一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜的制作方法

本发明涉及光伏制氢，尤其涉及一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜。

背景技术：

1、电解水制氢是指在直流电作用下，水分子在电解槽中被解离生成氧气和氢气的过程。

2、现有技术中的制氢装置存在以下不足：

3、1.现有技术中制取的氢气的干燥效果较差，尾气中存在水汽，使得尾气通过流量计之后，水汽会聚集在流量计中，长时间使用会导致流量计失效。

4、2.现有技术中在对氢气干燥时，一般采用干燥剂对氢气进行干燥，而干燥剂在使用一段时间后，干燥性能会大幅下降，直至完全失去干燥效果，现有技术中的干燥机无法方便快捷的再生。

5、3.现有技术中，在通过金属储氢装置储存和提纯氢气时，金属储氢装置大多采用多级吸收的形式，无法根据实际需求选用级数，可能会造成成本的过高的问题，且储氢罐通过焊接或者螺栓螺母进行固定，无法方便的进行拆装，造成后续维护成本的增高。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，包括制氢柜和氢气提纯机构，所述制氢柜的顶端设有光伏板，制氢柜内安装有蓄电池箱，制氢柜内还设有电解槽、电解质储罐、循环泵、气液分离罐，气液分离罐设有两个，分别对电解液中的氢气和氧气进行分离，且尾气中氢气通过导管输送至氢气提纯机构，制氢柜内还安装有换热器。

4、优选地，所述电解槽设有多个，且固定在支架上，在支架上自上而下等距分布，循环泵的进液端与电解质储罐通过导管连通，循环泵的出液端与电解槽通过导管连接，多个电解槽之间并联连接，流经电解槽的阳极和阴极的电解质分别通过导管连接至两个气液分离罐，气液分离罐的液体排出口通过导管连接回至电解质储罐。

5、优选地，所述气液分离罐的气体排出口设有尾气干燥机构，且有尾气干燥机构的后段设有流量计，所述尾气干燥机构包括安装架，两个气液分离罐对称安装在安装架的顶端，安装架上转动安装有转换杆，转换杆通过第一旋转电机驱动，转换杆的一端固定有四根干燥管，干燥管内部填充有干燥剂，安装架上还固定有两个热风引管。

6、优选地，所述氢气提纯机构包括支撑杆、放置架和吸附罐，所述吸附罐设有多个，且多个吸附罐首尾通过管道串联，吸附罐可拆卸固定在放置架上，放置架与支撑杆固定，且多个放置架环形分布在支撑杆的四周。

7、优选地，所述支撑杆上固定有连接杆，连接杆远离支撑杆的一端与放置架固定，放置架上设有放置槽，放置槽与吸附罐的一端相匹配，放置架上还设有吸附罐锁定机构。

8、优选地，所述吸附罐锁定机构设有多组，环形阵列分布在吸附罐的四周，吸附罐锁定机构包括滑轨和螺纹杆，滑轨的上滑动安装有移动板，螺纹杆通过螺纹孔贯穿移动板，且螺纹杆的一端固定有第一齿轮，移动板上通过水平活动杆固定有竖直连接板，竖直连接板上固定有夹持件。

9、优选地，所述夹持件为弧形结构，且夹持件靠近吸附罐的一侧设有橡胶凸起。

10、优选地，所述放置架上通过环形导轨转动安装有第一齿环，第一齿环上固定有第二齿环，第一齿轮与第二齿环啮合，支撑杆的外侧转动安装有第二齿轮，第二齿轮与第一齿环啮合。

11、优选地，所述支撑杆上固定有安装座，安装座上固定有第二旋转电机，第二旋转电机的输出轴固定有第三齿轮，第二齿轮的下方固定有第四齿轮，第三齿轮与第四齿轮啮合。

12、优选地，所述安装座上还固定有锁紧气缸，锁紧气缸的输出轴固定有摩擦片。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、含有氢气与含有氧气的电解质分别流入两个气液分离罐内，气体通过气体排放管流出，通过第一旋转电机能够带动转换杆转动，当其中两个干燥管与两个气液分离罐上的体排放管对准时，另外两个干燥管与两个热风引管对准，热风引管中的热风可通过换热器内的热电解质进行加热，从而能够有效地利用电解质的预热，更加节能，通过热风引管朝向另外两个干燥管吹热风，能够对干燥管内部的干燥剂进行干燥，使得干燥管使用同一段时间之后，干燥效果下降，能够对干燥剂进行再生，从而提高干燥效果，干燥的气体不会对流量计造成损害。

15、2、吸附罐内部具有金属固态储氢材料，且吸附罐上具有热媒和冷媒通道，通过热交换的方式控制温度，多个吸附罐串联，含有氢气的尾气通过吸附罐之后，氢气能够被吸收存储，剩余废气排出，通过温度控制改变金属固态储氢材料对氢气的吸附能力，能够起到释放氢气的效果，达到提纯氢气和氢气调压的目的；

16、3、吸附罐能够方便的组装和拆卸，能够根据实际使用需求来确定所需要安装的吸附罐的数目，达到成本控制的目的，同时也能够方便的对吸附罐进行检修，以及对吸附罐内部金属固态储氢材料进行补充和更换；

