[发明专利]一种制氢碱水冷却装置

说明书

本发明公开了一种制氢碱水冷却装置，包括和电解罐连接的输出管、设置在输出管上的缓冲罐、设置在缓冲罐的下侧的储液罐，电解罐、储液罐和缓冲罐均设置在建筑内，电解罐通过进液管和储液罐连接，电解罐通过出液管和储液罐连接，进液管设置有水泵，制氢碱水冷却装置还包括压缩泵、膨胀阀、吸热管、散热管，散热管至少部分设置在缓冲罐内，且压缩泵通过散热管和膨胀阀连接，吸热管至少部分设置在储液罐内，且压缩泵通过吸热管和膨胀阀连接，吸热管、压缩泵、散热管、膨胀阀之间构成回路，回路内设置有制冷剂。本发明占用土地少并且施工和维护成本较少。

技术领域

本发明涉及冷却装置技术领域，尤其涉及一种制氢碱水冷却装置。

背景技术

为了减少电能的浪费，国网发展氢电项目，具体的，将富余的电能用于电解制氢，在用电高峰期的时候氢燃料电池利用氢气发电供人们使用。目前国网利用制氢系统制氢，制氢系统包括电解罐、空压机和储氢罐，电解罐电解碱水生成氢气，碱水一般采用氢氧化钾溶液，氢气经过空压机的压缩而进入储氢罐，用电高峰期氢燃料电池利用储氢罐内的氢气发电。电解罐在电解碱水的过程中，碱水会温度升高，碱水电解的适宜的温度一般为七十摄氏度左右，为了防止碱水的温度继续升高，制氢系统需要设置冷却装置以降低碱水的温度，现有的电解罐为了用电安全起见往往设置在室内，而冷却装置现在一般采用的是液冷，具体的，电解罐通过管路将电解罐内的碱水流动至冷却装置，冷却装置通过冷却水冷却管路，从而降低管路内的碱水，碱水降温后经过管路回流至电解罐，为了冷却装置的散热通风，冷却装置一般设置在室外，一方面冷却装置设置在室外将导致占用额外的土地，另一方面，为了使得碱水流动至冷却装置，需要设置长度很长的管路，增加了施工的成本，也增加了维护的成本。

发明内容

本发明为了解决现有的制冷方式占用土地较多，并且施工和维护成本较多的缺点，提出一种制氢碱水冷却装置，占用土地少并且施工和维护成本较少。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种制氢碱水冷却装置，包括和电解罐连接的输出管、设置在输出管上的缓冲罐、设置在缓冲罐的下侧的储液罐，电解罐、储液罐和缓冲罐均设置在建筑内，电解罐通过进液管和储液罐连接，电解罐通过出液管和储液罐连接，进液管设置有水泵，制氢碱水冷却装置还包括压缩泵、膨胀阀、吸热管、散热管，散热管至少部分设置在缓冲罐内，且压缩泵通过散热管和膨胀阀连接，吸热管至少部分设置在储液罐内，且压缩泵通过吸热管和膨胀阀连接，吸热管、压缩泵、散热管、膨胀阀之间构成回路，回路内设置有制冷剂。

通过上述设置，减少土地的占用，并且减少施工的成本。具体的，制氢时，电解罐电解碱水而生成氢气，氢气源源不断的从输出管输出，氢气经过缓冲罐从而使得氢气的压力更加稳定，通过缓冲罐的体积比较大，从而便于容纳散热管，电解罐的碱水在水泵的作用下通过进液管进入储液罐，然后碱水经过吸热管后经过出液管回到电解罐。冷却碱水的过程为：制冷剂经过压缩泵变成高温高压的气体，制冷剂随着散热管运动进入缓冲罐，制冷剂经过散热管将热量传递给氢气，源源不断的氢气经过缓冲罐吸收散热管上的热量，从而使得制冷剂的温度降低，进而使得制冷剂变成液体，当制冷剂运动至膨胀阀后，膨胀阀将液体的制冷剂扩散而变成低温低压的气体的制冷剂，低温低压的制冷剂沿着吸热管运动进入储液罐并吸收碱水的热量，使得碱水的温度降低，循环往复下，即可将碱水的热量源源不断的传递给氢气，从而可将碱水维持在一定的温度范围。其中，制冷剂采用高温制冷剂，如氟利昂，参考现有的高温空调，氟利昂适用于高温环境下工作，可将热量传递至温度高达八十摄氏度的环境的大气中，本申请中通过制冷剂可将热量传递至氢气中，从而降低碱水的温度。吸收热量的氢气最后运动至建筑外并被储存在室外，室外通风性好，最终氢气的热量逐渐散发至大气，氢气的温度逐渐降低。本申请利用压缩泵和制冷剂降温，所以不需要像现有的冷却装置那样的通风环境，本申请是将热量传递给氢气，并通过氢气将热量散发至室外大气，所以只需要将储液罐、压缩泵、膨胀阀、散热管、吸热管设置在建筑内即可，减少了室外的占地，同时，储液罐和电解罐之间的距离比较小，所以进液管和出液管的长度大大缩短，减少了施工成本和维护成本。