由正负电极所构成的流道为齿梳形电极构成的‘S’形流道。在实际应用中可以通过增加或减少磁流发电体的各组单元的数量或改变磁流发电体单元的尺寸大小，或改变磁体的大小和形状等办法来实现不同功率等级的输出；本专利技术结构独特新颖，包含夹在两块永磁体之间的，由两片相互绝缘的电极板所构成的具有拉法尔喷管结构特点的喇叭口螺旋流道，极大加快了电解液的喷射速度，并增加了磁流体流道的长度，减小了流道的阻力，使每个磁流体单元都能经喇叭口螺旋流道再次加速电解液的流速；同时还可以采用堆叠结构，将若干组具有磁流体流道的磁路和流道最大限度地并列集成到一起，充分利用永磁体的静态磁能；并将电极板直接做成螺旋流道，极大增加了电极的横截面积和电流密度，降低磁流体的工作温度和磁流体发电机的内阻；并且使磁流体的生产工艺变的简单，方便组装和维护。本专利技术磁流体发电机产生的电能进入电解槽，电解产生和氧气，充分利用电解水制氢时产生的膨胀气体的内能再次推动电解液循环流动，使富含OH-和K+离子的电解液通过磁流体发电来补偿电解水所消耗的电能。由于采用了常温的电解液作为工质，因此使磁流体发电机避免了耐高温和种子回收等问题，并且可以长时间稳定运行。附图说明下面将结合附图对本专利技术作进一步详细的描述。附图1是磁流体零件装配爆炸图；附图2是磁流体零件组装侧视图；附图3是磁流体制氢系统原理图。其包括：1、进水口端盖板；2、一单元强磁体A；3、一单元绝缘膜A；4、一单元螺旋电极A；5、一单元螺旋电极B；6、一单元绝缘膜B；7、二单元磁体骨架；8、一单元强磁体B；9、二单元绝缘膜A；10、二单元螺旋电极A；11、二单元螺旋电极B；12、二单元绝缘膜B；13、二单元强磁体；14、三单元磁体骨架；15、三单元绝缘膜A；16、三单元螺旋电极A；17、三单元螺旋电极B；18、三单元绝缘膜B；19、三单元强磁体；20、出水口端盖板；21、出水口；22、三单元下导流孔；23/24/25、三单元上导流孔；26、一单元下导流孔；27/28、一单元上导流孔；29、进水口；30、磁体槽；31、正极螺栓；32、负极螺栓；33、禁锢绝缘螺栓；34、磁流体一单元电极板剖视图；35/36、密封绝缘胶；37、电解液导管；38、电解槽进水口；39、电解槽；40、电解槽产气口；41、电解槽正极端子；42、电解槽负极端子；43、补水指示灯；44、电控板；45、气/液混合导管；46、滤气瓶进气口；47、滤气瓶液位传感器；48、压力传感器；49、供气电磁阀；50、滤气瓶；51、电解液；52、滤气瓶补水口；53、氢气/氢氧混合气；54、滤气瓶密封盖；55、滤气瓶出气口；56、三通接头；57、补水泵；58、通气孔；59、水箱盖；60、水箱；61、水；62、水位传感器；63、滤气瓶出液口；64、循环泵。具体实施方式一种磁流体制氢系统，如图1、图2、图3所示，包括磁流发电体以及与该发电体电流输出端相连的电解槽，磁流发电体内具有磁流体流道，夹在两块永磁体之间的，由两片相互绝缘的电极板所构成的螺旋形流道，螺旋形流道的进液端以及出液端均为拉法尔喷管结构；所述的两片相互绝缘的电极板由绝缘密封胶粘接在同一平面内，形成一个完整的螺旋形流道，所述的两片相互绝缘的电极板所构成的螺旋形流道两侧均贴有绝缘膜，分别与两侧的永磁体绝缘；所述的磁流发电体通过堆叠结构，将一组以上的磁流发电体的磁路和流道集成在一起；所述的磁流发电体出水口与电解槽进水口相连，电解槽的产气口通过气液混合导管与滤气瓶相连，滤气瓶的出液口与所述的磁流发电体进水口相连；利用电解水制氢时产生的气体上升膨胀的内能推动电解液自动循环流动，并通过所述的磁流发电体发电来补偿电解水所消耗的电能；作为本专利技术的进一步改进，所述的磁流发电体各组单元的正负极板之间为并联或串联结构；由正负电极所构成的流道为齿梳形电极构成的‘S’形流道。本专利技术磁流体制氢系统的结构和工作原理详述如下：如图1---图3所示，由进水口端盖板1、一单元强磁体A2、一单元绝缘膜A3、一单元螺旋电极A4、一单元螺旋电极B5、一单元绝缘膜B6、二单元磁体骨架7、一单元强磁体B8等8个零件按顺序堆叠组成第一单元磁流发电体；由二单元磁体骨架7、一单元强磁体B8、二单元绝缘膜A9、二单元螺旋电极A10、二单元螺旋电极B11、二单元绝缘膜B12、二单元强磁体13、三单元磁体骨架14等8个零件按顺序堆叠组成第二单元磁流发电体；由二单元强磁体13、三单元磁体骨架14、三单元绝缘膜A15、三单元螺旋电极A16、三单元螺旋电极B17、三单元绝缘膜B18、三单元强磁体19、出水口端盖板20等8个零件按顺序堆叠组成第三单元磁流发电体；三个单元的磁流发电体按顺序堆叠在一起，由禁锢绝缘螺栓33’紧紧的锁在一起，防止漏水；同时正极螺栓31分别与一单元螺旋电极B5、二单元螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁流体制氢系统，包括磁流发电体以及与该发电体电流输出端相连的电解槽，磁流发电体内具有磁流体流道，其特征是：夹在两块永磁体之间的，由两片相互绝缘的电极板所构成的螺旋形流道，螺旋形流道的进液端以及出液端均为拉法尔喷管结构；所述的两片相互绝缘的电极板由绝缘密封胶粘接在同一平面内，形成一个完整的螺旋形流道，所述的两片相互绝缘的电极板所构成的螺旋形流道两侧均贴有绝缘膜，分别与两侧的永磁体绝缘；所述的磁流发电体通过堆叠结构，将一组以上的磁流发电体的磁路和流道集成在一起；所述的磁流发电体出水口与电解槽进水口相连，电解槽的产气口通过气液混合导管与滤气瓶相连，滤气瓶的出液口与所述的磁流发电体进水口相连；利用电解水制氢时产生的气体上升膨胀的内能推动电解液自动循环流动，并通过所述的磁流发电体发电来补偿电解水所消耗的电能。

【技术特征摘要】
1.一种磁流体制氢系统，包括磁流发电体以及与该发电体电流输出端相连的电解槽，磁流发电体内具有磁流体流道，其特征是：夹在两块永磁体之间的，由两片相互绝缘的电极板所构成的螺旋形流道，螺旋形流道的进液端以及出液端均为拉法尔喷管结构；所述的两片相互绝缘的电极板由绝缘密封胶粘接在同一平面内，形成一个完整的螺旋形流道，所述的两片相互绝缘的电极板所构成的螺旋形流道两侧均贴有绝缘膜，分别与两侧的永磁体绝缘；所述的磁流发电体通过堆叠结构，将一组以上的磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：仉军，
申请(专利权)人：仉军，
类型：发明
国别省市：新疆,65