一种制氢系统管网技术方案

本发明专利技术公开了一种制氢系统管网，包括电解罐和储氢罐，电解罐和储氢罐之间通过第一连接管连接，第一连接管上设置有第一控制阀，储氢罐远离第一连接管的一端连接有第二连接管，第二连接管上设置有第二控制阀，第一连接管连接有第三连接管，第三连接管设置在储氢罐和第一控制阀之间，第三连接管设置有第三控制阀，第三连接管连接有氮气瓶，氮气瓶的瓶口设置有开关阀，第一连接管连接有第一排氢管，第一排氢管设置在第一控制阀和储氢罐之间，第二连接管连接有第二排氢管，第二排氢管设置在储氢罐和第二控制阀之间，第一排氢管和第二排氢管上均设置有单向阀以及第四控制阀。本发明专利技术排氢效率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种制氢系统管网


[0001]本专利技术涉及管网
，尤其涉及一种制氢系统管网。

技术介绍

[0002]为了提高电能的利用率，目前大力发展氢能进行储能，具体的，制氢系统利用富余的电能通过电解碱水制成氢气并储存，在用电高峰时期，利用氢燃料电池将氢气的化学能转变成电能供电。
[0003]现有的制氢系统在调试前、停机后、维修前，需要将制氢系统内的氢气排空，现有的制氢系统排氢效率低，具体的，目前的制氢系统只设置有一个输入口和一个排氢管，在排氢时在输入口上连接一个氮气瓶，氮气进入制氢系统并和制氢系统内的氢气一起从排氢管输出，通过不断输入氮气从而不断降低制氢系统内的氢气，直至氢气的浓度接近零，现有的排氢方式，氮气在制氢系统内流动的路径单一，氮气的流动路径之外的区域的氢浓度下降速度较慢。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决现有的排氢方式排氢效率低下的缺点，提出一种制氢系统管网，排氢效率高。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种制氢系统管网，包括电解罐和储氢罐，电解罐和储氢罐之间通过第一连接管连接，第一连接管上设置有第一控制阀，储氢罐远离第一连接管的一端连接有第二连接管，第二连接管上设置有第二控制阀，第一连接管连接有第三连接管，第三连接管设置在储氢罐和第一控制阀之间，第三连接管设置有第三控制阀，第三连接管连接有氮气瓶，氮气瓶的瓶口设置有开关阀，第一连接管连接有第一排氢管，第一排氢管设置在第一控制阀和储氢罐之间，第二连接管连接有第二排氢管，第二排氢管设置在储氢罐和第二控制阀之间，第一排氢管和第二排氢管上均设置有单向阀以及第四控制阀。
[0006]通过上述设置，可实现高效的排氢。具体的，在制氢时，第一控制阀打开，第二控制阀关闭，第三控制阀关闭，开关阀关闭，第四控制阀关闭，电解罐电解碱水从而产生氢气，氢气进入第一连接管，在第一连接管上设置有压缩泵，在压缩泵的作用下，氢气的压力增大并经过第一连接管进入储氢罐，当需要使用储氢罐内的氢气时，打开第二控制阀，然后储氢罐内的氢气经过第二连接管输出供使用。
[0007]当需要排氢时，电解罐停止电解碱水，关闭第一控制阀和第二控制阀，然后打开第四控制阀，此时储氢罐内的氢气从储氢罐的两端输出，具体的，一部分氢气经过第二连接管和第二排氢管输出至大气，另一部分氢气经过第一连接管和第一排氢管输出至大气，随着氢气的释放，储氢罐内的压力减小，而单向阀的设置则可防止外界空气通过第一排氢管和第二排氢管进入储氢罐，当储氢罐内的压力减小至一定程度时，如减小至两个大气压时，打开氮气瓶的开关阀和第三控制阀，氮气瓶经过第三控制阀向第一连接管输出氮气，一部分
氮气经过第一连接管、压缩泵、第一排氢管输出至大气，另一部分氮气经过第一连接管、储氢罐、第二连接管、第二排氢管输出至大气，实现了多路径排氢，大大提高了排氢的效率，排氢的死角大大减少，随着氮气的输出，第一连接管、储氢罐、第二连接管内的氢气的含量降低，最终使得氢气的浓度接近于零。
[0008]作为一种实现方式，第一排氢管和第二排氢管均向上延伸，第一排氢管的下端和第一连接管连接，第二排氢管的下端和第二连接管连接。
[0009]作为一种实现方式，第三连接管远离第一连接管的一端通过连接头和氮气瓶连接，连接头包括主体，主体设置有连接口、第一输出口和第二输出口，第一输出口和大气连通，连接口和氮气瓶的瓶口螺纹连接，第二输出口和第三连接管连接，主体内设置有通气组件，通气组件包括第一状态和第二状态，当通气组件处于第一状态时，通气组件将连接口和第一输出口连通，当通气组件处于第二状态时，通气组件将连接口和第二输出口连通，连接头还包括用于切换通气组件的状态的切换装置。
[0010]通过上述设置，可排除瓶口和连接头内的空气，从而防止空气中的氧化气体进入储氢罐，具体的，在排氢时，通气组件先处于第一状态，打开开关阀后，氮气瓶经过连接口、通气组件、第一输出口向大气输出氮气，在这个过程中，氮气将瓶口、连接口、通气组件内的空气排出，然后通气组件将连接口和第一输出口断开，通气组件进入第二状态，氮气瓶经过连接口、通气组件、第二输出口和第三连接管向第一连接管输出氮气，一部分氮气经过第一连接管、压缩泵、第一排氢管输出至大气，另一部分氮气经过第一连接管、储氢罐、第二连接管、第二排氢管输出至大气，随着氮气的输出，第一连接管、储氢罐、第二连接管内的氢气的含量降低，最终使得氢气的浓度接近于零。
