一种氢气生产中废气回收处理循环利用系统的制作方法

本发明涉及机械设备技术领域，具体为一种氢气生产中废气回收处理循环利用系统。

背景技术：

氢气生产中会产生多种废气，其中废气中存在废氢气，目前对废氢气回收技术有低温分离法、变温吸附法、变压吸附分离技术、气体膜分离技术和金属氢化物分离技术。

现有技术中，大多数氢气生产中产生的废氢气没有进行回收利用，少数回收利用设备操作复杂回收率低，进而造成资源浪费，进而影响了收益，通过膜分离器回收氢气设备，膜分离器更换步骤较为繁琐，更换时废气外漏容易造成污染的情况，进而污染了环境，现有技术中，操作复杂，发明性弱，不便于推广使用，为此我们提出一种氢气生产中废气回收处理循环利用系统用于解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种氢气生产中废气回收处理循环利用系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氢气生产中废气回收处理循环利用系统，包括箱体，所述箱体一侧固定连接进气管，所述进气管顶端安装有压力表，所述压力表固定贯穿箱体，所述压力表上方设有隔离装置，所述隔离装置安装位于箱体内，所述隔离装置一侧固定连接收卷装置，所述收卷装置安装位于箱体上，所述隔离装置上方箱体内壁上固定连接导轨，所述导轨内滑动卡接膜分离器，所述膜分离器远离导轨一侧箱体上设有通孔，所述通孔内设有移动装置，所述移动装置安装位于箱体上。

优选的，所述进气管位于箱体下半部，所述压力表显示器位于箱体外侧，所述压力表压力监测设备位于箱体内，所述压力表为智能数显压力表。

优选的，所述隔离装置包括固定座，所述固定座固定连接箱体内壁，所述固定座上固定连接固定板，所述固定板自由端固定连接弹簧，所述弹簧自由端固定连接滑动座，所述滑动座滑动卡接在固定板上。

优选的，所述固定座为倒“凹”字型结构，所述弹簧为拉伸弹簧，所述滑动座为倒“凹”字型结构，所述滑动座与固定板长度和大于固定座长度。

优选的，所述收卷装置包括拉绳，所述拉绳一端固定连接滑动座远离固定板一端，所述拉绳滑动贯穿箱体连接收卷轮，所述收卷轮安装在箱体外侧，所述收卷轮带有锁止功能。

优选的，所述导轨为倒“凹”字型结构，所述膜分离器为tbm膜，所述通孔为“凸”字型结构。

优选的，所述移动装置包括挡板，所述挡板滑动位于通孔内，所述挡板移动隔断通孔，所述挡板与连接杆螺纹连接，所述连接杆顶端转动卡接箱体，所述连接杆上固定贯穿第一伞齿轮，所述第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合，所述第二伞齿轮转动安装位于箱体上，所述第二伞齿轮连接电机，所述电机通过支架安装位于箱体外侧，所述挡板高度大于通孔下半部高度，所述连接杆下半部设有螺纹。

优选的，通过控制收卷轮(52)以及驱动电机(95)保证在所述膜分离器(7)存在阻塞情况时，控制收卷轮(52)转动，禁止废气进入滑动座(44)上方，通过驱动电机(95)可以使挡板(91)准确无误的移动至通孔(8)上半部然后停止，然后即可通过通孔(8)下半部取出膜分离器(7)进行更换处理，具体步骤包括，

步骤a1：利用公式(1)得到关于收卷轮(52)转动完成废气完全禁止进入滑动座(44)上方时所用的时间的方程

其中t表示收卷轮(52)转动完成废气完全禁止进入滑动座(44)上方时所用的时间；l表示滑动座(44)与箱体(1)之间的距离；v表示收卷轮(52)可以转动的最大速度；对方程进行求解最终得到关于收卷轮(52)转动完成废气完全禁止进入滑动座(44)上方时所用的时间；

步骤a2：利用公式(2)得到驱动电机(95)未减速时的平均速度值与滑动座(44)减速的滑动距离的关系式

其中h表示滑动座(44)减速的滑动距离；vq表示驱动电机(95)未减速时的平均速度值；

步骤a3：将公式(1)求得的收卷轮(52)转动完成废气完全禁止进入所用的时间结合公式(2)的关系式通过公式(3)确定出驱动电机(95)未减速时的平均速度值

其中f(vq)为对公式(2)进行整理得到h关于vq的方程h＝f(vq)；对公式(3)进行求解得到vq，vq表示驱动电机(95)未减速时的平均速度值即需要控制驱动电机(95)加速到的值；利用vq值从而保证可以在废气完全禁止进入滑动座(44)上方时挡板(91)准确无误的移动至通孔(8)上半部然后停止，即可通过通孔(8)下半部取出膜分离器(7)进行更换处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.操作收卷装置和隔离装置，此时完成了废气回收利用的工作，使得废气利用更加充分，减少资源浪费，进而提高了收益，便于客户使用。

