一种水电解制氢用干燥装置及方法与流程

1.本发明涉及水电解制氢技术领域，尤其涉及一种水电解制氢用干燥装置及方法。


背景技术：

2.风电、光电等依赖自然环境的电力受环境变化影响明显，大量不稳定的电力无法上网而被废弃，将不稳定电力通过电解水制氢存储进氢气能有效提高清洁能源的利用率。海水资源丰富，可作为源源不断的电解水介质，将风电、光电及海水结合，可以打造完全的可再生能源体系，缓解化石能源危机。
3.海水电解制氢是一种较为方便地制取氢气的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，湿气子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。
4.相关技术中，当需要对其中的氢气进行利用时，由于氢气在产生的过程中，携带有少量的湿气，且海水中也存在少量的杂质，影响氢气的纯度。因此，需要将制得的氢气中含有湿气及杂质进行过滤除去。同时，在长时间的过滤使用下，过滤网的表面容易附着大量杂质，并形成区域堆积，进而影响氢气的过滤及干燥速率。
5.因此，有必要提供一种水电解制氢用干燥装置及方法解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明提供一种水电解制氢用干燥装置及方法，解决了在氢气制备中，产生少量的湿气及海水杂质，影响氢气纯度的技术问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供的一种水电解制氢用干燥装置，包括设置于制氢设备上的干燥箱，所述干燥箱的内部开设有两个通槽，且干燥箱内部的一侧设置有泵体，所述泵体的底部分别连通有第一喷气管和第二喷气管，所述第一喷气管和第二喷气管的底端均连通有吹气嘴，所述吹气嘴的一侧贯穿所述通槽并延伸至所述通槽的外部，所述干燥箱内部的两侧之间固定连接有隔板，所述干燥箱内部的两侧之间设置有过滤网，且过滤网位于所述隔板的下方，所述过滤网与所述隔板相互平行。
8.优选的，所述过滤网的外表面滑动连接有位移板，所述位移板的内部开设有滑动槽，所述滑动槽内部的一侧设置有清洁刷，所述清洁刷接触于所述过滤网的外表面。
9.优选的，所述位移板的两侧均开设有弧形槽，且位移板的顶部设置有磁铁片，所述磁铁片滑动连接于所述隔板的底部，所述隔板底部的右侧设置有电磁铁。
10.优选的，所述干燥箱内部的一侧设置有触发开关，所述第一喷气管和第二喷气管上分别设置有第一控制阀和第二控制阀。
11.一种水电解制氢用干燥方法，应用于所述的一种水电解制氢用干燥装置，所述水电解制氢用干燥方法包括如下步骤：
12.步骤一：通过启动泵体，在外部管道的连通下，使产生的气体输送至干燥箱内，之后通过第一喷气管的输送，将气体从左侧吹气嘴中释放，且吹动位移板，并在过滤网的外表面上滑动，使位移板内设有的清洁刷在过滤网表面进行接触摩擦，从而对过滤产生的杂质
进行扫动清洁；
13.步骤二：随着左侧吹气嘴的吹动，使位移板在过滤网的表面进行向右滑动，并使磁铁片也随着在隔板的底部进行滑动，当靠近至电磁铁时，通过产生的磁场，使位移板滑动接触至触发开关上，且触发到触发开关，控制第一控制阀的闭合，停止吹气嘴的吹风；
14.步骤三：同时，控制第二控制阀的打开，使泵体吸取的气体在右侧吹气嘴中释放出，以及控制电磁铁的断电，使两者之间不再吸附，从而进行了分离，在右侧吹风嘴的吹动下以及重力的作用下，实现位移板地向左滑动，从而使清洁刷对过滤网表面残留的杂质进行再次的扫动清洁。
15.优选的，所述泵体的右侧连通有连接管，所述连接管的右端贯穿所述干燥箱并延伸至所述干燥箱的外部，所述连接管延伸至所述干燥箱外部的一端连通有塑料波纹管，所述塑料波纹管的左端依次贯穿所述干燥箱和滑动槽并延伸至所述滑动槽的内部，所述塑料波纹管延伸至所述滑动槽内部的一端连通于所述清洁刷上。
16.优选的，所述清洁刷上均开设有用于吹动杂质的喷气孔。
17.优选的，所述清洁刷的顶部均设置有弹性件，所述弹性件的顶部设置于所述滑动槽内壁的顶部，所述滑动槽内壁的顶部设置有控制开关。
18.优选的，所述塑料波纹管的外表面设置有用于控制塑料波纹管通断的第三控制阀。
19.与相关技术相比较，本发明提供的一种水电解制氢用干燥装置及方法具有如下有益效果：
20.(1)通过设置的过滤网，能够对氢气制备中产生的湿气进行分离，同时，将海水杂质也分离出，提高了氢气制备中的纯度；