[0011]作为一种实现方式，主体内设置有滑槽，连接口、第一输出口、第二输出口均和滑槽连通，通气组件包括滑动连接在滑槽内的阀芯，阀芯设置有气道，当通气组件处于第一状态时，连接口通过气道和第一输出口连通，当通气组件处于第二状态时，连接口通过气道和第二输出口连通，且阀芯封堵第一输出口。
[0012]通过上述设置，可通过阀芯在滑槽的滑动来改变通气组件的状态。
[0013]作为一种实现方式，主体沿竖向延伸，连接口设置在主体的下端，第一输出口设置在主体的中部的一侧，第二输出口设置在主体的上端的一侧，气道包括进气端和出气端，进气端设置在阀芯的下侧，出气端设置在阀芯的一侧并用于和第一输出口或第二输出口连通，第一输出口沿竖向延伸，第一输出口的长度大于出气端的宽度，第二输出口直径和出气端的宽度适配，当阀芯和滑槽的上端抵接时，第二输出口和出气端的位置对应。
[0014]通过上述设置，只要打开开关阀即可完成通气组件第一状态和第二状态的自动切换。具体的，初始时，出气端位于第一输出口的下端，开关阀关闭，当需要排氢时，打开开关阀和第三控制阀，氮气瓶向连接口输出氮气，连接口内的氮气经过气道和第一输出口排出至大气，由于已经事先将储氢罐的压力降低，阀芯的上侧的气压低于阀芯的下侧的气压，在气压差的作用下，阀芯将向上运动，由于出气端的宽度小于第一输出口的长度，所以在阀芯向上运动的过程中，出气端沿第一输出口向上运动，气道仍然和第一输出口连通，即氮气仍然可通过第一输出口排出至大气，利用这段时间，可将气道和连接口和瓶口内的空气排出，从而防止这部分空气被带入储氢罐，随着阀芯的继续向上运动，出气端运动至第一输出口的上侧，出气端被主体堵住，此时氮气不能从第一输出口输出，在气压的作用下，阀芯继续
向上运动并最终和滑槽的上端抵接，出气端和第二输出口连通，氮气经过连接口、气道后从第二输出口输出向第一连接管，此时，通气组件处于第二状态。
[0015]作为一种实现方式，切换装置包括固定连接在阀芯的上端的滑动杆，滑动杆穿过主体的上端并和主体滑动连接，主体的上侧设置有第一弹簧，第一弹簧套在滑动杆的上端，第一弹簧一端和滑动杆连接，第一弹簧的另一端和主体连接，主体的上端设置有用于连接阀芯的连接装置。
[0016]通过上述设置，初始时，出气端位于第一输出口的下端，开关阀关闭，当需要排氢时，打开开关阀和第三控制阀，氮气瓶向连接口输出氮气，连接口内的氮气经过气道和第一输出口排出至大气，由于已经事先将储氢罐的压力降低，阀芯的上侧的气压低于阀芯的下侧的气压，在气压差的作用下，阀芯和滑动杆将向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制氢系统管网，其特征在于，包括电解罐和储氢罐，所述电解罐和所述储氢罐之间通过第一连接管连接，所述第一连接管上设置有第一控制阀，所述储氢罐远离所述第一连接管的一端连接有第二连接管，所述第二连接管上设置有第二控制阀，所述第一连接管连接有第三连接管，所述第三连接管设置在所述储氢罐和所述第一控制阀之间，所述第三连接管设置有第三控制阀，所述第三连接管连接有氮气瓶，所述氮气瓶的瓶口设置有开关阀，所述第一连接管连接有第一排氢管，所述第一排氢管设置在所述第一控制阀和所述储氢罐之间，所述第二连接管连接有第二排氢管，所述第二排氢管设置在所述储氢罐和所述第二控制阀之间，所述第一排氢管和所述第二排氢管上均设置有单向阀以及第四控制阀。2.根据权利要求1所述的一种制氢系统管网，其特征在于，所述第一排氢管和所述第二排氢管均向上延伸，所述第一排氢管的下端和所述第一连接管连接，所述第二排氢管的下端和所述第二连接管连接。3.根据权利要求1所述的一种制氢系统管网，其特征在于，所述第三连接管远离所述第一连接管的一端通过连接头和所述氮气瓶连接，所述连接头包括主体，所述主体设置有连接口、第一输出口和第二输出口，所述第一输出口和大气连通，所述连接口和所述氮气瓶的瓶口螺纹连接，所述第二输出口和所述第三连接管连接，所述主体内设置有通气组件，所述通气组件包括第一状态和第二状态，当所述通气组件处于第一状态时，所述通气组件将连接口和所述第一输出口连通，当所述通气组件处于第二状态时，所述通气组件将所述连接口和所述第二输出口连通，所述连接头还包括用于切换所述通气组件的状态的切换装置。4.根据权利要求3所述的一种制氢系统管网，其特征在于，所述主体内设置有滑槽，所述连接口、所述第一输出口、所述第二输出口均和所述滑槽连通，所述通气组件包括滑动连接在所述滑槽内的阀芯，所述阀芯设置有气道，当所述通气组件处于第一状态时，所述连接口通过所述气道和所述第一输出口连通，当所述通气组件处于第二状态时，所述连接口通过所述气道和所述第二输出口连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊立波，来益博，韩荣杰，孙智卿，屠永伟，黄佳斌，方响，宣羿，蒋建，吴靖，徐国丰，蒋涛，李国庆，章雷其，李志浩，童晓凡，马秦慧，刘敏，姜涛，金建华，田汉霖，俞永杰，彭凯杨，樊建钟，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司杭州市钱塘区供电公司，
类型：发明
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