【技术实现步骤摘要】
本技术涉及水电解制氢,特别涉及电解电堆及制氢系统。
技术介绍
1、制氢系统包括电堆、水箱、水泵、离子交换树脂等,在水泵的变压作用下,添加水依次流经水箱、水泵、离子交换树脂和电堆,在电堆的电解作用下,以获取氢气和氧气。电堆的工作温度需控制在60℃至80℃之间。为了维持电堆的正常工作温度,常用的方案是在水箱中添加加热棒,以加热添加水。
2、相关技术至少存在以下缺陷:由于水箱和离子交换树脂均位于电堆的上游,因此水箱中的水温和离子交换树脂的工作温度均高于电堆的温度,能量消耗较大,且影响离子交换树脂的使用寿命。
技术实现思路
1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本技术提出一种电解电堆,有利于降低水箱和离子交换树脂的工作温度,降低能量的消耗和散失。
2、根据本技术第一方面实施例的电解电堆,包括:壳体,壳体的上端连接有上端板,壳体的下端连接有下端板,以共同围成电解腔,电解腔开设有进水口;其中,上端板和/或下端板设有换热流道并连接有加热器,加热器能够向换热流道提供热量,换热流道具有注水口和排水口,排水口与进水口连通。
3、根据本技术实施例的电解电堆,至少具有如下有益效果:上端板、壳体和下端板依次连接,以共同围成电解腔,将添加水注入电解腔内实现电解,从而获取氢气和氧气,该电解电堆在上端板和/或下端板处设有换热流道并连接有加热器,换热流道具有注水口和排水口,水箱可与注水口连通,排水口与进水口连通,即添加水先流经换热流道,再进入电解腔内,加热器能
4、根据本技术的一些实施例,上端板和下端板均设有换热流道并连接有加热器,上方换热流道与下方换热流道连通。
5、具体的,上端板和下端板处均设有换热流道并连接有加热器,且上方换热流道与下方换热流道连通,即添加水可流经上方换热流道和下方换热流道,在两个加热器的加热作用下,以实现添加水的加热,有利于延长添加水的加热路径,以确保添加水加热至电解电堆的适宜工作温度,添加水经过上方换热流道和下方换热流道加热后再导通至电解腔内,从而实现水的电解,并获取氢气和氧气。
6、根据本技术的一些实施例,上方换热流道的排水口与下方换热流道的注水口连通,下方换热流道的排水口与进水口连通。
7、具体的,上方换热流道的排水口与下方换热流道的注水口连通,水箱可与上方换热流道的注水口连通,在上方加热器的加热作用下,以对流经上方换热流道的添加水实现加热,添加水流过上方换热流道后,可进入下方换热流道,在下方加热器的加热作用下,以对流经下方换热流道的添加水实现加热,最后从下方换热流道的排水口处流通至电解腔的进水口,有利于延长添加水的加热路径,以确保添加水加热至电解电堆的适宜工作温度。
8、根据本技术的一些实施例,上端板和下端板均设有加热孔,加热器嵌设连接于加热孔内。
9、上端板和下端板处均设有加热孔,而加热器嵌设连接于加热孔内,以确保加热器的热量能够更有效地作用于上端板或下端板,以实现对换热流道或电解腔提供热量,确保添加水加热至适宜温度,且能减少加热器的热量散失,对电解腔起到保温作用。
10、根据本技术的一些实施例,加热孔设于换热流道靠近壳体的一侧。
11、加热孔设于换热流道靠近壳体的一侧,以确保加热器的热量能够更有效地作用于上端板或下端板,以实现对换热流道或电解腔提供热量,确保添加水加热至适宜温度,且能减少加热器的热量散失,对电解腔起到保温作用。
12、根据本技术的一些实施例,本技术还包括测温器,上端板和下端板均设有测温孔,测温孔与测温器一一对应,测温器嵌设连接于测温孔内。
13、为监测上端板和下端板的加热温度,该电解电堆还包括测温器,上端板和下端板均设有测温孔,测温孔与测温器一一对应设置,测温器可嵌设连接于测温孔内,从而检测上端板或下端板的加热温度,使用者可根据获取的检测温度,从而调节上端板或下端板处的加热器的工作功率,以确保上端板或下端板的温度在所需的工作温度区间内,满足电解电堆的工作温度需求。
14、根据本技术的一些实施例,换热流道呈蛇形布置。
15、具体的,换热流道呈蛇形布置,有利于延长添加水的加热路径,配合加热器对换热流道提供的热量,以实现对添加水的加热,使得添加水的水温达到电解电堆的适宜工作温度,相较于传统需要在水箱内增设加热棒的方式,有利于降低水箱和离子交换树脂的工作温度,并减少能量的消耗和散失。
