氢气与水膜式分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了氢气与水膜式分离装置，涉及气水分离技术领域。包括封闭的分离箱体，分离箱体内依次设有气水入口、气水分离撞击板、延时阻流板、气水膜式分离板和气水出口；分离撞击板包括位于中部的撞击块和分别位于撞击块上方和下方的气水分离网，其中，撞击块与气水入口相对设置；延时阻流板竖向设置于分离箱体内，延时阻流板的前侧横向设有至少两个水阻流板，两个水阻流板相对设置；气水膜式分离板包括横置的L型分离板和气水分离膜，气水分离膜设置粘贴于L型分离板上。通过在装置中使用多种气水分离方式，提高了氢气与水的分离率，同时装置体积小，进出口压差低，氢气利用率高，安全性好。全性好。全性好。

【技术实现步骤摘要】
氢气与水膜式分离装置


[0001]本专利技术涉及气水分离
，具体而言，涉及氢气与水膜式分离装置。

技术介绍

[0002]燃料电池电堆在电化学反应的过程中，为了提高氢气使用效率，需要不断完成过量氢气的再循环利用。在循环回路中，氢气和水的混合物从电堆阳极排出，经过气水分离器分离出水后流经氢循环泵，从而提升氢气利用效率。氢气循环系统一般有以下方案：电化学反应中的水绝大多数通过空气出口排出，一部分水通过质子交换膜扩散到氢气侧，连同未完全反应的氢气一同经过氢出口排出电堆。再经过气水分离装置去除排出的氢气中所夹杂的液态水和水蒸气。
[0003]现有技术中的气水装置一般是采用冷凝技术分离氢气与水，但是冷凝装置中需要大量冷凝盘管使混合气水循环流动，使得组合装置体积较大，且分离方式单一，单采用冷凝方式导致氢气与水的分离率较低。
[0004]针对现有技术的不足，提供一种能解决上述
技术介绍
中提出的问题的氢气与水膜式分离装置是很有必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供氢气与水膜式分离装置，其能够针对现有技术中的不足之处，提出解决方案，通过在装置中使用多种气水分离方式，提高了氢气与水的分离率，同时装置体积小，进出口压差低，氢气利用率高，安全性好。
[0006]本专利技术的实施例提供氢气与水膜式分离装置，包括封闭的分离箱体，所述分离箱体内由一端向另一端依次设有气水入口、气水分离撞击板、延时阻流板、气水膜式分离板和气水出口；所述气水入口和所述气水出口分别开设于所述分离箱体的相对侧，所述气水出口包括氢气出口和水流出口，所述水流出口设于所述氢气出口的下方；
[0007]所述气水分离撞击板竖向设置于所述分离箱体内，且所述气水分离撞击板的侧壁与所述分离箱体的内壁连接，所述分离撞击板包括位于中部的撞击块和分别位于所述撞击块上方和下方的气水分离网，其中，所述撞击块与所述气水入口相对设置；
[0008]所述延时阻流板竖向设置于所述分离箱体内，且所述延时阻流板的侧壁与所述分离箱体的内壁连接，所述延时阻流板的前侧横向设有至少两个水阻流板，两个水阻流板相对设置；
[0009]所述气水膜式分离板包括横置的L型分离板和气水分离膜，所述气水分离膜设置粘贴于所述L型分离板上，所述氢气出口和所述水流出口分别位于所述L型分离板的横轴上方一侧和下方一侧。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述气水入口、所述氢气出口和所述水流出口分别穿设有连接圆管。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述水阻流板的纵截面呈三角形，且其短边与所述延
时阻流板固定连接，两个长边均倾斜设置。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述延时阻流板高度低于所述撞击块的高度。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述分离箱体包括箱体槽和设于所述箱体槽顶部的箱盖，所述箱盖与所述箱体槽的顶部通过螺栓拆卸连接。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述箱盖与所述箱体槽之间设有橡胶密封圈。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述箱体槽内相对两侧壁竖向间隔设有滑槽，所述气水分离撞击板和所述延时阻流板的相对两侧壁滑动设置于所述滑槽内。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述箱体槽内位于所述延时阻流板后方的相对侧壁还设有支撑板，所述气水膜式分离板安装于所述支撑板上。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述气水分离撞击板与所述气水入口之间的距离范围为4cm
