專利名稱：分離冷卻洗滌一體化氫氧機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氫氧機技術(shù)，具體地說是一種分離冷卻洗滌一體化氫氧機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電解水制氫技術(shù)，在將水電解成氫氣和氧氣后，需要進行氣液分 離、冷卻、洗滌等過程，對產(chǎn)氣進行后序處理。因為后序處理流程復(fù)雜，造 成氫氧機內(nèi)部功能裝置多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大?，F(xiàn)有的氫氧機包括電源系 統(tǒng)、電解槽系統(tǒng)、汽水分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，控制系統(tǒng)、安全防回火系統(tǒng) 以及使用該氫氧發(fā)生器的附件等。由于氫氧機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成氫氧機成本 高、設(shè)備故障多、生產(chǎn)事故多、使用不方便、維修麻煩等等，使得氫氧機整 體使用可靠性大大降低。國內(nèi)外的氫氧機都因為其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而造成事故多、 使用不方便。氫氧機的這些缺點長期存在，難以克服。本發(fā)明從水電解成氫 氣和氧氣的后序處理流程人手，將分離、冷卻、洗滌裝置組合成一體，大大 減小了氫氧機的體積，使得氫氧機使用方便、生產(chǎn)事故少，氫氧機成本大大 降低。
經(jīng)廣泛査閱國內(nèi)外專利文獻和公開出版物，未見有與本發(fā)明完全相同的 氫氧機技術(shù)方案，因此本發(fā)明具有新穎性和創(chuàng)造性；本發(fā)明氫氧機價格便宜， 使用方便，具有實用性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、設(shè)備故障少、維修容易、 生產(chǎn)安全、使用方便、效率高的氫氧機。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的-
一種分離冷卻洗滌一體化氫氧機，由電解槽、電解液匯流槽、氣水分離 器、電解液回流管、氣體出口管組成，在氣水分離器的上部設(shè)有冷卻洗滌罐， 冷卻洗滌罐的外壁設(shè)有夾套，夾套內(nèi)置有環(huán)繞冷卻洗滌罐的冷凝管；冷凝管 的下部設(shè)有制冷劑入口管，冷凝管上部設(shè)有制冷劑出口管；夾套的上部連有 冷凝水加水管；冷卻洗滌罐內(nèi)的上部設(shè)置有除沬器；上部外壁連接有洗滌水 入口管和氣體出口管；在冷卻洗滌罐內(nèi)的下部還設(shè)有電解液回流管，通入氣水分離器內(nèi)；冷卻洗滌罐的下部外壁設(shè)有電解液補液管。
冷卻洗滌罐的下部設(shè)有法蘭與氣水分離器連接；電解槽、電解液匯流槽 的下部設(shè)有法蘭與電解槽連接。
除沬器為多層金屬絲網(wǎng)構(gòu)成。
本發(fā)明的要點是在氣水分離器上部設(shè)置冷卻洗滌罐；通過冷卻洗滌罐 的外壁夾套內(nèi)的冷凝管制冷劑給夾套內(nèi)的冷凝水冷卻達到給冷卻洗滌罐內(nèi)的 電解液和電解制得的氫氣、氧氣冷卻。該裝置上端設(shè)有注水口，在注水口注 入純凈水，氣體在冷卻的同時，經(jīng)過純凈水洗滌從而達到洗滌氣體目的，將 氣體中的電解液洗去。通過除沫器除去電解制得的氫氣、氧氣中的電解液霧 沬。這樣在氣水分離器的基礎(chǔ)上再次進行冷凝、洗滌、除沫，達到本發(fā)明的 目的。為了補充水電解、分離、冷卻、洗滌過程中的電解液損失，本發(fā)明在 冷卻洗滌罐的下部設(shè)有電解液補液管，根據(jù)需要向氫氧機內(nèi)補充電解液。本 發(fā)明部件之間的連接采用法蘭連接，保證設(shè)備的密封性。本發(fā)明具有上述結(jié) 構(gòu)和功能為一體的裝置完成了水電解過程所需要完成的全部功能。
由于本發(fā)明將冷凝、洗滌、除沫多種裝置置于一體，所以具有體積小， 功能全的優(yōu)點。
本發(fā)明的核心部件是冷卻洗滌罐，任何種類、型號的氫氧機只要帶有本 發(fā)明冷卻洗滌罐的結(jié)構(gòu)特征，即為侵犯了本發(fā)明的權(quán)利。同時本發(fā)明冷卻洗 滌罐可以和各種電解槽組合成不同類型和型號的氫氧機。
本發(fā)明首次將氫氧機的冷凝、洗滌、分離設(shè)置在一個冷卻洗滌罐中，完 成多種功能，本發(fā)明具有新穎性、創(chuàng)造性和實用性。