17、4、通过旋转电机能够带动第三齿轮转动，进而带动第四齿轮与第二齿轮转动，当第一齿环和第二齿环转动时能够带动多个第一齿轮同步的转动，从而带动多个螺纹杆同步转动，当螺纹杆转动时，能够带动移动板沿着螺纹杆的延伸方向移动，从而能够带动夹持件移动，多个夹持件同步的朝向吸附罐移动时，从而能够将吸附罐夹紧固定，达到固定吸附罐的目的，且吸附罐拆装方便，进而带动多个夹持件同步的朝向吸附罐移动。

技术特征：

1.一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，包括制氢柜(6)和氢气提纯机构，其特征在于：所述制氢柜(6)的顶端设有光伏板(7)，制氢柜(6)内安装有蓄电池箱(701)，制氢柜(6)内还设有电解槽(801)、电解质储罐(9)、循环泵(901)、气液分离罐(10)，气液分离罐(10)设有两个，分别对电解液中的氢气和氧气进行分离，且尾气中氢气通过导管输送至氢气提纯机构，制氢柜(6)内还安装有换热器(12)。

2.根据权利要求1所述的一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，其特征在于：所述电解槽(801)设有多个，且固定在支架(8)上，在支架(8)上自上而下等距分布，循环泵(901)的进液端与电解质储罐(9)通过导管连通，循环泵(901)的出液端与电解槽(801)通过导管连接，多个电解槽(801)之间并联连接，流经电解槽(801)的阳极和阴极的电解质分别通过导管连接至两个气液分离罐(10)，气液分离罐(10)的液体排出口通过导管连接回至电解质储罐(9)。

3.根据权利要求1所述的一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，其特征在于：所述气液分离罐(10)的气体排出口设有尾气干燥机构(11)，且有尾气干燥机构(11)的后段设有流量计，所述尾气干燥机构(11)包括安装架(1101)，两个气液分离罐(10)对称安装在安装架(1101)的顶端，安装架(1101)上转动安装有转换杆(1102)，转换杆(1102)通过第一旋转电机(1103)驱动，转换杆(1102)的一端固定有四根干燥管(1104)，干燥管(1104)内部填充有干燥剂，安装架(1101)上还固定有两个热风引管(1105)。

4.根据权利要求1所述的一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，其特征在于：所述氢气提纯机构包括支撑杆(1)、放置架(2)和吸附罐(3)，所述吸附罐(3)设有多个，且多个吸附罐(3)首尾通过管道(301)串联，吸附罐(3)可拆卸固定在放置架(2)上，放置架(2)与支撑杆(1)固定，且多个放置架(2)环形分布在支撑杆(1)的四周。

5.根据权利要求4所述的一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，其特征在于：所述支撑杆(1)上固定有连接杆(101)，连接杆(101)远离支撑杆(1)的一端与放置架(2)固定，放置架(2)上设有放置槽(201)，放置槽(201)与吸附罐(3)的一端相匹配，放置架(2)上还设有吸附罐锁定机构。

6.根据权利要求5所述的一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，其特征在于：所述吸附罐锁定机构设有多组，环形阵列分布在吸附罐(3)的四周，吸附罐锁定机构包括滑轨(202)和螺纹杆(204)，滑轨(202)的上滑动安装有移动板(203)，螺纹杆(204)通过螺纹孔贯穿移动板(203)，且螺纹杆(204)的一端固定有第一齿轮(205)，移动板(203)上通过水平活动杆(206)固定有竖直连接板(207)，竖直连接板(207)上固定有夹持件(208)。

7.根据权利要求6所述的一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，其特征在于：所述夹持件(208)为弧形结构，且夹持件(208)靠近吸附罐(3)的一侧设有橡胶凸起(209)。

8.根据权利要求7所述的一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，其特征在于：所述放置架(2)上通过环形导轨(5)转动安装有第一齿环(501)，第一齿环(501)上固定有第二齿环(502)，第一齿轮(205)与第二齿环(502)啮合，支撑杆(101)的外侧转动安装有第二齿轮(401)，第二齿轮(401)与第一齿环(501)啮合。

9.根据权利要求8所述的一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，其特征在于：所述支撑杆(101)上固定有安装座(4)，安装座(4)上固定有第二旋转电机(403)，第二旋转电机(403)的输出轴固定有第三齿轮(404)，第二齿轮(401)的下方固定有第四齿轮(402)，第三齿轮(404)与第四齿轮(402)啮合。

10.根据权利要求9所述的一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，其特征在于：所述安装座(4)上还固定有锁紧气缸(405)，锁紧气缸(405)的输出轴固定有摩擦片(406)。

技术总结
本发明公开了一种基于光伏制氢的制氢换氢一体柜，包括制氢柜和氢气提纯机构，所述制氢柜的顶端设有光伏板，制氢柜内安装有蓄电池箱，制氢柜内还设有电解槽、电解质储罐、循环泵、气液分离罐，气液分离罐设有两个，分别对电解液中的氢气和氧气进行分离，且尾气中氢气通过导管输送至氢气提纯机构，制氢柜内还安装有换热器，所述电解槽设有多个，且固定在支架上，在支架上自上而下等距分布，循环泵的进液端与电解质储罐通过导管连通。本发明能够对干燥管内部的干燥剂进行干燥，使得干燥管使用同一段时间之后，干燥效果下降，能够对干燥剂进行再生，从而提高干燥效果，干燥的气体不会对流量计造成损害。

技术研发人员：张健,周为平,王建坡
受保护的技术使用者：上海绅珑新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15