一种模块化的制氢系统的制作方法

1.本实用新型涉及制氢技术领域，具体涉及一种模块化的制氢系统。


背景技术：

2.电解制氢工艺一般涉及电解槽、气液分离器、换热器等多种装置，这些装置相互独立，需要在现场进行组装，导致现场安装时间较长。尤其是对于涉及若干电解槽的大型制氢系统，安装过程尤为不便。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种模块化的制氢系统，可以方便安装。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种模块化的制氢系统，包括至少一个制氢单元，所述制氢单元包括支撑部、电解槽和气液分离器，所述电解槽和所述气液分离器均安装于所述支撑部，所述电解槽和所述气液分离器相连。
5.区别于现有技术，本实用新型实施例将原本散装的电解槽和气液分离器通过支撑部进行集成装配，能够形成集装模块，可以提高制氢单元的集成度，以便于制氢单元的挪移和运输。在运输至制氢站后，制氢站只需要将制氢单元和其他单元设备之间的管道进行对接即可，安装相对便捷，能够大幅地提高安装效率，以缩减项目工期。
6.可选地，所述气液分离器包括氢侧分离器和氧侧分离器，所述电解槽具有出氢口和出氧口，所述出氢口和所述氢侧分离器相连，所述出氧口和所述氧侧分离器相连。
7.可选地，所述制氢单元还包括第一换热器，所述第一换热器也安装于所述支撑部，所述气液分离器具有出液口，所述出液口和所述第一换热器相连，所述第一换热器和所述电解槽相连。
8.可选地，所述第一换热器和所述电解槽之间、或者所述出液口和所述第一换热器之间设置有泵体。
9.可选地，所述支撑部为箱体，所述电解槽、所述泵体和所述第一换热器均安装于所述箱体内。
10.可选地，所述泵体和所述第一换热器分别位于所述电解槽的两侧。
11.可选地，所述支撑部为箱体，所述气液分离器安装于所述箱体外。
12.可选地，还包括至少一个制氢模块，所述制氢模块包括一个气洗单元和若干制氢单元，各所述制氢单元的所述气液分离器均和所述气洗单元相连。
13.可选地，所述气液分离器包括氢侧分离器和氧侧分离器，所述气洗单元包括氢侧洗涤器和氧侧洗涤器，所述氢侧洗涤器和各所述氢侧分离器相连，所述氧侧洗涤器和各所述氧侧分离器相连。
14.可选地，所述气洗单元还包括第二换热器，所述氢侧洗涤器和所述氧侧洗涤器均配置有所述第二换热器。
附图说明
15.图1为本实用新型所提供模块化的制氢系统的一种具体实施方式的结构示意图；
16.图2为制氢单元的结构示意图；
17.图3为图2的俯视图。
18.附图标记说明如下
19.100制氢模块、101制氢单元、101a支撑部、101b电解槽、101c氢侧分离器、101d氧侧分离器、101e第一换热器、101f泵体、102气洗单元、102a氢侧洗涤器、102b氧侧洗涤器、102c第二换热器。
具体实施方式
20.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
21.在本实用新型实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
22.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是可拆卸地连接，也可以是不可拆卸地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。
23.本实用新型实施例中所提到的方位用语，例如，“内”、“外”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本实用新型实施例，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，除非本技术中另有说明，否则本技术中所述的“若干”、“多个”是指两个或两个以上。
24.在本实用新型实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
25.请参考图1-图3，图1为本实用新型所提供模块化的制氢系统的一种具体实施方式的结构示意图，图2为制氢单元的结构示意图，图3为图2的俯视图。
26.如图1和图2所示，本实用新型提供一种模块化的制氢系统，包括至少一个制氢模块100，制氢模块100包括至少一个制氢单元101，制氢单元101包括支撑部101a、电解槽101b和气液分离器，电解槽101b和气液分离器均安装于支撑部101a，电解槽101b和气液分离器相连。
