制氢冷凝水回流差压输出系统技术方案

本实用新型专利技术揭示了一种制氢冷凝水回流差压输出系统，包括氢气捕滴器，具有第一入口、第一氢气出口和冷凝液出口，氧气分离器，具有第二入口、第一氧气出口和电解液出口，第一调节阀，具有第二氢气入口和第二氢气出口，所述第二氢气入口和第二氢气出口之间为氢气通道，所述氢气通道内设置有第一差压单元，第二调节阀，具有第三氧气入口和第三氧气出口，所述第三氧气入口和第三氧气出口之间为氧气通道，所述氧气通道内设置有第二差压单元。本实用新型专利技术利用两个调节阀控制氢气压力始终大于氧气压力，并可以通过调整弹簧压力来调整两者之间的压力差，实现氢气、氧气错时收集，以及冷凝液的自动回收。

【技术实现步骤摘要】
制氢冷凝水回流差压输出系统
本技术涉及水电解制氢设备
，具体地涉及一种制氢差压输出系统。
技术介绍
全球气候变暖，环境恶化，石油资源减少，各国都在积极发展新能源，氢能被广泛认可作为清洁能源应用于燃料电池系统，现阶段已批量应用于市场，例如燃料电池汽车和加氢站。目前主要通过水解制氢装置来制备氢气，水解制氢装置产生的气体包括氢气和氧气。但是现有的制氢系统中，含氧的冷凝水的回收是个大问题，很多情况下需要另外设置一个回收系统，浪费成本；另外氢气回收时的压力控制也是一个问题，氢气氧气压力相同的话，对于制氢的纯度有影响。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种制氢冷凝水回流差压输出系统。本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种制氢冷凝水回流差压输出系统，包括一氢气捕滴器，具有第一入口、第一氢气出口和冷凝液出口，一氧气分离器，具有第二入口、第一氧气出口和电解液出口，一第一调节阀，具有第二氢气入口和第二氢气出口，所述第二氢气入口与所述氢气捕滴器的第一氢气出口连通，所述第二氢气入口和第二氢气出口之间为氢气通道，所述氢气通道内设置有第一差压单元，一第二调节阀，具有第三氧气入口和第三氧气出口，所述第三氧气入口与所述氧气分离器的第一氧气出口连通，所述第三氧气入口和第三氧气出口之间为氧气通道，所述氧气通道内设置有第二差压单元，所述第一调节阀的第一差压单元的两侧分别接受氢气通道内氢气的压力和复合压力；所述复合压力为进入所述第二调节阀的氧气入口的氧气压力与一压簧对所述第一差压单元的压力之和；所述第二调节阀的第二差压单元的两侧分别接受氧气通道内氧气的压力和氢气压力；所述氢气压力等于进入所述第一调节阀的氢气入口的氢气压力。优选的，所述氢气捕滴器的第一入口通过管路连接水电解槽和冷却器，用于接收其传输而来的含有饱和水蒸气的氢气，所述第一氢气出口设置在所述氢气捕滴器的上方，所述冷凝液出口设置在所述氢气捕滴器的下方，所述氢气捕滴器内部设置有透水隔膜，用于分隔所述第一氢气出口和冷凝液出口。优选的，所述氧气分离器的第二入口通过管路连接水电解槽，用于接收水电解槽传输而来的内含氧气的电解液，其设置在所述氧气分离器的上方，所述第一氧气出口设置在所述氧气分离器的侧方，所述电解液出口设置在所氧气分离器的下方，并与所述水电解槽的槽底连通。优选的，所述第一调节阀由第一阀盖和第一阀体螺接固定而成，二者中空形成一个内部空间，所述第一差压单元被螺栓紧固于所述第一阀盖和第一阀体之间，所述内部空间被所述第一差压单元分隔成第一氢气腔和第一氧气腔，所述第一氢气腔与所述第二氢气入口和第二氢气出口相连通，位于所述第一氧气腔一侧的隔断件的表面上抵设有所述压簧。优选的，所述第二调节阀由第二阀盖和第二阀体螺接固定而成，二者中空形成一个内部空间，所述第二差压单元被螺栓紧固于所述第二阀盖和第二阀体之间，所述内部空间被所述第二差压单元分隔成第二氢气腔和第二氧气腔，所述第二氧气腔与第三氧气入口和第三氧气出口相连通。优选的，所述第一阀体和第二阀体内均固定有一不锈钢制的阀座，有一阀芯分别固定于所述第一差压单元或所述第二差压单元上，所述第一差压单元和所述第二差压单元均为氟塑料隔膜，其弹性变化使所述阀芯可选择地密封所述阀座。优选的，所述阀座具有一中心孔，所述阀芯为锥形自由端，可选择性地伸入所述中心孔内。优选的，所述阀芯外周套设有复位弹簧，其一端抵接在所述阀座上，另一端分别抵接在所述第一差压单元和所述第二差压单元上。