16、根据本技术的一些实施例,上端板和下端板均包括板体和多个连接管,板体内设有呈平行设置的多个换热通孔,换热通孔的两端分别连接有进液接头和出液接头;相邻的两个换热通孔的进液方向相反且均与连接管连通,连接管的一端与其中一个换热通孔的出液接头连接,另一端与另一换热通孔的进液接头连接,以共同围成换热流道。
17、具体的,上端板和下端板均包括板体和多个连接管,板体内设有呈平行设置的多个换热通孔,换热通孔的两端贯穿板体设置,且换热通孔的两端分别连接有进液接头和出液接头;相邻的两个换热通孔的进液方向相反,且相邻的两个换热通孔均与连接管连通,连接管的一端与其中一个换热通孔的出液接头连接,另一端与另一换热通孔的进液接头连接,即连接管可起转角连接作用,以使得添加水能从其中一个换热通孔流动至另一换热通孔内,通过连接管与换热通孔的连接,以共同围成呈蛇形布置的换热流道,有利于延长添加水的加热路径,配合加热器对换热流道提供的热量,以实现对添加水的加热,使得添加水的水温达到电解电堆的适宜工作温度。
18、根据本技术的一些实施例,进液接头和出液接头均与换热通孔的端部可拆连接。
19、具体的,进液接头和出液接头均与换热通孔的端部可拆连接,以便于使用者更换或选用不同规格的进液接头和出液接头使用,通过进液接头和出液接头的分拆,有利于实现对电解电堆的维修或运输。
20、根据本技术第二方面实施例的制氢系统,包括:水箱、水泵、离子交换树脂,以及如第一方面任一项所示的电解电堆;电解腔还连通有氢气出口和氧气出口,水箱的出口、水泵、离子交换树脂和注水口依次连通,氧气出口与水箱的入口连通。
21、根据本技术实施例的制氢系统,至少具有如下有益效果:上端板、壳体和下端板依次连接,以共同围成电解腔,将添加水注入电解腔内实现电解,从而获取氢气和氧气,该电解电堆在上端板和/或下端板处设有换热流道并连接有加热器,换热流道具有注水口和排水口,水箱的出口、水泵、离子交换树脂和注水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.电解电堆,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电解电堆,其特征在于:所述上端板(200)和所述下端板(300)均设有所述换热流道(800)并连接有所述加热器,上方所述换热流道(800)与下方所述换热流道(800)连通。
3.根据权利要求2所述的电解电堆,其特征在于:上方所述换热流道(800)的所述排水口与下方所述换热流道(800)的所述注水口连通,下方所述换热流道(800)的所述排水口与所述进水口(210)连通。
4.根据权利要求2所述的电解电堆,其特征在于:所述上端板(200)和所述下端板(300)均设有加热孔(600),所述加热器嵌设连接于所述加热孔(600)内。
5.根据权利要求4所述的电解电堆,其特征在于:所述加热孔(600)设于所述换热流道(800)靠近所述壳体(100)的一侧。
6.根据权利要求2所述的电解电堆,其特征在于:还包括测温器,所述上端板(200)和所述下端板(300)均设有测温孔(700),所述测温孔(700)与所述测温器一一对应,所述测温器嵌设连接于所述测温孔(700)内。
< ...【技术特征摘要】
1.电解电堆,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电解电堆,其特征在于:所述上端板(200)和所述下端板(300)均设有所述换热流道(800)并连接有所述加热器,上方所述换热流道(800)与下方所述换热流道(800)连通。
3.根据权利要求2所述的电解电堆,其特征在于:上方所述换热流道(800)的所述排水口与下方所述换热流道(800)的所述注水口连通,下方所述换热流道(800)的所述排水口与所述进水口(210)连通。
4.根据权利要求2所述的电解电堆,其特征在于:所述上端板(200)和所述下端板(300)均设有加热孔(600),所述加热器嵌设连接于所述加热孔(600)内。
5.根据权利要求4所述的电解电堆,其特征在于:所述加热孔(600)设于所述换热流道(800)靠近所述壳体(100)的一侧。
6.根据权利要求2所述的电解电堆,其特征在于:还包括测温器,所述上端板(200)和所述下端板(300)均...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨树进,田韶鹏,潘宇新,解文龙,
申请(专利权)人:佛山仙湖实验室,
类型:新型
国别省市:
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