本实用新型专利技术涉及氢气制取技技术领域，出示了一种电解水制氢装置及系统。电解水制氢装置包括电解槽、氢侧分离器、氧侧分离器、热交换器、流量计和变频循环泵，电解槽的出料端通过出氧管连通于氧侧分离器，电解槽的出料端通过出氢管连通于氢侧分离器，氢侧分离器和氧侧分离器的出料端均设置有出料管，两个出料管的另一端共同连通有总循环管的首端，总循环管的尾端连通于电解槽的入料端，总循环管上串联有热交换器、流量计以及变频循环泵。通过上述设置，本实用新型专利技术能够实现对电解水制氢装置中电解液的流量进行精准的控制，同时可避免现有技术中阀门内件受到高温碱液冲刷的现象。中阀门内件受到高温碱液冲刷的现象。中阀门内件受到高温碱液冲刷的现象。
【技术实现步骤摘要】
一种电解水制氢装置及系统
[0001]本技术涉及氢气制取
，具体涉及一种电解水制氢装置及系统。
技术介绍
[0002]电解水制氢装置主要由电解槽、氢侧分离器、氧侧分离器、电解液循环泵、电解液冷却器等组成。当电解槽接通工作电源，含氢气液混合物从电解槽氢侧出口出来，进氢侧分离器；含氧气液混合物从电解槽氧侧出口出来，进入氧侧分离器。氢侧分离器、氧侧分离器分离出来的电解液，经电解液冷却器降温后，再通过循环泵，泵入电解槽。氢侧分离器分离出的氢气混合物后续进行脱碱、脱水、降温等处理，氧侧分离器分理出的氧气混合物后续进行脱碱、脱水、降温等处理。
[0003]电解水制氢装置中，电解液循环流量控制十分重要，将直接影响分离器的分离效果，设备整体工作安全等。现有技术中，循环泵工作流量、压头固定，而且，一般循环泵选型配置时，额定流量会大于电解制氢系统最佳工况电解液流量，实际生产中，一般再通过循环泵出口阀门开度控制电解液循环量在合理区间。阀门内件受高温碱液冲刷腐蚀情况严重，阀杆经常动作，碱液从阀杆密封处渗漏情况普遍发生。阀门维护量大，损耗高。
技术实现思路
[0004]鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种电解水制氢装置及系统，能够对电解液循环的流量进行精准的控制，同时可避免阀门内件收到高温碱液冲刷的现象。
[0005]根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电解水制氢装置。电解水制氢装置包括电解槽、氢侧分离器、氧侧分离器、热交换器、流量计和变频循环泵，所述电解槽的出料端通过出氧管连通于所述氧侧分离器，所述电解槽的出料端通过出氢管连通于所述氢侧分离器，所述氢侧分离器和所述氧侧分离器的出料端均设置有出料管，两个所述出料管的另一端共同连通有总循环管的首端，所述总循环管的尾端连通于所述电解槽的入料端，所述总循环管上串联有热交换器、流量计以及变频循环泵。
[0006]在一些实施例中，变频循环泵为变频屏蔽泵或变频磁力泵。
[0007]在一些实施例中，还包括过滤器组，过滤器组串联在循环管上，过滤器组为通过管道相互并联的两个过滤器或过滤器组为通过管道并联的一个检修阀和一个过滤器。
[0008]在一些实施例中，热交换器、过滤器组和变频循环泵沿总循环管的首端向总循环管的尾端依次设置。
[0009]在一些实施例中，包括至少一个温度检测元件。
[0010]在一些实施例中，流量计为电磁流量计或转子流量计。
[0011]在一些实施例中，包括多个循环泵，多个循环泵中至少一个为变频循环泵，多个循环泵互相并联后构成一个循环泵组，循环泵组串联在总循环管上，循环泵组的支路中多个循环泵均串联有各自独立的止逆阀。
[0012]在一些实施例中，电解槽为多个，多个电解槽相互并联。
[0013]在一些实施例中，氢侧分离器和氧侧分离器底部通过联通管道连通。
[0014]基于上述的电解水制氢装置，本技术的另一个方面，提供了一种电解水制氢系统，包括多个电解槽组和多个循环泵组，电解槽组至少包括一个电解槽，多个电解槽组相互并联，循环泵组至少包括一个循环泵，多个循环泵组中至少包括一个变频循环泵，多个循环泵组与多个电解槽组对应设置，当一组以上电解槽组运行且剩余电解槽组停机时，停机的电解槽组所对应的循环泵组降频运行。
