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CN110681176A - 一种可电加热式气液分离器 - Google Patents

一种可电加热式气液分离器 Download PDF

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郭育菁
刘勇
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BEIJING CEI TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种可电加热式气液分离器，包括加热组件和和位于加热组件外部的气液分离组件；加热组件包括保护壳体、加热丝、法兰盖及固定法兰；保护壳体包括筒体和椭圆封头，椭圆封头密封在筒体的顶端，筒体的底端连接固定法兰，固定法兰的底面连接有法兰盖，法兰盖下方固定有接线盒，筒体的内部设置有U型的加热丝，加热丝的底端穿过法兰盖进入到接线盒内；气液分离组件包括外部壳体，外部壳体包括从上至下依次布置的上部椭圆封头、中间筒体和下部椭圆封头，其中，上部椭圆封头上方连接有气体出口法兰，中部连接有电解液体进口法兰，保护壳体的大部分穿过下部椭圆封头伸入中间筒体内。本发明集成化程度高，分离效果好。

Description

一种可电加热式气液分离器
技术领域
本发明涉及电解水制氢领域，尤其涉及一种可电加热式气液分离器。
背景技术
氢能源因为热值高、清洁无污染并且可以作为能量储存介质而广受欢迎，是一种理想的能源。电解水制氢技术因制出的氢气纯度高，并且可以将其他能源通过电解储存在氢气中而受重视。气液分离器是电解水制氢装置中的关键设备，一方面电解出的氢气和液体的混合物必须通过该设备分离，另一方面电解液体需在该设备中短暂滞留。温度是决定电解水制氢效率的第一因素。实际情况下，在电解水制氢装置开机和运行的过程中往往会出现电解液体温度过低的状况，需要很长时间等待装置升温、运行稳定，这不利于电解水制氢设备的快速反应。
因此，开发一种能快速加热升温的气液分离设备具有很重要的实用价值。
发明内容
本发明的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种可电加热式气液分离器，包括加热组件和和位于加热组件外部的气液分离组件；加热组件包括保护壳体、法兰盖及固定法兰和加热丝；保护壳体包括筒体和椭圆封头，椭圆封头连接在筒体的顶端，筒体的底端连接固定法兰，固定法兰的底面连接有法兰盖，法兰盖下方固定有接线盒，接线盒上设置有接线孔，筒体的内部设置有加热丝，加热丝呈倒U型，加热丝的底端穿过法兰盖进入到接线盒内，加热丝固定在法兰盖上；气液分离组件包括外部壳体，外部壳体包括中间筒体和位于中间筒体上下两端的上部椭圆封头和下部椭圆封头，其中，上部椭圆封头上方连接有气体出口法兰，中间筒体的中部连接有电解液体进口法兰，保护壳体的大部分穿过下部椭圆封头伸入中间筒体内，下部椭圆封头还连接有液体出口法兰。
在一种可能的实施方式中，上部圆法兰上方通过气体出口管连接气体出口法兰。
在一种可能的进一步实施方式中，中间筒体的中部通过电解液体进口管连接电解液体进口法兰。
在一种可能的实施方式中，下部椭圆封头还通过液体出口管连接有液体出口法兰。
在一种可能的进一步实施方式中，中间筒体的内部还设置有滤网，滤网安装在加热组件外侧，位于电解液体进口管上侧，同时要低于顶部的气体出口管。
优选地，加热丝位于接线盒的部分连接电线，所述电线通过所述接线孔连接电源。
本发明的有益效果：
1)集成化程度高。将电加热装置与气液分离装置组合在一起，通过电加热装置直接给电解液体加热，使电解水制氢设备快速升温，并且可通过调整加热丝的加热功率，控制设备温度。
2)分离效果好。设备内部设有滤网，能将较高温度下形成的氢气中的水雾凝结，提高了气液分离的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种可电加热式气液分离器的结构示意图；
附图标记说明：
1-气体出口法兰，2-气体出口管，3-上部椭圆封头，4-滤网，5-电解液体进口法兰，6-电解液体进口管，7-中间筒体，8-下部椭圆封头，9-固定法兰，10-法兰盖，11-接线盒，12-接线孔，13-液体出口法兰，14-液体出口管，15-筒体，16-加热丝，17-椭圆封头。
具体实施方式
本发明的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1，本发明实施例提供一种可电加热式气液分离器，包括加热组件和和位于加热组件外部的气液分离组件。