2.操作收卷装置和移动装置，此时完成了膜分离器更换工作，使得能够快速更换膜分离器，同时避免废气外漏造成污染的情况，进而更加绿色环保，本发明操作简单，发明性强，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中隔离装置处结构结构示意图；

图3为本发明图1中a处放大图。

图中：1箱体、2进气管、3压力表、4隔离装置、41固定座、42固定板、43弹簧、44滑动座、5收卷装置、51拉绳、52收卷轮、6导轨、7膜分离器、8通孔、9移动装置、91挡板、92连接杆、93第一伞齿轮、94第二伞齿轮、95电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种氢气生产中废气回收处理循环利用系统，包括箱体1，箱体1一侧固定连接进气管2，进气管2位于箱体1下半部，进气管2顶端安装有压力表3，压力表3固定贯穿箱体1，压力表3显示器位于箱体1外侧，压力表3压力监测设备位于箱体1内，压力表3为智能数显压力表，压力表3上方设有隔离装置4，隔离装置4安装位于箱体1内，隔离装置4包括固定座41，固定座41固定连接箱体1内壁，固定座41上固定连接固定板42，固定板42自由端固定连接弹簧43，弹簧43自由端固定连接滑动座44，滑动座44滑动卡接在固定板42上，固定座41为倒“凹”字型结构，弹簧43为拉伸弹簧，滑动座44为倒“凹”字型结构，滑动座44与固定板42长度和大于固定座41长度，隔离装置4一侧固定连接收卷装置5，收卷装置5安装位于箱体1上，收卷装置5包括拉绳51，拉绳51一端固定连接滑动座44远离固定板42一端，拉绳51滑动贯穿箱体1连接收卷轮52，收卷轮52安装在箱体1外侧，收卷轮52带有锁止功能，首先将废氢通过进气管2进入箱体1内，通过压力表3观察箱体1内废气的气压，当气压达到3.5mpa时，打开收卷轮52上的锁止开关，弹簧43恢复原状拉动滑动座44向固定板42一侧移动，同时滑动座44拉动拉绳51移动，收卷轮52转动推出缠绕拉绳51，废气通过滑动座44与箱体1内壁间隙进入膜分离器7内，通过膜分离器7分离出氢气进入膜分离器7上方箱体1内，此时完成了废气回收利用的工作，使得废气利用更加充分，减少资源浪费，进而提高了收益，便于客户使用。

隔离装置4上方箱体1内壁上固定连接导轨6，导轨6内滑动卡接膜分离器7，膜分离器7远离导轨6一侧箱体1上设有通孔8，导轨6为倒“凹”字型结构，膜分离器7为tbm膜，通孔8为“凸”字型结构，通孔8内设有移动装置9，移动装置9安装位于箱体1上，移动装置9包括挡板91，挡板91滑动位于通孔8内，挡板91移动隔断通孔8，挡板91与连接杆92螺纹连接，连接杆92顶端转动卡接箱体1，连接杆92上固定贯穿第一伞齿轮93，第一伞齿轮93与第二伞齿轮94啮合，第二伞齿轮94转动安装位于箱体1上，第二伞齿轮94连接电机95，电机95通过支架安装位于箱体1外侧，挡板91高度大于通孔8下半部高度，连接杆92下半部设有螺纹，观察压力表3数值，当压力值持续增大时，膜分离器存在阻塞情况，需转动收卷轮52，通过拉绳51拉动滑动座44与箱体1内壁贴合，禁止废气进入滑动座44上方，通过驱动电机95，使第二伞齿轮94转动，第二伞齿轮94与第一伞齿轮93啮合，使得连接杆92转动，通过连接杆92与挡板91螺纹连接关系拉动挡板91在通孔8内滑动向上移动，当挡板91移动至通孔8上半部时，停止驱动电机95，通过通孔8下半部取出膜分离器7进行更换处理，更换完成后反向进行上述操作，使设备继续正常工作，此时完成了膜分离器更换工作，使得能够快速更换膜分离器，同时避免废气外漏造成污染的情况，进而更加绿色环保，本发明操作简单，发明性强，便于推广使用。