优选的，所述阀座与所述第一阀体和第二阀体之间分别具有第一密封圈，且所述阀座与所述第一阀体和第二阀体之间为过盈配合。优选的，所述氢气捕滴器的第一氢气出口连接两个支路，其中一个支路连接所述第一调节阀的第二氢气入口，另一个支路连接所述第二调节阀的第二阀盖上的第三氢气入口；所述氧气分离器的第一氧气出口连接两个支路，其中一个支路连接所述第二调节阀的第三氧气入口，另一个支路连接所述第一调节阀的第一阀盖上的第二氧气入口。本技术的有益效果主要体现在：1、利用两个调节阀控制氢气压力始终大于氧气压力，并可以通过调整弹簧压力来调整两者之间的压力差，实现氢气、氧气错时收集；2、控制氢气压力始终大于氧气压力，使冷凝液尽可能全部通过透水隔膜，这样氢气纯度更高，且均以气体形式输出，得到高洁净度的氢气；3、氢气捕滴器中产生的冷凝液自动回收，无需额外增加冷凝液回收设备，成本降低；同时有效循环利用冷凝水，节约资源；4、结构简单精巧，纯机械式的调节阀，无需担心断电而产生的设备失效。附图说明下面结合附图对本技术技术方案作进一步说明：图1：本技术实施例的示意图；图2：本技术实施例中第一调节阀的示意图；图3：图2中A部分的放大图；图4：本技术实施例中第二调节阀的示意图。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本技术进行详细描述。但这些实施方式并不限于本技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本技术的保护范围内。在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。如图1至图4所示，本技术揭示了一种制氢冷凝水回流差压输出系统，包括一氢气捕滴器1、具有第一入口11，第一氢气出口12和冷凝液出口13；一氧气分离器2，具有第二入口21、第一氧气出口22和电解液出口23，一第一调节阀3，具有第二氢气入口31和第二氢气出口32，所述第二氢气入口31与所述氢气捕滴器1的第一氢气出口12连通，所述第二氢气入口31和第二氢气出口32之间为氢气通道，所述氢气通道内设置有第一差压单元，一第二调节阀4，具有第三氧气入口41和第三氧气出口42，所述第三氧气入口41与所述氧气分离器2的第一氧气出口22连通，所述第三氧气入口41和第三氧气出口42之间为氧气通道，所述氧气通道内设置有第二差压单元。具体的，所述氢气捕滴器1的第一入口11通过管路连接水电解槽（图中未示出）和冷却器100，用于接收其传输而来的含有饱和水蒸气的氢气，所述第一氢气出口12设置在所述氢气捕滴器1的上方，所述冷凝液出口13设置在所述氢气捕滴器1的下方，所述氢气捕滴器1内部设置有透水隔膜14，用于分隔所述第一氢气出口12和冷凝液出口13。电解出来的含有饱和水蒸气的氢气通过一个冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制氢冷凝水回流差压输出系统，其特征在于：包括/n一氢气捕滴器（1），具有第一入口（11）、第一氢气出口（12）和冷凝液出口（13），/n一氧气分离器（2），具有第二入口（21）、第一氧气出口（22）和电解液出口（23），/n一第一调节阀（3），具有第二氢气入口（31）和第二氢气出口（32），所述第二氢气入口（31）与所述氢气捕滴器（1）的第一氢气出口（12）连通，所述第二氢气入口（31）和第二氢气出口（32）之间为氢气通道，所述氢气通道内设置有第一差压单元，/n一第二调节阀（4），具有第三氧气入口（41）和第三氧气出口（42），所述第三氧气入口（41）与所述氧气分离器（2）的第一氧气出口（22）连通，所述第三氧气入口（41）和第三氧气出口（42）之间为氧气通道，所述氧气通道内设置有第二差压单元，/n所述第一调节阀（3）的第一差压单元的两侧分别接受氢气通道内氢气的压力和复合压力；所述复合压力为进入所述第二调节阀（4）的氧气入口（41）的氧气压力与一压簧（30）对所述第一差压单元的压力之和；/n所述第二调节阀（4）的第二差压单元的两侧分别接受氧气通道内氧气的压力和氢气压力；所述氢气压力等于进入所述第一调节阀（3）的氢气入口（31）的氢气压力。/n...

