【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解制氢领域，特别是涉及一种低能耗碱性水电解制氢装置及安装方法。
技术介绍
1、一般的水电解制氢设备为圆筒形结构，内部使用强制循环制取氢气，内部两电极网之间距离较大，若要组装多个电解小室将增大电解槽的占用空间和材料成本，同时内部的电解液自身的电阻将造成较大的能耗。
技术实现思路
1、本专利技术第一方面提供一种低能耗碱性水电解制氢装置，能够减少电极网之间的距离，降低水电解的能耗。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种低能耗碱性水电解制氢装置，包括：安装架和设置在安装架上的多个电解机构，电解机构包括镍板、阳极组件和阴极组件，阳极组件设置在镍板的一侧，阴极组件设置在镍板的另一侧，
3、阴极组件包括第一支撑中管、第一拉伸网、第一弹性缓冲网和第一电极网，第一支撑中管设置在镍板的侧面上，第一拉伸网与第一支撑中管固定连接，第一弹性缓冲网与第一拉伸网连接，第一电极网与第一弹性缓冲网连接；
4、阳极组件包括第二支撑中管和第二拉伸网，第二支撑中管设置在镍板另一侧面上，第二拉伸网与第二支撑中管连接；
5、电解机构的阴极组件的一侧设置有第一隔膜。
6、优选的，阴极组件还包括阴极室框和用于支撑阴极室框在镍板上位置的第一支撑边柱，第一支撑边柱设置在镍板的侧面，阴极室框包括第一底部进液管、第一顶部出气管和第一侧部回流支撑管，第一底部进液管的一端开设有第一进液口，第一底部进液管的侧壁上开设有与第一进液口连通的第一
7、优选的，阳极组件还包括阳极室框和用于支撑阳极室框在镍板上位置的第二支撑边柱，第二支撑边柱设置在镍板另一侧面上，阳极室框还包括第二底部进液管、第二顶部出气管和第二侧部回流支撑管，第二底部进液管的一端开设有第二进液口，第二底部进液管的侧壁上开设有与第二进液口连通的第二出液孔和第二回流孔，第二顶部出气管设置有第二分流孔和第二溢流管，第二侧部支撑管设置在第二底部进液管与第二顶部出气管之间，第二侧部支撑管的一端与第二分流孔连通，另二端与第二回流孔连通。
8、优选的，镍板的两侧均设置有第一密封垫片，第一密封垫片分别设置在阴极室框和镍板之间及阳极室框和镍板之间。
9、优选的，安装架上设置有与一端的电解机构的阳极组件相连接的第一电极组件和与一端电解机构的阴极组件相连接的第二电极组件；
10、第一电极组件包括第一电极板、第三支撑中管、第三拉伸网、第三弹性缓冲网和第三电极网，第三支撑中管与第一电极板连接，第三拉伸网与第三支撑中管连接，第三电极网与第三弹性缓冲网连接，第三电极网与第二拉伸网之间设置有第二隔膜；
11、第二电极组件包括第二电极板、第四支撑中管和第四拉伸网，第四支撑中管与第二电极板连接，第四拉伸网与第四支撑中管连接，第一隔膜设置在第四拉伸网与第一电极网之间。
12、优选的，第一电极组件还包括第三室框和用于支撑第三室框在第一电极板上位置的第三支撑边柱，第三支撑边柱设置在第一电极板靠近电解机构的侧面，第三室框包括第三底部进液管、第三顶部出气管和第三侧部回流支撑管，第三底部进液管的一端开设有第三进液口，第三底部进液管的侧壁上开设有与第三进液口连通的第三出液孔和第三回流孔，第三顶部出气管设置有第三分流孔和第三溢流管，第三侧部回流支撑管设置在第三底部进液管与第三顶部出气管之间，第三侧部回流支撑管的一端与第三分流孔连通，另一端与第三回流孔连通。
13、优选的，第二电极组件还包括第四室框和用于支撑第四室框在第二电极板上位置的第四支撑边柱，第四支撑边柱设置在第二电极板靠近电解机构的侧面，第四室框包括第四底部进液管、第四顶部出气管和第四侧部回流支撑管，第四底部进液管的一端开设有第四进液口，第四底部进液管的侧壁上开设有与第四进液口连通的第四出液孔和第四回流孔，第四顶部出气管设置有第四分流孔和第四溢流管，第四侧部支撑管设置在第四底部进液管与第四顶部出气管之间，第四侧部支撑管的一端与第四分流孔连通，另一端与第四回流孔连通。
14、优选的，第三室框与第二隔膜之间、阳极室框与第二隔膜之间、第四室框与第三隔膜之间、阴极室框与第一隔膜之间、电解机构的阳极室框与相邻电解机构的阴极室框之间均设置有第二密封垫片。
15、本专利技术第二方面，提供了低能耗碱性水电解制氢装置的安装方法，包括以下安装步骤：
16、s1、将第一电极板和第二电极板安装在安装架的两端；
17、s2、在第一电极板上的第三电极网的一侧铺设第二隔膜；
18、s3、镍板的一侧面为阴极，另一侧面为阳极，在镍板(101)的两侧分别焊接第一支撑边柱、第一支撑中管、第二支撑边柱和第二支撑中管；
19、s4、将第一拉伸网焊接到第一支撑中管上，将第二拉伸网焊接到第二支撑中管上；
20、s5、在第一拉伸网上焊接第一弹性缓冲网；
21、s6、在第一弹性网上安装第一电极网；
