专利名称：氢能发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氢气发生装置，尤其是一种通过电解水的方法来产生氢气的装置。
电解水所产生的氢气在一定条件下可以作为燃烧气体，这就使氢气发生器成为一种用途广泛的高效热源。但由于氢气在空气中爆炸范围是4.1-75体积％，降低其爆炸范围是氢气发生器安全、可靠、高效、正常使用的重要技术措施。
本实用新型的目的在于；在氢能发生器整体设计中添加增炭装置，根据碳氢化合物加氢裂化原理降低氢气的易爆点，从而进一步保证使用的安全，同时，改进传统氢气发生器电源供给部分，采用可逆式三相整流输出，进一步缩小整套装置的体积重量，方便使用，降低造价。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是它由电源、发生器、液体泵、过滤器、汽液分离罐、汽液分离器、回火防止器、减压阀、散热器、温度传感器、压力传感器、电流传感器、控制器及支架等组成，其特征在于其组成中还包括有增炭装置，发生器为电解水氢气发生器，电源为发生器提供电能，发生器的汽液输出管路经散热器与汽液分离罐的输入口相连通，汽液分离罐的一个出口经液体过滤器和液体泵与发生器的液体回收口相连通，汽液分离罐的另一汽液出口则与汽液分离器相连通，汽液分离器的输出口经一回火防止器与增炭装置的输入口相连通，增炭装置的输出口则经减压阀、回火防止器与输出端口相连通。为了保证该氢能发生器在使用过程中安全可靠，在电源输出回路中设置有电流传感器，在发生器上设置有温度传感器，在汽液分离罐上也设置有温度传感器，在汽液分离器至增炭装置之间的管路上设置有压力传感器，这些传感器能监视整台设备的安全工作状态，为控制器提供检测信号，由控制器进而控制电源及相关部分。
在本技术方案中，关键是对增炭装置的结构进行了重点设计，根据碳氢化合物加氢裂化原理，在设计增炭装置结构时考虑到便于将氢气溶解使输出气体爆炸点，缩小到与汽油的相当，从而保证使用安全。所设计的增炭装置由进汽管、出汽管、罐体等构成，罐体内表面设置有担体材料，进汽管也采用担体材料制成，进汽管的出汽口伸入到罐体底部的裂化原料之中，固体组分材料设置于进汽管的出汽口处，出汽管位于罐体的上部。
在本技术方案中，采用了可逆式六相整流输出，强路与触发部份进行隔离。
本实用新型的优点在于有效的避开氢气在空气中燃烧时爆炸点，通过采用过电流、压力、温度及回火自动保护，确保了使用安全可靠高效。能适用三相交流或二相、单相电源，接线时不存在相序的顺序问题，同时采用可逆式三相整流输出，全部电路固化，省掉体积庞大的电源变压器及控制变压器，强路输出与控制电路进行隔离，提高了电路的安全性、可靠性和稳定性。
附
图1是本实用新型整台设备各部份组成原理示意图。
附图2是本实用新型增炭装置的结构原理图。
以下结合附图介绍本实用新型的一个实施例。
本实施例是一可为焊割机提供能源的移动式氢能发生器，其具体组成如附
图1所示。其中1是电源模块，2是电流传感器，3是发生器，4是温度传感器，5是散热器，6是汽液分离罐，7是汽液分离器，8是压力传感器，9是压力传感器，10是温度传感器，11是液体过滤器，12是泵，13是回火防止器，14是增炭装置，15是减压阀，16是回火防止器，17是回火防止器，18是控制器。
在本实施例中，电源部份1采用全部电路固化的可逆式三相整流输出，精心设计并选用YXTK-ZL-100电源模块，配以相应控制器18，模块与控制电路隔离，绝缘电压可达1500V以上。可顺利将三相电源直接应用于本装置上，有效地避免了采用单相电源供电增加电源线路的不平衡而带来的危害，在小负荷情况下也可用二相或单相电源，接线时不存在相序的顺序问题。在输出直流电路上采用霍尔电流元件GHA-10V。通过电流传感器2采集到的直流信号加到控制器18上，当工作电流大于50A时全部电路切断，以保证安全。