一种水电解氢氧分离发生器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水电解氢氧分离发生器，包括电解槽以及分别与电解槽连接并且彼此独立的氢气处理系统和氧气处理系统，氧气处理系统连接氧气出口，氢气处理系统包括依次连接的氢气水分离器、氢气洗涤罐、氢气冷却器以及氢气缓存罐，氧气处理系统包括依次连接的氧气水分离器、氧气洗涤罐、氧气冷却器以及氧气缓存罐。本实用新型设有两套彼此独立的氢气处理系统和氧气处理系统，经电解槽产生的氢气和氧气分别进入氢气处理系统和氧气处理系统，并经过气水分离、二次纯化等工艺分别进入氢气缓存罐和氧气缓存罐备用，整个过程实现了氢氧分离，从根本上杜绝了因氢氧混合而产生的爆炸隐患，提高了氢氧分离发生器安全性和可靠性。
【专利说明】
一种水电解氢氧分离发生器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种氢氧发生器，特别涉及一种水电解氢氧分离发生器。
【背景技术】
[0002]氢氧发生器是一种用于切割作业的特殊设备，它是采用电化学方法，将贮存在机内电解槽中的水分解为氢气和氧气，氢氧气体经干燥除湿、水气分离、安全防回火处理后输出至切割机械上，取代传统的乙炔、丙烷等工业燃气，点火形成氢氧焰，氢氧焰火焰集中，温度高达280(TC，因而能快速高效地切割碳钢板、连铸坯钢板。
[0003]但现有氢氧发生器普遍存在一个设计上的缺陷，即氢气和氧气混合输出，没有实现氢氧分离，而氢氧燃烧速度快，存在较大的爆炸隐患，虽然通过合理设计电解槽的结构以及进行火焰喷嘴的防回火处理可以一定程度上避免爆炸发生，但无法从根本上杜绝爆炸隐患，一旦上述防爆措施出现问题，氢氧发生器随时都可能爆炸。
【实用新型内容】
[0004]为解决现有氢氧发生器氢氧不分离、易爆炸的问题，本实用新型设计了一种水电解氢氧分离发生器，包括电解槽以及分别与所述电解槽连接并且彼此独立的氢气处理系统和氧气处理系统，所述电解槽包括自来水入口、电解液入口、氢气出口以及氧气出口，所述氢气处理系统连接氢气出口，所述氧气处理系统连接氧气出口，所述氢气处理系统包括依次连接的氢气水分离器、氢气洗涤罐、氢气冷却器以及氢气缓存罐，所述氧气处理系统包括依次连接的氧气水分离器、氧气洗涤罐、氧气冷却器以及氧气缓存罐。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述氢气处理系统还包括氢气二次纯化装置，所述氢气二次纯化装置连接在氢气冷却器与氢气缓存罐之间，所述氢气二次纯化装置包括氢气水分离罐以及第一排污罐，所述氢气水分离罐与第一排污罐之间通过截止阀连接。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述氧气处理系统还包括氧气二次纯化装置，所述氧气二次纯化装置连接在氧气冷却器与氧气缓存罐之间，所述氧气二次纯化装置包括氧气水分离罐以及第二排污罐，所述氧气水分离罐与第二排污罐之间通过截止阀连接。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述氢气处理系统还包括第一电解液处理装置，所述第一电解液处理装置通过第一循环栗连接在氢气水分离器与电解槽之间，所述第一电解液处理装置包括依次连接的第一碱液换热器以及第一碱液过滤器。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述氧气处理系统还包括第二电解液处理装置，所述第二电解液处理装置通过第二循环栗连接在氢气水分离器与电解槽之间，所述第二电解液处理装置包括依次连接的第二碱液换热器以及第二碱液过滤器。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述电解槽的自来水入口处设有水质净化器。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]本实用新型的水电解氢氧分离发生器设有两套彼此独立的氢气处理系统和氧气处理系统，经电解槽产生的氢气和氧气分别进入氢气处理系统和氧气处理系统，并经过气水分离、二次纯化等工艺分别进入氢气缓存罐和氧气缓存罐备用，整个过程实现了氢氧分离，从根本上杜绝了因氢氧混合而产生的爆炸隐患，提高了氢氧分离发生器安全性和可靠性。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本实用新型的结构原理图。
[0014]图中标记:
[0015]1-电解槽;11-自来水入口； 12-电解液入口； 13-氢气出口； 14-氧气出口；
[0016]2-氢气处理系统；
[0017]21-氢气水分离器;211-第一氢气入口 ；212_第一氢气出口；213-第一电解液出口；214-第一补水口； 215-第一排水口； 216-第一液位计；