【技术特征摘要】
1.制氢冷凝水回流差压输出系统，其特征在于：包括
一氢气捕滴器（1），具有第一入口（11）、第一氢气出口（12）和冷凝液出口（13），
一氧气分离器（2），具有第二入口（21）、第一氧气出口（22）和电解液出口（23），
一第一调节阀（3），具有第二氢气入口（31）和第二氢气出口（32），所述第二氢气入口（31）与所述氢气捕滴器（1）的第一氢气出口（12）连通，所述第二氢气入口（31）和第二氢气出口（32）之间为氢气通道，所述氢气通道内设置有第一差压单元，
一第二调节阀（4），具有第三氧气入口（41）和第三氧气出口（42），所述第三氧气入口（41）与所述氧气分离器（2）的第一氧气出口（22）连通，所述第三氧气入口（41）和第三氧气出口（42）之间为氧气通道，所述氧气通道内设置有第二差压单元，
所述第一调节阀（3）的第一差压单元的两侧分别接受氢气通道内氢气的压力和复合压力；所述复合压力为进入所述第二调节阀（4）的氧气入口（41）的氧气压力与一压簧（30）对所述第一差压单元的压力之和；
所述第二调节阀（4）的第二差压单元的两侧分别接受氧气通道内氧气的压力和氢气压力；所述氢气压力等于进入所述第一调节阀（3）的氢气入口（31）的氢气压力。


2.根据权利要求1所述的制氢冷凝水回流差压输出系统，其特征在于：所述氢气捕滴器（1）的第一入口（11）通过管路连接水电解槽和冷却器（100），用于接收其传输而来的含有饱和水蒸气的氢气，所述第一氢气出口（12）设置在所述氢气捕滴器（1）的上方，所述冷凝液出口（13）设置在所述氢气捕滴器（1）的下方，所述氢气捕滴器（1）内部设置有透水隔膜（14），用于分隔所述第一氢气出口（12）和冷凝液出口（13）。


3.根据权利要求2所述的制氢冷凝水回流差压输出系统，其特征在于：所述氧气分离器（2）的第二入口（21）通过管路连接水电解槽，用于接收水电解槽传输而来的内含氧气的电解液，其设置在所述氧气分离器（2）的上方，所述第一氧气出口（22）设置在所述氧气分离器（2）的侧方，所述电解液出口（23）设置在所氧气分离器（2）的下方，并与所述水电解槽的槽底连通。


4.根据权利要求1至3任一所述的制氢冷凝水回流差压输出系统，其特征在于：所述第一调节阀（3）由第一阀盖（33）和第一阀体（34）固定而成，二者中空形成一个内部空间，所述第一差压单元被螺栓紧固于所述第一阀盖（33）...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林，周晓宏，李豪敏，金纯，
申请(专利权)人：苏州苏氢制氢设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32