[0015]本申请中的有益效果是：本申请中出示了一种电解水制氢装置，通过设置变频循环泵，用于将电解液泵入电解槽，驱动电解液在电解水制氢装置内循环。电解水制氢装置内至少有1台循环泵为变频泵，其流量或压头等可调节。可以通过设置变频器参数，调节变频循环泵流量，也可以与流量计构成控制回路，实现设定流量自动控制。由于变频循环泵不需要通过阀门去调节其流量，故而不存在阀门被腐蚀的情况，自然也不会存在碱液从阀杆密封处渗漏的情况。且变频循环泵可与流量计构成控制回路，在PLC或DCS等控制系统的辅助下对电解液流量实现更加灵敏、更加自动化的调控，使得电解水制氢装置内的电解液流量始终保持在最佳状态，整个系统的工作效率得到充分的保证。基于上述的电解水制氢装置，本技术还提供了一种电解水制氢系统，效果同上。
[0016]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
[0017]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0018]图1为本申请实施例提供的电解水制氢装置的整体示意图；
[0019]图2为本申请实施例提供的具有多个循环泵的电解水制氢装置的示意图；
[0020]图3为本申请实施例提供的电解水制氢系统的示意图。
[0021]具体实施方式中的附图标号如下：
[0022]电解槽1、氢侧分离器2、氧侧分离器3、热交换器4、流量计5、循环泵6、温度检测元件7、过滤器8、阀门9、止逆阀10、总循环管11，检修阀12，联通管道13。
具体实施方式
[0023]下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0024]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0025]电解水制氢装置主要由电解槽、氢侧分离器、氧侧分离器、电解液循环泵、电解液
冷却器等组成。当电解槽接通工作电源，含氢气液混合物从电解槽氢侧出口出来，进氢侧分离器；含氧气液混合物从电解槽氧侧出口出来，进入氧侧分离器。氢侧分离器、氧侧分离器分离出来的电解液，经电解液冷却器降温后，再通过循环泵，泵入电解槽完成循环。氢侧分离器分离出的氢气混合物后续进行脱碱、脱水、降温等处理，氧侧分离器分理出的氧气混合物后续进行脱碱、脱水、降温等处理。在电解水制氢装置中，电解液循环流量控制十分重要，主要体现在以下方面：
[0026]1.影响分离器分离效果，电解液循环流量过大，氢侧分离器和氧侧分离器未能完全将氢气、氧气和电解液分离开，未分离出的氢气和氧气将随着电解液循环并汇合，最终导致氢中氧含量，氧中氢含量超标，极端情况下将产生爆炸，威胁安全生产。
[0027]2.如果电解液循环流量过大可能导致电解槽隔膜损坏。
[0028]3.如果电解液循环流量过小，电解槽工作过程产生的热量无法及时被电解液带出，导致电解槽超温，严重时会损坏设备，或是会导致电解槽内部温度分布不均匀，降低电解本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电解水制氢装置，其特征在于，包括电解槽、氢侧分离器、氧侧分离器、热交换器、流量计和变频循环泵，所述电解槽的出料端通过出氧管连通于所述氧侧分离器，所述电解槽的出料端通过出氢管连通于所述氢侧分离器，所述氢侧分离器和所述氧侧分离器的出料端均设置有出料管，两个所述出料管的另一端共同连通有总循环管的首端，所述总循环管的尾端连通于所述电解槽的入料端，所述总循环管上串联有热交换器、流量计以及变频循环泵。2.根据权利要求1所述的电解水制氢装置，其特征在于，所述变频循环泵为变频屏蔽泵或变频磁力泵。3.根据权利要求1所述的电解水制氢装置，其特征在于，还包括过滤器组，所述过滤器组串联在所述循环管上，所述过滤器组为通过管道相互并联的两个过滤器或所述过滤器组为通过管道并联的一个检修阀和一个过滤器。4.根据权利要求3所述的电解水制氢装置，其特征在于，所述热交换器、所述过滤器组和所述变频循环泵沿所述总循环管的首端向所述总循环管的尾端依次设置。5.根据权利要求1所述的电解水制氢装置，其特征在于，包括至少一个温度检测元件。6.根据权利要求1所述的电解...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，
申请(专利权)人：宁夏宝丰能源集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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