碱性电解水制氢电解槽压力调节阀及压力自动调节方法技术

本发明专利技术公开一种碱性电解水制氢电解槽压力调节阀及压力自动调节方法。该压力调节阀调压阀主体，在调压阀主体上设置有调压阀盖，调压阀主体一端为入口管道，另一端为出口管道，所述进口管道和出口管道之间的调压阀主体内设置有前压力腔室A和后压力腔室B，前压力腔室A和后压力腔室B通过连通孔C连通，入口管道的尺寸大于连通孔C的尺寸，在前压力腔室的顶部设置有泄压结构。本发明专利技术通过促使电解槽内部的压力波动，可以加速气泡的脱离和排出，从而降低气泡对电解过程的影响，降低电解电压，提升能源效率。能源效率。能源效率。

【技术实现步骤摘要】
碱性电解水制氢电解槽压力调节阀及压力自动调节方法


[0001]本专利技术属于碱性电解水制氢电解槽
，具体地说涉及一种碱性电解水制氢电解槽的压力自动调节装置，还涉及使用该调节装置的压力自动调节方法。

技术介绍

[0002]氢气通常被称为未来的能源载体，是未来智慧能源体系中连接可再生能源和传统能源的纽带，目前氢气的来源主要是化石能源（煤炭、天然气等）或液态碳氢化合物的重整，这些方式会向空气中排放温室气体，不符合当前的减碳要求。电解水制氢作为一种高效、清洁的制氢技术，目前受到世界各国越来越多的关注。
[0003]目前电解水制氢技术中，碱性电解水制氢技术是最成熟的，已经实现了商业化生产，但是电解过程中能耗是其主要瓶颈，电解过程中产生的气泡也会增加电解槽的电阻，降低能源效率。