工作原理：首先将废氢通过进气管2进入箱体1内，通过压力表3观察箱体1内废气的气压，当气压达到3.5mpa时，打开收卷轮52上的锁止开关，弹簧43恢复原状拉动滑动座44向固定板42一侧移动，同时滑动座44拉动拉绳51移动，收卷轮52转动推出缠绕拉绳51，废气通过滑动座44与箱体1内壁间隙进入膜分离器7内，通过膜分离器7分离出氢气进入膜分离器7上方箱体1内，此时完成了废气回收利用的工作，使得废气利用更加充分，减少资源浪费，进而提高了收益，便于客户使用，观察压力表3数值，当压力值持续增大时，膜分离器存在阻塞情况，需转动收卷轮52，通过拉绳51拉动滑动座44与箱体1内壁贴合，禁止废气进入滑动座44上方，通过驱动电机95，使第二伞齿轮94转动，第二伞齿轮94与第一伞齿轮93啮合，使得连接杆92转动，通过连接杆92与挡板91螺纹连接关系拉动挡板91在通孔8内滑动向上移动，当挡板91移动至通孔8上半部时，停止驱动电机95，通过通孔8下半部取出膜分离器7进行更换处理，更换完成后反向进行上述操作，使设备继续正常工作，此时完成了膜分离器更换工作，使得能够快速更换膜分离器，同时避免废气外漏造成污染的情况，进而更加绿色环保，本发明操作简单，发明性强，便于推广使用。

在一个实施例中，通过控制收卷轮(52)以及驱动电机(95)保证在所述膜分离器(7)存在阻塞情况时，控制收卷轮(52)转动，禁止废气进入滑动座(44)上方，通过驱动电机(95)可以使挡板(91)准确无误的移动至通孔(8)上半部然后停止，然后即可通过通孔(8)下半部取出膜分离器(7)进行更换处理，具体步骤包括，

步骤a1：利用公式(1)得到关于收卷轮(52)转动完成废气完全禁止进入滑动座(44)上方时所用的时间的方程

其中t表示收卷轮(52)转动完成废气完全禁止进入滑动座(44)上方时所用的时间；l表示滑动座(44)与箱体(1)之间的距离；v表示收卷轮(52)可以转动的最大速度；对方程进行求解最终得到关于收卷轮(52)转动完成废气完全禁止进入滑动座(44)上方时所用的时间；

步骤a2：利用公式(2)得到驱动电机(95)未减速时的平均速度值与滑动座(44)减速的滑动距离的关系式

其中h表示滑动座(44)减速的滑动距离；vq表示驱动电机(95)未减速时的平均速度值；

步骤a3：将公式(1)求得的收卷轮(52)转动完成废气完全禁止进入所用的时间结合公式(2)的关系式通过公式(3)确定出驱动电机(95)未减速时的平均速度值

其中f(vq)为对公式(2)进行整理得到h关于vq的方程h＝f(vq)；对公式(3)进行求解得到vq，vq表示驱动电机(95)未减速时的平均速度值即需要控制驱动电机(95)加速到的值；利用vq值从而保证可以在废气完全禁止进入滑动座(44)上方时挡板(91)准确无误的移动至通孔(8)上半部然后停止，即可通过通孔(8)下半部取出膜分离器(7)进行更换处理。

上述技术方案的有益效果是：利用步骤a1得到关于收卷轮(52)转动完成废气完全禁止进入滑动座(44)上方时所用的时间的方程，目的是为了根据公式(1)的关系确定时间作为后续保证可以在废气完全禁止进入滑动座(44)上方时挡板(91)准确无误的移动至通孔(8)上半部然后停止；利用步骤a2中的公式(2)得到驱动电机(95)未减速时的平均速度值与滑动座(44)减速的滑动距离的关系式，目的是为了利用公式分析出驱动电机(95)未减速时的平均速度所造成的滑动座(44)减速的滑动距离从而达到无缝衔接的目的，利用步骤a3中的公式(3)得到驱动电机(95)未减速时的平均速度值，从而可以根据控制驱动电机(95)加速到的值，从而完成整个系统在废气完全禁止进入滑动座(44)上方时挡板(91)准确无误的移动至通孔(8)上半部然后停止，达到无缝衔接的目的，提高了效率，同时也保证了废气不泄露。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。