在汽液分离罐6与发生器3上分别装有温度传感器4，电解水的过程中有50％的电压产生热能而损耗掉，而在电解过程中温度在摄氏60-90度范围内效率最高，为保证长时间工作在此范围内即保证效率，又要保证设备安全，安装的二个温度传感器4、10担当此任，当温度达摄氏60度时自动启动散热装置即风扇5强制风冷，使装置工作在摄氏70度时保证热平衡，当温度一旦超过摄氏90度时，发生器3上温度传感器4输出信号，由控制器18切断全电路，此时装置处在停机散热状态，在输出回路采用二个压力继电器8、9，其目的是保证装置输出压力由0-3公斤/平方厘米可调，一旦输出压力调整好后，装置是处于断续工作状态而不是连续工作状态，保证万一压力超过4公斤/平方厘米时全机强迫停止工作，尽管采用增炭装置，为防止回火在输出端采用回火防止器16、17，及采用2∶1氢氧混合输出。经试验证明，在气液分离罐中一旦内爆，罐内回火还原为水的瞬间体积缩小，产生一定负压，不会象气体爆炸瞬间体积急剧增大，因此也正常地起到保护作用。
增炭装置14的结构原理如附图2所示。整个增炭装置又由进汽管19，出汽管20，罐体21等构成，采用低碳钢制成罐体，并在罐体内表面附着担体材料镍，进汽管19也采用担体材料镍制成，组分材料粒度为60目的二氧化硅制成了固体物设置于进汽管的出汽口处，这些材料对氢都具有较强的亲合力，裂化原料22采用75号汽油，根据加氢裂化的原理，进入增炭装置罐体内的氢气在担体材料、组分材料及裂化原料的共同作用下，使氢气溶解，缩小氢气在空气中爆炸点范围，从而降低输出气体的着火点，输出气体C3和C4比率约0.5-1，从而达到上述安全使用的目的。
本实施例所给出的氢气发生器3采用由多个电极片串联方式组成，电极片上有进液孔与出液孔，又增加液泵强制循环，其目的是提高制氢效果与散热效果，减小体积，保证长时间工作，提高电源的利用率。散热器自行设计强制风冷热负荷达1200千卡/小时，电源采用模块YXTK-ZL-100输出电压最高380V，电流为100A，手动调压方式，其整个装置指标为直流输出功率最大为5千瓦，耗水量最大为360克/小时，每小时产气量大于1立方米，与乙炔气体费用比较，仅为其40％，使用一年即可收回产品的购置费用。
本装置保证安全的一个关键是根据加氢裂化的原理，通过增炭装置，避开氢气在空气中燃烧时爆炸点并采用过电流、压力、温度及回火自动保护，确保使用安全、可靠、高效。而且燃烧热远远高于汽油，燃烧后生成物为水，是保护环境的理想能源。
另外，本装置采用三相交流电源，保证供电网络功率平衡，视工作环境也可采用二相或单相电源使用，全部电子系统固化，体积小。
权利要求1.一种氢能发生器，它由电源、发生器、液体泵、过滤器、汽液分离罐、汽液分离器、回火防止器、减压阀、散热器、温度传感器、压力传感器、电流传感器、控制器及支架等组成，其特征在于其组成中还包括有增炭装置，发生器为电解水氢气发生器，电源为发生器提供电能，发生器的汽液输出管路经散热器与汽液分离罐的输入口相连通，汽液分离罐的一个出口经液体过滤器和液体泵与发生器的液体回收口相连通，汽液分离罐的另一汽液出口则与汽液分离器相连通，汽液分离器的输出口经一回火防止器与增炭装置的输入口相连通，增炭装置的输出口则经减压阀、回火防止器与输出端口相连通，在电源回路中设置有电流传感器，在发生器、汽液分离罐上分别设置有温度传感器，在汽液分离器输出口处设置有压力传感器，上述传感器检测信号输出端接至控制器信号输入端。
2.根据权利要求1所述的氢能发生器，其特征在于增炭装置由进汽管、出汽管、罐体等构成，罐体采用担体材料，进汽管采用组分材料制成，进汽管的出汽口伸入到罐体底部的裂化原料之中，出汽管位于罐体的上部。
专利摘要本实用新型涉及一种通过电解水的方法来产生氢气的装置,本装置的特点是设置有增炭装置,发生器的汽液输出管路经散热器与汽液分离罐的输入口相连通,汽液分离罐的一个出口经液体过滤器和液体泵与发生器的液体回收口相连通,汽液分离罐的另一汽液出口则与汽液分离器相连通,汽液分离器的输出口经一回火防止器与增炭装置的输入口相连通,增炭装置的输出口则经减压阀、回火防止器与输出端口相连通,另外本装置相应设置有各类传感器。
文档编号C25B1/04GK2365231SQ9922734
公开日2000年2月23日 申请日期1999年2月14日 优先权日1999年2月14日
发明者孙广玉 申请人:南京广峰达机械制造有限公司