技术实现思路

[0004]碱性电解水制氢电解槽需要较大的液体循环流量将产生的气体及时排出，液体要处于不断的循环状态。通常在制氢过程中，并无压力波动的要求。在实验时，通过施加压力波动，可促进电极表面气泡脱落，从而降低气泡电阻并提升点解效率，但要求压力波动的周期不可太短或者太长，否则降低电解电压的效果就会削弱，基于这些特点，不能采用以往的调压阀结构形式。鉴于电解槽压力波动对气泡脱出的影响，本专利技术提供一种碱性电解水制氢电解槽压力调节阀及压力自动调节方法。本专利技术通过促使电解槽内部的压力波动，可以加速气泡的脱离和排出，从而降低气泡对电解过程的影响，降低电解电压，提升能源效率。
[0005]本专利技术的目的是以下述方式实现的：一种碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，包括调压阀主体，在调压阀主体上设置有调压阀盖，调压阀主体一端为入口管道，另一端为出口管道，所述进口管道和出口管道之间的调压阀主体内设置有前压力腔室A和后压力腔室B，前压力腔室A和后压力腔室B通过连通孔C连通，入口管道的尺寸大于连通孔C的尺寸，在前压力腔室的顶部设置有泄压结构，所述泄压结构包括设置在前压力腔室顶部的泄压口，在泄压口顶部设有调压塞，在调压塞外套设有下弹簧套D，下弹簧套上至少设置一个排液口，排液口与后压力腔室连通，弹簧设在下弹簧套内，且弹簧的一端顶着调压塞，另一端与调压阀盖底部接触。
[0006]上述碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，所述调压阀盖底部设置有上弹簧套，弹簧套在上弹簧套和下弹簧套之间。
[0007]上述碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，所述调压阀盖上设置有上座套，上座套为一阶梯套筒，套筒下部内径大于套筒上部内径，套筒底部设置有内挡圈，在上座套下部套设有上弹簧套，上弹簧套的顶部设置有外挡圈，外挡圈的外径大于内挡圈的内径，上弹簧套的套筒外径小于内挡圈的内径，弹簧的上部套在上弹簧套与上座套之间，且弹簧的顶部与外挡圈接触，内弹簧座套在套筒上部内径小的套筒内，且内弹簧座是实心结构，顶部设
置内挡圈，内弹簧顶部套在内弹簧座上，底部紧顶在上弹簧套底部，内弹簧座和上弹簧座与上座套之间均为滑动连接，在上座套上部设置有内螺纹，调压螺栓与上座套上部螺纹连接，且调压螺栓14底部紧顶在内弹簧座上。
[0008]上述碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，在调压螺栓上设置有锁紧螺母。
[0009]上述碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，在连通孔C后面设置有球阀体2，球阀体包括球体1，球体1上设置有与连通孔C连通的阀孔，球体上设置有阀杆，阀杆伸入球体内，且与阀孔对应的阀杆上设置有通孔，阀杆与球体之间为转动连接，阀杆的顶部伸出到调压阀盖外，且通过球阀盖18设置在调压阀盖上。
[0010]上述碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，在伸出球阀盖的阀杆上设置有手柄。
[0011]上述碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，球阀盖与调压阀盖之间设置有O型密封圈。
[0012]一种碱性电解水制氢电解槽压力波动自动调节方法，包括以下步骤：a.将上述任一项碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀安装在电解槽的出口管道上，从电解槽中排出的液体通过调压阀的入口管道进入调压阀内部，并充满前调压腔室，再通过出口管道排出；b.调节入口管道的尺寸大于连通孔C的尺寸，根据电解槽所需压力调节入口管道的尺寸与连通孔C的尺寸的比例；或者通过调节球体上通孔的开度，根据电解槽所需压力调节入口管道的尺寸和球体上通孔的比例；使入口管道的液体流量和连通孔的液体流量之间存在流量差，或者入口管道的液体流量与球体通孔的液体流量之间存在流量差，从而使前压力腔室内的液体压力升高；c.当前调压腔室压力升高到设计值，使作用在调压塞的力大于调压弹簧和后调压腔室液体作用在调压塞上的力之后，调压塞向上移动，前调压腔室中的液体通过泄压口、排液口将前调压腔室的高压液体排向后调压腔室，实现泄压；d. 泄压完成后，调压塞在调压弹簧作用下回到原位，前调压腔室重新在流量差的影响下进行增压的过程，整个循环的过程中，前调压腔室中的液体一直会通过球体、出口管道排出，实现液体的不间断的循环。
[0013]相对于现有技术，本专利技术具有以下技术效果：碱性电解水制氢电解槽需要较大的液体循环流量将产生的气体及时排出，液体要处于不断的循环状态，同时要求压力波动的周期不可太短或者太长，否则降低电解电压的效果就会削弱，基于这些特点，本专利技术提供一种碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，同时还公开这种调节阀在碱性电解水制氢对电解槽压力波动的调节方法。
[0014]本专利技术能够达到液体在电解槽中不间断循环时，通过碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，实现电解槽中的压力的一定周期内的自动调节，促使产生的气泡从电极表面脱离并排出。通过促使电解槽内部的压力波动，可以加速气泡的脱离和排出，从而降低气泡对电解过程的影响，降低电解电压，提升能源效率。
附图说明
[0015]图1是碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀的第一种结构示意图。
[0016]图2是碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀的第二种结构示意图。
[0017]图3是碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀的第二种结构示意图。
[0018]图4是碱性电解水制氢电解槽压力波动自动调节结构示意图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图1
‑
3详细描述本专利技术碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀的具体结构，结合附图4详细描述本专利技术碱性电解水制氢电解槽压力波动自动调节的具体结构。
[0020]如1所示，一种碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，包括调压阀主体4，在调压阀主体上设置有调压阀盖10，调压阀主体一端为入口管道5，另一端为出口管道23，调压阀盖与调压阀之间通过密封垫密封，调压阀主体4、密封垫21和调压阀盖10构成调压阀26的主体框架，采用螺栓9的连接形式将调压阀盖和调压阀主体装配在一起，具有一定的承压能力，且能保证密封。
[0021]所述进口管道和出口管道之间的调压阀主体内设置有前压力腔室A和后压力腔室B，前压力腔室A和后压力腔室B通过连通孔C连通，入口管道的尺寸大于连通孔C的尺寸，在前压力腔室的顶部设置有泄压结构，所述泄压结构包括设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，包括调压阀主体（4），在调压阀主体上设置有调压阀盖（10），调压阀主体一端为入口管道（5），另一端为出口管道（23），其特征在于：所述进口管道和出口管道之间的调压阀主体内设置有前压力腔室A和后压力腔室B，前压力腔室A和后压力腔室B通过连通孔C连通，入口管道的尺寸大于连通孔C的尺寸，在前压力腔室的顶部设置有泄压结构，所述泄压结构包括设置在前压力腔室顶部的泄压口（3），在泄压口顶部设有调压塞（6），在调压塞外套设有下弹簧套（D），下弹簧套上至少设置一个排液口（7），排液口与后压力腔室连通，弹簧设在下弹簧套内，且弹簧的一端顶着调压塞，另一端与调压阀盖底部接触。2.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，其特征在于：所述调压阀盖底部设置有上弹簧套，弹簧套在上弹簧套和下弹簧套之间。3.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，其特征在于：所述调压阀盖（10）上设置有上座套（29），上座套（29）为一阶梯套筒，套筒下部内径大于套筒上部内径，套筒底部设置有内挡圈（30），在上座套下部套设有上弹簧套（11），上弹簧套的顶部设置有外挡圈，外挡圈的外径大于内挡圈的内径，上弹簧套的套筒外径小于内挡圈的内径，弹簧的上部套在上弹簧套与上座套之间，且弹簧的顶部与外挡圈接触，内弹簧座（13）套在套筒上部内径小的套筒内，且内弹簧座（13）是实心结构，顶部设置内挡圈，内弹簧（12）顶部套在内弹簧座上，底部紧顶在上弹簧套底部，内弹簧座和上弹簧座与上座套之间均为滑动连接，在上座套上部设置有内螺纹，调压螺栓与上座套上部螺纹连接，且调压螺栓14底部紧顶在内弹簧座上。4.根据权利要求3所述的碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，其特征在于：在调压螺栓上设置有锁紧螺母（15）。5.根据权利要求4所述的碱性电解水制氢电解槽压力波动调节阀，其特征在于：在连通孔C后面设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁顺良，郭斌，胡松，古俊杰，姚昌晟，高建设，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：