[发明专利]一种具有加热和冷却电解液一体功能的水电解制氢系统

说明书

本发明公开了一种具有加热和冷却电解液一体功能的水电解制氢系统，包括电解槽、与电解槽连接的氢气罐和氧气罐、与氢气罐和氧气罐连接的热交换器、与热交换器连接的冷却水进口和冷却水出口，以及设于电解槽和热交换器之间的循环泵，热交换器内设置加热腔，加热腔内设有加热器和温度传感器。本发明的一种具有加热和冷却电解液一体功能的水电解制氢系统，其结构设计合理，原有系统不变的情况下，对冷热交换器略加改进，增加加热腔部分就可以达到以下目的：其一是使得制氢设备的冷启动时间大大缩短；其二是使得制氢设备产出合格氢气的时间减少；其三是降低了制氢设备的能耗。

技术领域

本发明涉及水电解制氢设备技术领域，具体为一种具有加热和冷却电解液一体功能的水电解制氢系统。

背景技术

在水电解过程中，电解槽内的电解液是参与电解的介质。而电解液的温度是保证电解出氢气、氧气质量的关键。在电解液温度达到80℃-85℃时，产生氢气、氧气的纯度指标最佳，与此同时参与电解的小室电压也最小，对应制氢的耗能也最小。

通常制氢设备在冷态（即电解液呈常温状态）下启动工作，经电解电流逐渐加热电解液使其温度升高。而电解制氢设备在工作中，在冷态下启动工作，一般需要较长时间才能使电解液温度到达80℃-85℃。如此，不仅要花费大量的时间，还要消耗大量的电能。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种具有加热和冷却电解液一体功能的水电解制氢系统，可以快速加热电解液，使得制氢设备能够快速产出符合要求的氢气。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种具有加热和冷却电解液一体功能的水电解制氢系统，包括电解槽、与电解槽连接的氢气罐和氧气罐、与氢气罐和氧气罐连接的热交换器、与热交换器连接的冷却水进口和冷却水出口，以及设于电解槽和热交换器之间的循环泵，热交换器内设置加热腔，加热腔内设有加热器和温度传感器。

作为优选，加热器包括导热套和设于导热套内的加热管。

作为优选，导热套为不锈钢管套，加热管为三相加热管。

作为优选，冷却水进口和热交换器之间以及冷却水出口和热交换器之间均设有流量阀。

作为优选，流量阀为气动阀或球阀。

本发明的有益效果：

本发明的一种具有加热和冷却电解液一体功能的水电解制氢系统，其结构设计合理，原有系统不变的情况下，对冷热交换器略加改进，增加加热腔部分就可以达到以下目的：其一是使得制氢设备的冷启动时间大大缩短；其二是使得制氢设备产出合格氢气的时间减少；其三是降低了制氢设备的能耗。

附图说明

图1为本发明具体实施例的结构示意图。

图中：1、电解槽；2、氢气罐；3、氧气罐；4、热交换器；6、冷却水进口；7、冷却水出口；8、循环泵；9、加热腔；10、温度传感器；11、导热套；12、加热管；13、流量阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。