22、s7、将第一密封垫片分别套入第一支撑边柱和第二支撑边柱并与镍板相贴合；
23、s8、将阴极室框套入第一支撑边柱并与第一密封垫片相贴合，将阳极室框套入第一支撑边柱并于第一密封垫片相贴合；
24、s9、将第二密封垫片套入第二支撑边柱并与阳极室框贴合，将另一个第二密封垫片套入第一支撑边柱并与阴极室框贴合；
25、s10、在阴极组件的第一电极网的一侧铺设第一隔膜；
26、s11、与第一隔膜相邻的电解机构的阳极组件的第二拉伸网与第一隔膜贴合；
27、s12、与第一电极板相邻的阳极组件的第二拉伸网与第二隔膜贴合；
28、s13、与第二电极板相邻的阴极组件的第一电极网与另一个第一隔膜贴合；
29、s14、安装完成。
30、本专利技术的有益效果是：
31、1.接通电路后，电解液进入阴极组件和阳极组件，在阴极产生氢气，阳极产生氧气，当内部压力不均时，阳极侧会将隔膜推向阴极侧，这将造成隔膜破裂使氢气和氧气混合，从而产生安全隐患，通过阴极的第一拉伸网上安装第一弹性缓冲网，可以抵消来自阳极侧的压力，起到缓冲作用，增加系统的安全性；
32、2.在第一弹性缓冲网的作用下，阴极的第一电极网和阳极的第二拉伸网可以与第一隔膜直接接触，极大的减少电极网之间的距离；
33、3.通过安装第一支撑中管和第二支撑中管，可以实现电解液的内部循环，降低水电解制氢的能耗，同时第一支撑中管和第二支撑中管还起到支撑第一拉伸网和第二拉伸网的作用。
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1.一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于，包括：安装架和设置在安装架上的多个电解机构(100)，所述电解机构(100)包括镍板(101)、阳极组件(3)和阴极组件(1)，所述阳极组件(3)设置在镍板(101)的一侧，所述阴极组件(1)设置在镍板(101)的另一侧，
2.根据权利要求1所述的一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于：所述阴极组件(1)还包括阴极室框(2)和用于支撑阴极室框(2)在镍板(101)上位置的第一支撑边柱(15)，所述第一支撑边柱(15)设置在镍板(101)的侧面，所述阴极室框(2)包括第一底部进液管(21)、第一顶部出气管(22)和第一侧部回流支撑管(23)，所述第一底部进液管(21)的一端开设有第一进液口(211)，所述第一底部进液管(21)的侧壁上开设有与第一进液口(211)连通的第一出液孔(212)和第一回流孔(213)，所述第一顶部出气管(22)设置有第一分流孔(221)和第一溢流管(222)，所述第一侧部回流支撑管(23)设置在第一底部进液管(21)与第一顶部出气管(22)之间，所述第一侧部回流支撑管(23)的一端与第一分流孔(2
3.根据权利要求2所述的一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于：所述阳极组件(3)还包括阳极室框(4)和用于支撑阳极室框(4)在镍板(101)上位置的第二支撑边柱(34)，所述第二支撑边柱(34)设置在镍板(101)另一侧面上，所述阳极室框(4)还包括第二底部进液管(41)、第二顶部出气管(42)和第二侧部回流支撑管(43)，所述第二底部进液管(41)的一端开设有第二进液口，所述第二底部进液管(41)的侧壁上开设有与第二进液口连通的第二出液孔(412)和第二回流孔，所述第二顶部出气管(42)设置有第二分流孔和第二溢流管，所述第二侧部回流支撑管(43)设置在第二底部进液管(41)与第二顶部出气管(42)之间，所述第二侧部回流支撑管(43)的一端与第二分流孔连通，另二端与第二回流孔连通。
4.根据权利要求3所述的一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于：所述镍板(101)的两侧均设置有第一密封垫片(201)，所述第一密封垫片(201)分别设置在阴极室框(2)和镍板(101)之间及阳极室框(4)和镍板(101)之间。
5.根据权利要求1所述的一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于：所述安装架上设置有与一端的电解机构(100)的阳极组件(3)相连接的第一电极组件(5)和与一端电解机构(100)的阴极组件(1)相连接的第二电极组件(7)；
