一种PEM水电解槽用流道密封导流框制造技术

技术编号:36968350 阅读:20 留言:0更新日期:2023-03-22 19:28
本发明专利技术公开了一种PEM水电解槽用流道密封导流框,涉及水电解制氢技术领域,包括阳极密封导流框和阴极密封导流框;阳极密封导流框的上框体交替设有多个第一过氢口和进水口,阳极密封导流框的下框体交替设有多个出水出氧口和第二过氢口;阴极密封导流框的上框体交替设有多个第一出氢口和过水口,阴极密封导流框的下框体交替设有多个过氧口和第二出氢口;进水口、出水出氧口和第一出氢口处均开设有多个截面为U形的导流槽,导流槽与阳极密封导流框的框体之间以及导流槽与阴极密封导流框的框体之间等距设有多个支撑体,可以承受更大的压力,使其结构更加稳定,提高了安全稳定性。提高了安全稳定性。提高了安全稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种PEM水电解槽用流道密封导流框


[0001]本专利技术属于水电解制氢
,具体是一种PEM水电解槽用流道密封导流框。

技术介绍

[0002]氢气是最有前途的清洁和可持续能源之一。在众多制氢方法中,PEM(proton exchange membrane,质子交换膜)电解水被认为是利用可再生能源高效生产高纯氢气的最有前途的技术,并且只排放氧气作为副产品,没有任何碳排放。
[0003]目前,现有的PEM水电解槽的导流结构框在开设导流槽时,其原有结构会被损坏,大大降低了其刚性强度。大功率电解槽与普通电解槽相比,其导流框需要更好的承压能力、密封性以及导流能力,从而提高电解槽性能。
[0004]因此,本专利技术提供了一种PEM水电解槽用流道密封导流框,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种PEM水电解槽用流道密封导流框,以解决上述
技术介绍
中提出的问题和缺陷的至少一个方面。
[0006]根据本专利技术的一个方面,提供一种PEM水电解槽用流道密封导流框,包括:阳极密封导流框和阴极密封导流框;所述阳极密封导流框的上框体交替设有多个第一过氢口和进水口,所述阳极密封导流框的下框体交替设有多个出水出氧口和第二过氢口;所述阴极密封导流框的上框体交替设有多个第一出氢口和过水口,所述阴极密封导流框的下框体交替设有多个过氧口和第二出氢口;
[0007]所述进水口、出水出氧口和第一出氢口处均开设有多个截面为U形的导流槽,位于中部的导流槽等距分布、位于边缘处的导流槽呈伞状分布,所述导流槽与阳极密封导流框的框体之间等距设有多个支撑体,所述导流槽与阴极密封导流框的框体之间等距设有多个支撑体。
[0008]根据本专利技术的另一个实例性的实施例,所述进水口和第二过氢口相对布置,第一过氢口和出水出氧口相对布置,第一出氢口与过氧口相对布置,过水口与第二出氢口相对布置。
[0009]根据本专利技术的另一个实例性的实施例,所述阳极密封导流框和阴极密封导流框为两个尺寸大小相同的矩形框体,矩形框体的边角处均设有圆弧倒角。
[0010]根据本专利技术的另一个实例性的实施例,所述阳极密封导流框的上框体外边缘设有第一密封水线槽和第二密封水线槽,所述阴极密封导流框的上框体外边缘设有第一密封水线槽和第二密封水线槽,所述阳极密封导流框的下框体内外边缘均设有多道第三密封水线槽,所述阴极密封导流框的下框体内外边缘均设有多道第三密封水线槽。
[0011]根据本专利技术的另一个实例性的实施例,所述阳极密封导流框和阴极密封导流框均为PPSU材质(聚亚苯基砜树脂),所述阳极密封导流框的中部为空心结构且边角处均设有圆
弧倒角,所述阴极密封导流框的中部为空心结构且边角处均设有圆弧倒角,圆弧倒角的直径尺寸应在1~3mm之间。
[0012]根据本专利技术的另一个实例性的实施例,所述阳极密封导流框和阴极密封导流框贴合设置,所述阳极密封导流框和阴极密封导流框之间设有膜电极,膜电极与阳极密封导流框之间设有垫片,膜电极与阴极密封导流框之间设有垫片。
[0013]根据本专利技术的另一个实例性的实施例,所述进水口、第一过氢口、第二过氢口、出水出氧口、第一出氢口、第二出氢口、过氧口以及过水口均具有多个孔洞结构。
[0014]根据本专利技术的另一个实例性的实施例,所述导流槽和支撑体的弯角处均设有弧形过渡结构。
[0015]与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
[0016]1、第一过氢口和进水口、出水出氧口和第二过氢口、第一出氢口和过水口、过氧口和第二出氢口均交错设置,并且在导流槽处设置支撑体,可以承受更大的压力,使其结构更加稳定,减少了对膜电极的作用力,提高了电解槽的安全稳定性。
[0017]2、通过将多个导流槽设置为中间等距分布、边缘呈伞状分布的流道,降低了水流速度,减少了冲击力,同时能够让水均匀地布满整个工作区间,使得出氢出氧畅通集中。
[0018]3、截面为U形的导流槽与传统矩形导流槽相比,截面为U形的导流槽底部的圆弧结构,能够减小导流槽底面的粘性阻力,利于引流。
附图说明
[0019]为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0020]图1为阳极导流结构框的俯视图;
[0021]图2为阴极导流结构框的仰视图;
[0022]图3为阳极导流结构框的仰视图;
[0023]图4为阴极导流结构框的俯视图;
[0024]图5为导流槽放大示意图;
[0025]图6为U型导流槽放大截面示意图;
[0026]图7为U型导流槽和传统导流槽沿流动方向压力变化图;
[0027]图8为PEM水电解槽的结构示意图。
[0028]图中:1、阳极密封导流框;2、阴极密封导流框;3、第一密封水线槽;4、第二密封水线槽;5、第四密封水线槽;6、导流槽;7、支撑体;8、第三密封水线槽;9、圆弧倒角;11、进水口;12、第一过氢口;13、第二过氢口;14、出水出氧口;21、第一出氢口;22、过水口;23、过氧口;24、第二出氢口;100、电解槽本体;200、密封导流框;300、散热端板。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面通过实施例,并结合附图,对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中,相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释,而不应当理解为对本专利技术的一种PEM水电解槽用流道密封导流框限制。
[0030]另外,在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露
实施例的全面理解。然而明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下,公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
[0031]如图8所示,本专利技术涉及的一种PEM水电解槽,其包括电解槽本体100,电解槽本体100两端均设有密封导流框200,密封导流框200远离电解槽本体100的一面安装有散热端板300。
[0032]根据本专利技术的一个总体技术构思,如图1