本發(fā)明具有以下有益效果
1、 由于具有分離、冷卻、洗滌功能為一體，使氫氧機的工作可靠性大大 提高。
2、 多功能集成使氫氧機整體體積大為縮小，也使氫氧機制造成本大為降低。
3、 制得的氫氣和氧氣純凈度高。
圖1為本發(fā)明分離冷卻洗滌一體化氫氧機結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明冷卻洗滌罐構(gòu)造圖。
圖中l(wèi)為電解槽；2為氧氣電解液混合出口管；3為氫氣電解液混合出 口管；4為電解液匯流槽；5為熱交換器；6為液位計；7為氣水分離器；8為 電解液回流管；9為連接法蘭；IO為電解液補液管；ll為制冷劑出口管；12 為制冷劑入口管；13為冷凝管；14為冷凝水加水管；15除沫器；16為氣體 出口管；17為洗滌水入口； 18為冷卻洗滌罐。
具體實施例方式
下面通過結(jié)合附圖具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。
實施例一
本實施例以圖1為例，分離冷卻洗滌一體化氫氧機，每小時產(chǎn)氣量
12000L，耗純凈水6.5L。分離冷卻洗滌一體化氫氧機的下部為電解槽(1)， 電解槽(1)的上部設(shè)有熱交換器(5)，熱交換器(5)的側(cè)壁設(shè)有液位計(6)。 熱交換器(5)的下部為電解液匯流槽(4)。純凈水在電解槽(1)中電解， 由于電解過程中溫度升高、體積增大，氫氣、氧氣和電解液的混合物依靠自 身壓力，通過氧氣電解液混合出口管(2)、氫氣電解液混合出口管(3)向上 升至熱交換器(5)中和冷卻后的電解液進行熱交換，降低溫度。熱交換器(5) 的上部設(shè)有氣水分離器(7)，將管(2)、管(3)中的氫氣、氧氣和電解液分 離。分離后的氫氣、氧氣和電解液分別進入兩個不同的冷卻洗滌罐(18)。在 冷卻洗滌罐(18)的設(shè)有夾套，夾套內(nèi)置有環(huán)繞冷卻洗滌罐(18)的冷凝管 (13)。冷凝管(13)的下部設(shè)有制冷劑入口管(12)，通過入口管(12)向 冷凝管(13)加入碳氫(HCR)制冷劑。冷凝管(13)的上部設(shè)有制冷劑出 口管(11)。夾套的上部連有冷凝水加水管(14);冷凝管(13)將冷凝水冷 凝，使得冷卻洗滌罐(18)內(nèi)的氣體和電解液冷凝。被冷凝的電解液通過回 流管(8)向下經(jīng)熱交換器(5)、電解液匯流槽(4)，進入電解槽(1)，循環(huán) 使用，再次對水進行電解。冷卻洗滌罐(18)的下部設(shè)有電解液補液管(10)， 根據(jù)需要向氫氧機內(nèi)補充電解液。冷卻洗滌罐(18)的上部設(shè)置有除沫器(15); 除沫器(15)為多層金屬絲網(wǎng)構(gòu)成。冷卻洗滌罐(18)的上部外壁連接有洗 滌水入口管(17)，純凈水通過入口管(17)進入冷卻洗滌罐(18)內(nèi)，進一 步除去氫氣和氧氣中的電解液。被分離、冷凝、除沫后純凈的氫氣和氧氣通過氣體出口管(16)輸出。本發(fā)明電解液溫度控制采用自立式風(fēng)冷平衡系統(tǒng)， 氣液分離采用自立式平衡管回流系統(tǒng)，該回流系統(tǒng)降低了電耗。本發(fā)明冷卻 洗滌罐(18)的下部設(shè)有法蘭(9)與氣水分離器(7)連接；電解液匯流槽
(4) 的下部設(shè)有法蘭(9)與電解槽(1)連接。本實施例中有兩個結(jié)構(gòu)完全 相同的冷卻洗滌罐(18)，分別位于氫氧機最上部的左右兩側(cè)，并且分別完成 氫氣、氧氣的冷卻洗漆任務(wù)。本實施例圖中只畫出一個，并不代表本發(fā)明只 有一個冷卻洗滌罐(18)。
實施例二
本實施例以圖1為例，分離冷卻洗滌一體化氫氧機，每小時產(chǎn)氣量3000L; 耗蒸餾水1.8L。分離冷卻洗滌一體化氫氧機的下部為電解槽(1)，電解槽(1) 的上部設(shè)有熱交換器(5),熱交換器(5)的側(cè)壁設(shè)有液位計(6)。熱交換器