[0018]22-氢气洗涤罐;221-第二氢气入口 ； 222-第二氢气出口 ； 223-第二补水口 ； 224-第二排水口 ；
[0019]23-氢气冷却器；231-第三氢气入口；232-第三氢气出口；233-第一冷却水入口 ；234-第一冷却水出口；
[0020]24-氢气缓存罐；
[0021]25-氢气二次纯化装置;251-氢气水分离罐;251a-第四氢气入口；251b-第四氢气出口 ； 251c-第一排污口 ； 252-第一排污罐;253-第一截止阀；
[0022]26-第一电解液处理装置;261-第一碱液换热器;262-第一碱液过滤器；
[0023]27-第一循环栗；
[0024]3-氧气处理系统；
[0025]31-氧气水分离器;311-第一氧气入口 ； 312-第一氧气出口； 313-第二电解液出口；314-第三补水口； 315-第三排水口； 316-第二液位计；
[0026]32-氧气洗涤罐;321-第二氧气入口 ； 322-第二氧气出口 ； 323-第四补水口 ； 324-第四排水口；
[0027]33-氧气冷却器；331-第三氧气入口； 332-第三氧气出口； 333-第二冷却水入口 ；334-第二冷却水出口；
[0028]34-氧气缓存罐；
[0029]35-氧气二次纯化装置;351-氧气水分离罐;351a-第四氧气入口；351b-第四氧气出口； 351c-第二排污口； 352-第二排污罐;353-第二截止阀；
[0030]36-第二电解液处理装置;361-第二碱液换热器;362-第二碱液过滤器；
[0031]37-第二循环栗；
[0032]4-水质净化器。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0034]如图1所示，一种水电解氢氧分离发生器，包括电解槽I以及分别与电解槽I连接并且彼此独立的氢气处理系统2和氧气处理系统3。
[0035]电解槽I包括自来水入口11、电解液入口 12、氢气出口 13以及氧气出口 14，氢气处理系统2连接氢气出口 13，氧气处理系统3连接氧气出口 14，自来水入口 11处设有水质净化器4，以减少进入电解槽I中自来水的杂质，从而提高电解产生氢气和氧气的纯净度。
[0036]氢气处理系统2包括依次连接的氢气水分离器21、氢气洗涤罐22、氢气冷却器23、氢气缓存罐24、氢气二次纯化装置25以及第一电解液处理装置26;其中，氢气二次纯化装置25包括氢气水分离罐251以及第一排污罐252，氢气水分离罐251与第一排污罐252之间通过第一截止阀253连接;第一电解液处理装置26包括依次连接的第一碱液换热器261以及第一碱液过滤器262。
[0037]氢气水分离器21设有第一氢气入口 211、第一氢气出口 212、第一电解液出口 213、第一补水口 214以及第一排水口 215，第一氢气入口 211连通电解槽I的氢气出口 13，第一补水口 214和第一排水口 215分别用于向氢气水分离器21内补水以及将水排出外部，以保持氢气水分离器21内部压力平衡。
[0038]氢气水分离器21还连接有第一液位计216，以监测内部的水位变化。
[0039]氢气洗涤罐22设有第二氢气入口 221、第二氢气出口 222、第二补水口 223以及第二排水口 224，第二氢气入口 221连通氢气水分离器21的第一氢气出口 212，第二补水口 223和第二排水口 224分别用于向氢气洗涤罐22内补水以及将水排出外部，以保持氢气洗涤罐22内部压力平衡。
[0040]氢气冷却器23设有第三氢气入口 231、第三氢气出口 232、第一冷却水入口 233以及第一冷却水出口 234，第三氢气入口 231连通氢气洗涤罐22的第二氢气出口 222，第一冷却水入口 233用于向氢气冷却器23内补充冷却水，第一冷却水出口 234连通氢气洗涤罐22的第二补水口 223，冷却后的水可补充到氢气洗涤罐22，以实现水的循环利用。
[0041 ] 氢气水分离罐251设有第四氢气入口 251a、第四氢气出口 25Ib以及第一排污口251c，第四氢气入口 251a连通氢气冷却器23的第三氢气出口 232，第四氢气出口 251b连通氢气缓存罐24，第一排污口 251 c通过第一截止阀253连通第一排污罐252。
[0042]经二次纯化后的氢气进入氢气缓存罐24备用，其他杂质进入第一排污罐252后排出。
[0043]由于水电解过程中会产生大量的热量，因此需要对电解液进行换热降温。氢气中所携带的电解液蒸汽经氢气水分离器21分离后，经第一电解液出口 213进入第一碱液换热器261，再经第一碱液过滤器262过滤掉电解液中的杂质，最后经第一循环栗27回到电解槽I中。