27.区别于现有技术，本实用新型实施例将原本散装的电解槽101b和气液分离器通过支撑部101a进行集成装配，能够形成集装模块，可以提高制氢单元101的集成度，以便于制氢单元101的挪移和运输。在运输至制氢站后，制氢站只需要将制氢单元101和其他单元设备之间的管道进行对接即可，安装相对便捷，能够大幅地提高安装效率，以缩减项目工期。
28.气液分离器可以包括氢侧分离器101c和氧侧分离器101d。电解槽101b可以具有出
氢口和出氧口。出氢口可以和氢侧分离器101c相连，以将电解产生的氢气和电解液的混合流体输送至氢侧分离器101c内进行气液分离。出氧口可以和氧侧分离器101d相连，以将电解产生的氧气和电解液的混合流体输送至氧侧分离器101d内进行气液分离。
29.电解液可以为碱性液体，也可以为酸性液体，或者还可以为纯水。根据电解液种类的不同，电解槽101b内所发生的电解反应可以存在一定的差异，这具体可以参见相关技术，在此不做细化的说明。
30.在一些可选的实施方式中，制氢单元101还可以包括第一换热器101e，第一换热器101e也安装于支撑部101a，以提升集成度。第一换热器101e的种类在此不作限定，具体实践中，本领域技术人员可以根据实际需要进行配置，只要能够满足电解液的换热需求即可，例如，该第一换热器101e可以为板式换热器等。
31.前述的氢侧分离器101c和氧侧分离器101d均可以具有出液口，氢侧分离器101c的出液口用于排出分离氢气后的电解液，氧侧分离器101d的出液口用于排出分离氧气后的电解液。经过气液分离后的电解液可以在第一换热器101e内进行换热，以达到合适的进入温度，然后可以通入电解槽101b内进行使用，以避免电解液的浪费。
32.第一换热器101e和电解槽101b之间、或者出液口和第一换热器101e之间可以设置有泵体101f，该泵体101f也可以安装于支撑部101a，以提高设备的集成度。
33.泵体101f用于为电解液的循环提供动力，其种类在此也不做限定，具体实施时，本领域技术人员可以根据实际需要进行配置，只要能够满足使用的要求即可。
34.请继续参考图2，并结合图3，支撑部101a可以为箱体，如集装箱等。当然，支撑部101a的结构形式并不局限于箱体，其还可以为板体、或者其他的框架式结构等，为便于理解，在以下的相关描述中，均是以箱体为例进行说明。
35.电解槽101b、泵体101f以及第一换热器101e均可以安装于箱体内。这是因为泵体101f以及第一换热器101e均是用于完成电解槽101b电解液的内循环，基本无需和其他单元设备相连，将电解槽101b、泵体101f和第一换热器101e设置在箱体内，可以更好地避免运输以及安装过程中对于这些部件的损坏，更有利于保证这些部件的使用寿命。
36.泵体101f和第一换热器101e在箱体内的分布位置在此不做限定，具体实践中，本领域技术人员可以根据实际需要进行调整，只要能够满足使用的要求即可。作为一种示例性的说明，如图2所示，泵体101f和第一换热器101e可以分别布置在电解槽101b的两侧，以充分利用箱体内位于电解槽101b两侧的空间。
37.至于氢侧分离器101c和氧侧分离器101d，考虑到二者均需要和其他单元设备相连，因此，可以将二者设置在箱体的外部，以方便其和其他单元设备相连。例如，可以设置在箱体的顶部等位置。
38.在一些可选的实施方式中，制氢模块100可以包括若干的制氢单元101，并且，这些制氢单元101可以共用一个气洗单元102，各制氢单元101的气液分离器均可以和气洗单元102相连。如此设置，可以实现气体的集中洗涤，能够减少设备数量，并简化系统结构，以进一步地提高安装的便捷性，同时，还能够降低系统成本。
39.详细地，如图1所示，气洗单元102可以包括氢侧洗涤器102a和氧侧洗涤器102b，各制氢单元101所输出的氢气可以在氢侧洗涤器102a处进行汇集、并集中洗涤，各制氢单元101所输出的氧气可以在氧侧洗涤器102b处进行汇集、并集中洗涤。
40.氢侧洗涤器102a和氧侧洗涤器102b均可以配置有第二换热器102c，用于对洗涤后的氢气以及氧气进行换热处理。第二换热器102c的结构形式可以参见第一换热器101e处的说明，在此不作重复性的描述。
41.一个制氢模块100所包括制氢单元101的数量可以不作限定，可以理解的是，制氢单元101的数量越多，制氢模块100的制氢量就越大，制氢规模也就越大。
42.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。