21.(2)通过设置的左侧吹气嘴和右侧吹气嘴，能够实现位移板在过滤网上进行往复滑动，带动内部的清洁刷也随之滑动摩擦，达到对残留在过滤网上的杂质清洁，避免气体中的杂质堵塞过滤网，影响过滤及干燥的速率。
附图说明
22.图1为本发明提供的一种水电解制氢用干燥装置及方法的实施例一的结构示意图；
23.图2为图1所示位移板的剖视示意图；
24.图3为图2所示过滤网的立体结构示意图；
25.图4为本发明提供的一种水电解制氢用干燥装置及方法的实施例二的结构示意图；
26.图5为图4所示位移板的剖视示意图；
27.图6为图5所示a处的局部放大示意图。
28.图中标号：1、干燥箱；2、通槽；3、泵体；4、第一喷气管；5、第二喷气管；6、吹气嘴；7、隔板；8、过滤网；9、位移板；10、滑动槽；11、清洁刷；12、弧形槽；13、磁铁片；14、电磁铁；15、触发开关；16、第一控制阀；17、第二控制阀；18、塑料波纹管；19、喷气孔；20、弹性件；21、控制开关；22、第三控制阀；23、连接管。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
30.实施例一
31.请参阅图1－图3，一种水电解制氢用干燥装置，包括设置于制氢设备上的干燥箱1，所述干燥箱1的内部开设有两个通槽2，且干燥箱1内部的一侧设置有泵体3，所述泵体3的底部分别连通有第一喷气管4和第二喷气管5，所述第一喷气管4和第二喷气管5的底端均连通有吹气嘴6，所述吹气嘴6的一侧贯穿所述通槽2并延伸至所述通槽2的外部，所述干燥箱1内部的两侧之间固定连接有隔板7，所述干燥箱1内部的两侧之间设置有过滤网8，且过滤网8位于所述隔板7的下方，所述过滤网8与所述隔板7相互平行；
32.请再次参阅图1，泵体3与外部的电源以及控制开关进行连接，且泵体3的设置，将所产生的气体进行吸取，之后通过外部管道的输送，进入到干燥箱1内进行过滤处理；
33.吹气嘴6在喷出气体时，气体的流动方向与弧形槽12处于同一直线上，从而在气体的吹动下，推动位移板9在过滤网8的表面进行向右滑动；
34.隔板7与过滤网8处于平行状态，使位移板9在滑动时，也在隔板7上进行滑动，提高滑动的稳定性；
35.过滤网8的内部设置有干燥填充剂，能够对过滤的气体进行干燥，同时，对气体进行过滤，避免湿气中含有海水杂质，从而影响氢气的纯度；
36.吹气嘴6设置有两个，且与位移板9两侧开设的弧形槽12对准，使喷出的气体集中在弧形槽12内，从而产生推动力，使位移板9在过滤网8表面进行滑动；
37.且在吹动的过程中，产生的吹力，也可对附着在过滤网8表面的杂质进行吹动，达到预清洁的效果，从其滑落到干燥箱1内壁开设的收集槽内。
38.所述过滤网8的外表面滑动连接有位移板9，所述位移板9的内部开设有滑动槽10，所述滑动槽10内部的一侧设置有清洁刷11，所述清洁刷11接触于所述过滤网8的外表面；
39.清洁刷11的设置，能够对残留在过滤网8上的杂质进行接触摩擦，从而进行清洁的作用。
40.所述位移板9的两侧均开设有弧形槽12，且位移板9的顶部设置有磁铁片13，所述磁铁片13滑动连接于所述隔板7的底部，所述隔板7底部的右侧设置有电磁铁14；
41.请再次参阅图2，当吹气嘴6吹动位移板时，随着位移板9与吹气嘴6之间的远离，从而推动位移板9的力在衰弱，导致无法靠近到另一边的吹气嘴6，此时，设置的磁铁片13以及电磁铁14，当电磁铁14在通电情况下，能够与位移板9上的磁铁片13进行磁性吸附，从而施加位移板9进行向右滑动的力，使其与右侧的吹气嘴6靠近，从而完成过滤网8从左至右的行程，不会出现中途停止滑动的情况；
42.当位移板9滑动至右侧后，触发到触发开关15，此时，控制第一控制阀16的关闭，使第一喷气管4停止气体的流动，并且，控制第二控制阀17的开启，使气体从第二喷气管5中输送，并对位移板9进行吹动，同时，在重力的作用下，使位移板9在过滤网8上进行向左滑动，重复上述的操作，以实现对过滤网8的往复清洁；
43.电磁铁14与触发开关15进行连接，触发开关15与外部电源进行连接；
44.弧形槽12的开设，便于对吹动的气体进行集中，以增加对位移板9滑动的推动力；
45.清洁刷11的设置，能够对附着在过滤网8上的杂质进行清洁，避免产生堆积，进而
影响过滤的效率。
46.所述干燥箱1内部的一侧设置有触发开关15，所述第一喷气管4和第二喷气管5上分别设置有第一控制阀16和第二控制阀17；