[0044]氧气处理系统3的结构和工作原理与氢气处理系统2基本相同，氧气处理系统3包括依次连接的氧气水分离器31、氧气洗涤罐32、氧气冷却器33、氧气缓存罐34、氧气二次纯化装置35以及第二电解液处理装置36;其中，氧气二次纯化装置35包括氧气水分离罐351以及第二排污罐352，氧气水分离罐351与第二排污罐352之间通过第二截止阀353连接;第二电解液处理装置36包括依次连接的第二碱液换热器361以及第二碱液过滤器362。
[0045]氧气水分离器31设有第一氧气入口 311、第一氧气出口 312、第二电解液出口 313、第三补水口 314以及第三排水口 315，第二氧气入口 311连通电解槽I的氧气出口 14，第三补水口 314和第三排水口 315分别用于向氧气水分离器31内补水以及将水排出外部，以保持氧气水分离器31内部压力平衡。
[0046]氧气水分离器31还连接有第二液位计316，以监测内部的水位变化。
[0047]氧气洗涤罐32设有第二氧气入口 321、第二氧气出口 322、第四补水口 323以及第四排水口 324，第二氧气入口 321连通氧气水分离器31的第一氧气出口 312，第四补水口 323和第四排水口 324分别用于向氧气洗涤罐32内补水以及将水排出外部，以保持氧气洗涤罐32内部压力平衡。
[0048]氧气冷却器33设有第三氧气入口 331、第三氧气出口 332、第二冷却水入口 333以及第二冷却水出口 334，第三氧气入口 331连通氧气洗涤罐32的第二氧气出口 322，第二冷却水入口 333用于向氧气冷却器33内补充冷却水，第二冷却水出口 334连通氧气洗涤罐32的第四补水口 323，冷却后的水可补充到氧气洗涤罐32，以实现水的循环利用。
[0049]氧气水分离罐351设有第四氧气入口 351a、第四氧气出口 351b以及第二排污口351c，第四氧气入口 351a连通氧气冷却器33的第三氧气出口 332，第四氧气出口 351b连通氧气缓存罐34，第二排污口 351 c通过第二截止阀353连通第一排污罐352。
[0050]经二次纯化后的氧气进入氧气缓存罐34备用，其他杂质进入第二排污罐352后排出。
[0051]由于水电解过程中会产生大量的热量，因此需要对电解液进行换热降温。氧气中所携带的电解液蒸汽经氧气水分离器31分离后，经第二电解液出口 313进入第二碱液换热器361，再经第一碱液过滤器362过滤掉电解液中的杂质，最后经第二循环栗37回到电解槽I中。
[0052]本实用新型的水电解氢氧分离发生器设有两套彼此独立的氢气处理系统2和氧气处理系统3，经电解槽I产生的氢气和氧气分别进入氢气处理系统2和氧气处理系统3，并经过气水分离、二次纯化等工艺分别进入氢气缓存罐24和氧气缓存罐34备用，整个过程实现了氢氧分离，从根本上杜绝了因氢氧混合而产生的爆炸隐患，提高了氢氧分离发生器安全性和可靠性。
[0053]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种水电解氢氧分离发生器，其特征在于，包括电解槽以及分别与所述电解槽连接并且彼此独立的氢气处理系统和氧气处理系统，所述电解槽包括自来水入口、电解液入口、氢气出口以及氧气出口，所述氢气处理系统连接氢气出口，所述氧气处理系统连接氧气出口，所述氢气处理系统包括依次连接的氢气水分离器、氢气洗涤罐、氢气冷却器以及氢气缓存罐，所述氧气处理系统包括依次连接的氧气水分离器、氧气洗涤罐、氧气冷却器以及氧气缓存罐。2.根据权利要求1所述的水电解氢氧分离发生器，其特征在于，所述氢气处理系统还包括氢气二次纯化装置，所述氢气二次纯化装置连接在氢气冷却器与氢气缓存罐之间，所述氢气二次纯化装置包括氢气水分离罐以及第一排污罐，所述氢气水分离罐与第一排污罐之间通过截止阀连接。3.根据权利要求1所述的水电解氢氧分离发生器，其特征在于，所述氧气处理系统还包括氧气二次纯化装置，所述氧气二次纯化装置连接在氧气冷却器与氧气缓存罐之间，所述氧气二次纯化装置包括氧气水分离罐以及第二排污罐，所述氧气水分离罐与第二排污罐之间通过截止阀连接。4.根据权利要求2所述的水电解氢氧分离发生器，其特征在于，所述氢气处理系统还包括第一电解液处理装置，所述第一电解液处理装置通过第一循环栗连接在氢气水分离器与电解槽之间，所述第一电解液处理装置包括依次连接的第一碱液换热器以及第一碱液过滤器。5.根据权利要求3所述的水电解氢氧分离发生器，其特征在于，所述氧气处理系统还包括第二电解液处理装置，所述第二电解液处理装置通过第二循环栗连接在氢气水分离器与电解槽之间，所述第二电解液处理装置包括依次连接的第二碱液换热器以及第二碱液过滤器。6.根据权利要求1-5任一项所述的水电解氢氧分离发生器，其特征在于，所述电解槽的自来水入口处设有水质净化器。
【文档编号】C25B1/04GK205710939SQ201620660131
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】吕雪莲
【申请人】青岛中德伊凯新能源科技有限公司