4所示,根据本专利技术的一个方面,提供一种PEM水电解槽用流道密封导流框,包括阳极密封导流框1和阴极密封导流框2;
[0033]其中,阳极密封导流框1的上框体交替设有多个第一过氢口12和进水口11,阳极密封导流框1的下框体交替设有多个出水出氧口14和第二过氢口13;阴极密封导流框2的上框体交替设有多个第一出氢口21和过水口22,阴极密封导流框2的下框体交替设有多个过氧口23和第二出氢口24;
[0034]通过将第一过氢口12和进水口11、出水出氧口14和第二过氢口13、第一出氢口21和过水口22、过氧口23和第二出氢口24均交错设置,将阳极密封导流框1和阴极密封导流框2均为分多个等距区间,使其受力均匀,提高了稳定性。
[0035]如图6所示,进水口11、出水本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PEM水电解槽用流道密封导流框,其特征在于,包括:阳极密封导流框(1)和阴极密封导流框(2);所述阳极密封导流框(1)的上框体交替设有多个第一过氢口(12)和进水口(11),所述阳极密封导流框(1)的下框体交替设有多个出水出氧口(14)和第二过氢口(13);所述阴极密封导流框(2)的上框体交替设有多个第一出氢口(21)和过水口(22),所述阴极密封导流框(2)的下框体交替设有多个过氧口(23)和第二出氢口(24);所述进水口(11)、出水出氧口(14)和第一出氢口(21)处均开设有多个截面为U形的导流槽(6),位于中部的导流槽(6)等距分布、位于边缘处的导流槽(6)呈伞状分布,所述导流槽(6)与阳极密封导流框(1)的框体之间等距设有多个支撑体(7),所述导流槽(6)与阴极密封导流框(2)的框体之间等距设有多个支撑体(7)。2.根据权利要求1所述的一种PEM水电解槽用流道密封导流框,其特征在于,所述进水口(11)和第二过氢口(13)相对布置,第一过氢口(12)和出水出氧口(14)相对布置,第一出氢口(21)与过氧口(23)相对布置,过水口(22)与第二出氢口(24)相对布置。3.根据权利要求1所述的一种PEM水电解槽用流道密封导流框,其特征在于,所述阳极密封导流框(1)和阴极密封导流框(2)为两个尺寸大小相同的矩形框体,矩形框体的边角处均设有圆弧倒角(9)。4.根据权利要求3所述的一种PEM水电解槽用流道密封导流框,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张靖倩徐进良谢曙杨晓璐邹峰张云飞
申请(专利权)人:淳华氢能源科技湖南有限公司
类型:发明
国别省市:

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