47.第一控制阀16和第二控制阀17分别与触发开关15进行连接，实现在触发到触发开关15时，同时控制第一控制阀16、第二控制阀17以及电磁铁14进行动作，其中，当触发开关15被触发后，使电磁铁14进行断电，对滑动的磁铁片13不再产生磁性吸附，接着第一控制阀16被关闭，第二控制阀17会被开启，使输送的气体在吹气嘴6中喷出，对位移板9进行向左吹动。
48.一种水电解制氢用干燥方法，应用于所述的一种水电解制氢用干燥装置，所述水电解制氢用干燥方法包括如下步骤：
49.步骤一：在制氢过程中，会产生气体氢气，通过启动泵体3，在外部管道的连通下，使产生的气体输送至干燥箱1内，之后通过第一喷气管4的输送，将气体从左侧吹气嘴6中释放，且吹动位移板9，并在过滤网8的外表面上滑动，使位移板9内设有的清洁刷11在过滤网8表面进行接触摩擦，从而对过滤产生的杂质进行扫动清洁；
50.步骤二：随着左侧吹气嘴6的吹动，使位移板9在过滤网8的表面进行向右滑动，并使磁铁片13也随着在隔板7的底部进行滑动，当靠近至电磁铁14时，通过产生的磁场，使位移板9滑动接触至触发开关15上，且触发到触发开关15，控制第一控制阀16的闭合，停止吹气嘴6的吹风；
51.步骤三：同时，控制第二控制阀17的打开，使泵体3吸取的气体在右侧吹气嘴6中释放出，以及控制电磁铁14的断电，使两者之间不再吸附，从而进行了分离，在右侧吹风嘴6的吹动下以及重力的作用下，实现位移板9地向左滑动，从而使清洁刷11对过滤网8表面残留的杂质进行再次的扫动清洁。
52.本发明提供的一种水电解制氢用干燥装置的工作原理如下：
53.步骤一：在制氢过程中，会产生气体(氢气)，通过启动泵体3，在外部管道的连通下，使产生的气体输送至干燥箱1内，之后通过第一喷气管4的输送，将气体从左侧吹气嘴6中释放，且吹动位移板9，并在过滤网8的外表面上滑动，使位移板9内设有的清洁刷11在过滤网8表面进行接触摩擦，从而对过滤产生的杂质进行扫动清洁；
54.步骤二：随着左侧吹气嘴6的吹动，使位移板9在过滤网8的表面进行向右滑动，并使磁铁片13也随着在隔板7的底部进行滑动，当靠近至电磁铁14时，通过产生的磁场，使位移板9滑动接触至触发开关15上，且触发到触发开关15，控制第一控制阀16的闭合，停止吹气嘴6的吹风，同时，控制第二控制阀17的打开，使泵体3吸取的气体在右侧吹气嘴6中释放出，以及控制电磁铁14的断电，使两者之间不再吸附，从而进行了分离，在右侧吹风嘴6的吹动下以及重力的作用下，实现位移板9地向左滑动，从而使清洁刷11对过滤网8表面残留的杂质进行再次的扫动清洁；
55.步骤三：接着将过滤后的气体，通过管道的输送，从而将处理后的气体进行收集。
56.实施例二
57.请参阅图4－图6：
58.所述泵体3的右侧连通有连接管23，所述连接管23的右端贯穿所述干燥箱1并延伸至所述干燥箱1的外部，所述连接管23延伸至所述干燥箱1外部的一端连通有塑料波纹管
18，所述塑料波纹管18的左端依次贯穿所述干燥箱1和滑动槽10并延伸至所述滑动槽10的内部，所述塑料波纹管18延伸至所述滑动槽10内部的一端连通于所述清洁刷11上；
59.塑料波纹管18的材质为软塑料，且可以进行拉伸以及收缩，具有一定的弹性，在拉伸之后，可以进行收缩。
60.所述清洁刷11上均开设有用于吹动杂质的喷气孔19；
61.喷气孔19的开设，用于吹动附着在清洁刷11表面的杂质，避免在长时间的使用下，造成堆积，从而使清洁刷11在过滤网8上滑动卡顿，进而影响清洁。
62.所述清洁刷11的顶部均设置有弹性件20，所述弹性件20的顶部设置于所述滑动槽10内壁的顶部，所述滑动槽10内壁的顶部设置有控制开关21；
63.本实施例中，所述弹性件20为弹簧。可以理解，其他实施例中，所述弹性件20也可以为其他弹性物件，例如弹性橡胶和碟型弹片；
64.设置的弹性件20，在进行回弹时，使清洁刷11始终接触在过滤网8表面，从而对附着的杂质进行摩擦，提高清洁的效果；
65.控制开关21与外部的电源进行连接；
66.设置的控制开关21，当杂质附着堆积在清洁刷11上时，使清洁刷11上的弹性件20被挤压变形，带动清洁刷11的顶部接触至控制开关21上，使塑料波纹管18上的第三控制阀22开启，将泵体3吸附的气体在喷气孔19中释放，从而对附着在清洁刷11上的杂质进行吹动，达到除杂防堵的作用；
67.塑料波纹管18可以进行拉伸，从而满足位移板9的左右滑动。
68.所述塑料波纹管18的外表面设置有用于控制塑料波纹管18通断的第三控制阀22；
69.第三控制阀22与控制开关21进行连接。
70.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。