(5) 的下部為電解液匯流槽(4)。純凈水在電解槽(1)中電解，由于電解 過程中溫度升高、體積增大，氫氣、氧氣和電解液的混合物依靠自身壓力， 通過氧氣電解液混合出口管(2)、氫氣電解液混合出口管(3)向上升至熱交 換器(5)中和冷卻后的電解液進行熱交換，降低溫度。熱交換器(5)的上 部設(shè)有氣水分離器(7)，將管(2)、管(3)中的氫氣、氧氣和電解液分離。 分離后的氫氣、氧氣和電解液分別進入兩個不同的冷卻洗滌罐(18)。在冷卻 洗滌罐(18)的設(shè)有夾套，夾套內(nèi)置有環(huán)繞冷卻洗滌罐(18)的冷凝管(13)。 冷凝管(13)的下部設(shè)有制冷劑入口管(12)，通過入口管(12)向冷凝管(13) 加入碳氫(HCR)制冷劑。冷凝管(13)的上部設(shè)有制冷劑出口管(11)。夾 套的上部連有冷凝水加水管(14);冷凝管(13)將冷凝水冷凝，使得冷卻洗 滌罐(18)內(nèi)的氣體和電解液冷凝。被冷凝的電解液通過回流管(8)向下經(jīng) 熱交換器(5)、電解液匯流槽(4)，進入電解槽(1)，循環(huán)使用，再次對水 進行電解。冷卻洗滌罐(18)的下部設(shè)有電解液補液管(10)，根據(jù)需要向氫 氧機內(nèi)補充電解液。冷卻洗滌罐(18)的上部設(shè)置有除沬器(15);除沬器(15) 為多層金屬絲網(wǎng)構(gòu)成。冷卻洗滌罐(18)的上部外壁連接有洗滌水入口管(17)， 純凈水通過入口管(17)進入冷卻洗滌罐(18)內(nèi)，進一步除去氫氣和氧氣 中的電解液。被分離、冷凝、除沬后純凈的氫氣和氧氣通過氣體出口管(16) 輸出。本發(fā)明電解液溫度控制采用自立式風(fēng)冷平衡系統(tǒng)，氣液分離采用自立式平衡管回流系統(tǒng)，該回流系統(tǒng)降低了電耗。本發(fā)明冷卻洗滌罐(18)的下 部設(shè)有法蘭(9)與氣水分離器(7)連接；電解液匯流槽(4)的下部設(shè)有法 蘭(9)與電解槽(1)連接。本實施例中有兩個結(jié)構(gòu)完全相同的冷卻洗滌罐
(18)，分別位于氫氧機最上部的左右兩側(cè)，并且分別完成氫氣、氧氣的冷卻 洗滌任務(wù)。本實施例圖中只畫出一個，并不代表本發(fā)明只有一個冷卻洗滌罐
(18)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域 的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)， 所作的任何修改、改進等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種分離冷卻洗滌一體化氫氧機，由電解槽(1)、電解液匯流槽(4)、氣水分離器(7)、電解液回流管(8)、氣體出口管(16)組成，其特征在于在氣水分離器(7)的上部設(shè)有冷卻洗滌罐(18)，冷卻洗滌罐(18)的外壁設(shè)有夾套，夾套內(nèi)置有環(huán)繞冷卻洗滌罐(18)的冷凝管(13)；冷凝管(13)的下部設(shè)有制冷劑入口管(12)，冷凝管(13)上部設(shè)有制冷劑出口管(11)；夾套的上部連有冷凝水加水管(14)；冷卻洗滌罐(18)內(nèi)的上部設(shè)置有除沫器(15)；上部外壁連接有洗滌水入口管(17)和氣體出口管(16)；在冷卻洗滌罐(18)內(nèi)的下部還設(shè)有電解液回流管(8)，通入氣水分離器(7)內(nèi)；冷卻洗滌罐(18)的下部外壁設(shè)有電解液補液管(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離冷卻洗滌一體化氫氧機，其特征在于冷卻洗滌罐(18)的下部設(shè)有法蘭(9)與氣水分離器(7)連接；電解槽(1)、 電解液匯流槽(4)的下部設(shè)有法蘭(9)與電解槽(1)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離冷卻洗滌一體化氫氧機，其特征在于除沫器(15)為多層金屬絲網(wǎng)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明屬于氫氧機技術(shù)，一種分離冷卻洗滌一體化氫氧機?，F(xiàn)有的氫氧機成本高、設(shè)備故障多、生產(chǎn)事故多、使用不方便、維修麻煩。本發(fā)明分離冷卻洗滌一體化氫氧機，在氫氧機的最上部設(shè)有兩個結(jié)構(gòu)、功能完全相同的冷卻洗滌罐(18)。冷卻洗滌罐(18)的外壁設(shè)有夾套，夾套內(nèi)置有冷凝管(13)；夾套的上部連有冷凝水加水管(14)；冷卻洗滌罐(18)內(nèi)的上部設(shè)置有除沫器(15)；上部外壁連接有洗滌水入口管(17)和氣體出口管(16)；下部設(shè)有電解液回流管(8)。本發(fā)明優(yōu)點如下分離、冷卻、洗滌功能為一體，氫氧機的工作可靠性大大提高；氫氧機整體體積小，成本低；制得的氫氣和氧氣純凈度高。
文檔編號C25B1/04GK101654786SQ20091019555
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者包秀敏, 呂國愛 申請人:上海高企新能源科技有限公司