6.根据权利要求5所述的一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于：所述第一电极组件(5)还包括第三室框和用于支撑第三室框在第一电极板(51)上位置的第三支撑边柱(56)，所述第三支撑边柱(56)设置在第一电极板(51)靠近电解机构(100)的侧面，所述第三室框包括第三底部进液管(61)、第三顶部出气管(62)和第三侧部回流支撑管(63)，所述第三底部进液管(61)的一端开设有第三进液口(611)，所述第三底部进液管(61)的侧壁上开设有与第三进液口(611)连通的第三出液孔(612)和第三回流孔，所述第三顶部出气管(62)设置有第三分流孔和第三溢流管，所述第三侧部回流支撑管(63)设置在第三底部进液管(61)与第三顶部出气管(62)之间，所述第三侧部回流支撑管(63)的一端与第三分流孔连通，另一端与第三回流孔连通。
7.根据权利要求6所述的一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于：所述第二电极组件(7)还包括第四室框和用于支撑第四室框在第二电极板(71)上位置的第四支撑边柱(74)，所述第四支撑边柱(74)设置在第二电极板(71)靠近电解机构(100)的侧面，所述第四室框包括第四底部进液管、第四顶部出气管(82)和第四侧部回流支撑管(83)，所述第四底部进液管的一端开设有第四进液口，所述第四底部进液管的侧壁上开设有与第四进液口连通的第四出液孔(812)和第四回流孔，所述第四顶部出气管(82)设置有第四分流孔和第四溢流管，所述第四侧部支撑管设置在第四底部进液管与第四顶部出气管(82)之间，所述第四侧部支撑管的一端与第四分流孔连通，另一端与第四回流孔连通。
8.根据权利要求7所述的一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于：所述第三室框与第二隔膜(302)之间、阳极室框(4)与第二隔膜(302)之间、第四室框与第三隔膜之间、阴极室框(2)与第一隔膜之间、电解机构(100)的阳极室框(4)与相邻电解机构(100)的阴极室框(2)之间均设置有第二密封垫片(202)。
9.一种如权利要求1-8任一所...
【技术特征摘要】
1.一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于，包括：安装架和设置在安装架上的多个电解机构(100)，所述电解机构(100)包括镍板(101)、阳极组件(3)和阴极组件(1)，所述阳极组件(3)设置在镍板(101)的一侧，所述阴极组件(1)设置在镍板(101)的另一侧，
2.根据权利要求1所述的一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于：所述阴极组件(1)还包括阴极室框(2)和用于支撑阴极室框(2)在镍板(101)上位置的第一支撑边柱(15)，所述第一支撑边柱(15)设置在镍板(101)的侧面，所述阴极室框(2)包括第一底部进液管(21)、第一顶部出气管(22)和第一侧部回流支撑管(23)，所述第一底部进液管(21)的一端开设有第一进液口(211)，所述第一底部进液管(21)的侧壁上开设有与第一进液口(211)连通的第一出液孔(212)和第一回流孔(213)，所述第一顶部出气管(22)设置有第一分流孔(221)和第一溢流管(222)，所述第一侧部回流支撑管(23)设置在第一底部进液管(21)与第一顶部出气管(22)之间，所述第一侧部回流支撑管(23)的一端与第一分流孔(221)连通，另一端与第一回流孔(213)连通。
3.根据权利要求2所述的一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于：所述阳极组件(3)还包括阳极室框(4)和用于支撑阳极室框(4)在镍板(101)上位置的第二支撑边柱(34)，所述第二支撑边柱(34)设置在镍板(101)另一侧面上，所述阳极室框(4)还包括第二底部进液管(41)、第二顶部出气管(42)和第二侧部回流支撑管(43)，所述第二底部进液管(41)的一端开设有第二进液口，所述第二底部进液管(41)的侧壁上开设有与第二进液口连通的第二出液孔(412)和第二回流孔，所述第二顶部出气管(42)设置有第二分流孔和第二溢流管，所述第二侧部回流支撑管(43)设置在第二底部进液管(41)与第二顶部出气管(42)之间，所述第二侧部回流支撑管(43)的一端与第二分流孔连通，另二端与第二回流孔连通。
4.根据权利要求3所述的一种低能耗碱性水电解制氢装置，其特征在于：所述镍板(101)的两侧均设置有第一密封垫片(201)，所述第一密封垫片(201)分别设置在阴极室框(2)和镍板(101)之间及阳极室框(4)和镍板(101)之间。
5.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李甲铎，
申请(专利权)人：苏州希倍优氢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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