‑
6cm，所述延时阻流板分别与所述气水分离撞击板和所述气水膜式分离板之间的距离范围为9cm
‑
11cm。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述气水分离撞击板、所述延时阻流板和所述气水膜式分离板的厚度为1cm。
[0019]相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0020]本专利技术通过封闭的分离箱体，所述分离箱体内由一端向另一端依次设有气水入口、气水分离撞击板、延时阻流板、气水膜式分离板和气水出口；所述气水入口和所述气水出口分别开设于所述分离箱体的相对侧，所述气水出口包括氢气出口和水流出口，所述水流出口设于所述氢气出口的下方；所述气水分离撞击板竖向设置于所述分离箱体内，且所述气水分离撞击板的侧壁与所述分离箱体的内壁连接，所述分离撞击板包括位于中部的撞击块和分别位于所述撞击块上方和下方的气水分离网，其中，所述撞击块与所述气水入口相对设置；所述延时阻流板竖向设置于所述分离箱体内，且所述延时阻流板的侧壁与所述分离箱体的内壁连接，所述延时阻流板的前侧横向设有至少两个水阻流板，两个水阻流板相对设置；所述气水膜式分离板包括横置的L型分离板和气水分离膜，所述气水分离膜设置粘贴于所述L型分离板上，所述氢气出口和所述水流出口分别位于所述L型分离板的横轴上方一侧和下方一侧。通过将氢气与水的混合物连接至装置中，混合气水撞击至气水分离板的中间撞击块中，实现初步分离，随后混合气水通过气水分离网进行第二次分离，随即混合气水汇集到延时阻流板，进行震荡第三次分离，分离出的氢气汇聚至装置上空，随后通过气水膜式分离板进行第四次分离，通过四次分离最终实现将纯净氢气回收利用的目的。在整个分离过程中，气水分离装置采用物理固定机械结构保证其安全可靠，装置材料轻便，结构紧凑体积小；由于采用多级分离的方式进行气水分离，其气水分离地更加彻底，使得氢气的利用效率更高。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例中氢气与水膜式分离装置的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例中氢气与水膜式分离装置的另一视角的结构示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例中氢气与水膜式分离装置的主视图。
[0025]附图标记：100、分离箱体；101、箱体槽；102、箱盖；103、气水入口；104、氢气出口；105、水流出口；200、气水分离撞击板；201、撞击块；202、气水分离网；300、延时阻流板；301、水阻流板；400、气水膜式分离板；401、L型分离板；402、气水分离膜；500、橡胶密封圈；600、螺栓。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0027]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.氢气与水膜式分离装置，其特征在于，包括封闭的分离箱体，所述分离箱体内由一端向另一端依次设有气水入口、气水分离撞击板、延时阻流板、气水膜式分离板和气水出口；所述气水入口和所述气水出口分别开设于所述分离箱体的相对侧，所述气水出口包括氢气出口和水流出口，所述水流出口设于所述氢气出口的下方；所述气水分离撞击板竖向设置于所述分离箱体内，且所述气水分离撞击板的侧壁与所述分离箱体的内壁连接，所述分离撞击板包括位于中部的撞击块和分别位于所述撞击块上方和下方的气水分离网，其中，所述撞击块与所述气水入口相对设置；所述延时阻流板竖向设置于所述分离箱体内，且所述延时阻流板的侧壁与所述分离箱体的内壁连接，所述延时阻流板的前侧横向设有至少两个水阻流板，两个水阻流板相对设置；所述气水膜式分离板包括横置的L型分离板和气水分离膜，所述气水分离膜设置粘贴于所述L型分离板上，所述氢气出口和所述水流出口分别位于所述L型分离板的横轴上方一侧和下方一侧。2.根据权利要求1所述的氢气与水膜式分离装置，其特征在于，所述气水入口、所述氢气出口和所述水流出口分别穿设有连接圆管。3.根据权利要求1所述的氢气与水膜式分离装置，其特征在于，所述水阻流板的纵截面呈三角形，且其短边与所述延时阻流板固定连接，两个长边均倾斜设置。...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦江，沈轶岭，刘海东，胡练，田野，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：