加热组件包括保护壳体、法兰盖10及固定法兰9和加热丝16。
保护壳体包括筒体15和椭圆封头17，椭圆封头17连接在筒体15的顶端，筒体15的底端连接固定法兰9，固定法兰9的底面连接有法兰盖10，法兰盖10下方固定有接线盒11，接线盒11上设置有接线孔12，筒体15的内部设置有加热丝16，加热丝16呈倒U型，加热丝16的底端穿过法兰盖10进入到接线盒11内，加热丝16固定在法兰盖10上。
气液分离组件包括外部壳体，外部壳体包括中间筒体7和位于中间筒体7上下两端的上部椭圆封头3和下部椭圆封头8，其中，上部椭圆封头3上方通过气体出口管2连接有气体出口法兰1，中间筒体7的中部通过电解液体进口管6连接有电解液体进口法兰5，保护壳体的大部分穿过下部椭圆封头8伸入中间筒体7内，下部椭圆封头8还通过液体出口管14连接有液体出口法兰13。分离出的氢气从顶部的气体出口离开，电解液体从下部的液体出口法兰13离开。
在一个示例中，中间筒体7的内部还设置有滤网4，滤网4安装在加热组件外侧，位于电解液体进口管6上侧，同时要低于顶部的气体出口，氢气中所含的水雾经过滤网4过滤，从而凝结落下。
在一个示例中，电源通过接入加热丝16给设备加热，加热温度可在30℃-100℃范围内调整。
保护壳体具有良好的传热效果，并将加热丝16与气体、液体分离，保护加热组件，内部上侧凝结的液体可沿椭圆封头17边缘滑落至设备底部。
在一个示例中，电解液体进口管6高度需通过分离效果计算确定，从电解槽出来的液体从该管进入分离器内部，液体往下走，氢气往上走。
下面结合附图进一步说明该设备的操作方法：
1)提前将电线穿过接线孔12，在接线盒11内与加热丝16连接。
2)将该设备立直安装于电解水制氢处理框架上，电解液体进口法兰5与电解槽液体出口侧连接，液体出口法兰13与电解槽液体进口侧连接，气体出口法兰1与氢气处理后续设备连接。
3)打开电解水制氢装置，使电解液体量到达可加热式气液分离器指定液位，接通加热丝电源，给电解液体加热。
4)接通电解槽电源，开始电解制氢。
本发明的优点在于：
1)集成化程度高。将电加热装置与气液分离装置组合在一起，通过电加热装置直接给电解液体加热，使电解水制氢设备快速升温，并且可通过调整加热丝的加热功率，控制设备温度。
2)分离效果好。设备内部设有滤网，能将较高温度下形成的氢气中的水雾凝结，提高了气液分离的效果。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可电加热式气液分离器，其特征在于，包括加热组件和和位于加热组件外部的气液分离组件；
所述加热组件包括保护壳体、法兰盖(10)及固定法兰(9)和加热丝(16)；
所述保护壳体包括筒体(15)和椭圆封头(17)，椭圆封头(17)连接在筒体(15)的顶端，筒体(15)的底端连接固定法兰(9)，固定法兰(9)的底面连接有法兰盖(10)，法兰盖(10)下方固定有接线盒(11)，接线盒(11)上设置有接线孔(12)，筒体(15)的内部设置有加热丝(16)，加热丝(16)呈倒U型，加热丝(16)的底端穿过法兰盖(10)进入到接线盒(11)内，加热丝(16)固定在法兰盖(10)上；
所述气液分离组件包括外部壳体，外部壳体包括中间筒体(7)和位于中间筒体(7)上下两端的上部椭圆封头(3)和下部椭圆封头(8)，其中，上部椭圆封头(3)上方连接有气体出口法兰(1)，中间筒体(7)的中部连接有电解液体进口法兰(5)，保护壳体的大部分穿过下部椭圆封头(8)伸入中间筒体(7)内，下部椭圆封头(8)还连接有液体出口法兰(13)。
2.根据权利要求1所述的可电加热式气液分离器，其特征在于，所述上部椭圆封头(3)上方通过气体出口管(2)连接所述气体出口法兰(1)。
3.根据权利要求2所述的可电加热式气液分离器，其特征在于，所述中间筒体(7)的中部通过电解液体进口管(6)连接所述电解液体进口法兰(5)。
4.根据权利要求1所述的可电加热式气液分离器，其特征在于，所述下部椭圆封头(8)还通过液体出口管(14)连接有液体出口法兰(13)。
5.根据权利要求3所述的可电加热式气液分离器，其特征在于，所述中间筒体(7)的内部还设置有滤网(4)，所述滤网(4)安装在所述加热组件外侧，位于所述电解液体进口管(6)上侧，同时要低于顶部的气体出口管(2)。
6.根据权利要求1所述的可电加热式气液分离器，其特征在于，所述加热丝(16)位于所述接线盒的部分连接电线，所述电线通过所述接线孔连接电源。
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