基于高效电解系统的氢氧供给设备的制造方法

文档序号:10971966阅读:552来源:国知局
基于高效电解系统的氢氧供给设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于高效电解系统的氢氧供给设备,解决了当电解池内的温度过高时,容易导致电解率降低甚至损坏设备的问题,其技术方案要点是,温度检测装置包括温度检测单元与第一执行单元;温度检测单元用于检测电解池的温度以输出温度检测信号;第一执行单元耦接于温度检测单元以接收温度检测信号,并响应于温度检测信号以立刻切断电解池的供电回路,本实用新型的基于高效电解系统的氢氧供给设备,该系统具有碱液回收、电解池自动补水、水封自动换水以及气管自动排气功能,同时在设备中安装有温度、压力、气体泄漏等各项安全性能监控,工作效率相比于传统氢氧器大大提高,节油减排,兼具稳定性与安全性。
【专利说明】
基于高效电解系统的氢氧供给设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及助燃设备,特别涉及基于高效电解系统的氢氧供给设备。
【背景技术】
[0002]氢氧器通过电解水产生氢氧气体,由锅炉、内燃机设备的进气口进入,帮助燃油充分燃烧从而达到节能减排的效果,该氢氧器使用安全、无危害;零排放清洁环保;自动运行安装方便。
[0003]具有以下优点:1、该氢氧气节油效果显著,节油率在5?20%之间;2、有效减少因燃烧产生的有毒有害物质(一氧化碳、碳氢化合物)50%以上;3、有效增加内燃机动力10%以上;
4、发动机使用寿命延长一倍以上。
[0004]现有的氢氧器,先通过电解池对水进行分解,然后将电解得到的氢气与氧气通过输气管输送至气液分离系统,将气体中的碱液分离出来回收至电解池内以便重复利用,接着将分离出的气体送至水封洗气系统,对其进行洗气和进一步的冷却,最后通过阻火器将可燃性气体输送至内燃机。
[0005]电解池在电解过程中会产生热量,而且时间越长,其内部温度就会越高,如果温度过高,会降低电解池的电解效率,甚至损坏设备,为了防止上述问题的发生,工作人员需要时刻观察电解池表面的温度,以便及时切断其工作电源,费时费力,还可能因一时疏忽而忘记进行操作,造成损失,因此现有的氢氧器还存在一定的改进空间。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种能够在电解池过热时自动切断其供电回路的基于高效电解系统的氢氧供给设备。
[0007]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
[0008]—种基于高效电解系统的氢氧供给设备,包括依次连接的电解池、气液分离回收系统、水封洗气系统以及阻火器,所述电解池上设有温度检测装置,所述温度检测装置包括温度检测单元与第一执行单元;所述温度检测单元用于检测电解池的温度以输出温度检测信号;所述第一执行单元耦接于温度检测单元以接收温度检测信号,并响应于温度检测信号以立刻切断电解池的供电回路。
[0009]采用上述方案,温度检测装置能够检测电解池上的温度,当电解池的温度过高时,其能够切断电解池的供电回路,避免降低电解池的电解效率,同时保护设备不受损害。
[0010]作为优选,还包括用于启停电解池的控制单元,所述控制单元耦接于第一执行单元以切断电解池的供电回路。
[0011]采用上述方案,通过控制单元可以更快、更安全地启停电解池。
[0012]作为优选,还包括输气管与压力检测装置,所述压力检测装置包括压力检测单元与第二执行单元;所述压力检测单元用于检测输气管内的压力值以输出压力检测信号;所述第二执行单元耦接于压力检测单元以接收压力检测信号,并响应于压力检测信号以立刻切断电解池的供电回路。
[0013]采用上述方案,压力检测装置能够检测输气管内的压力大小,当压力过高时,其能够切断电解池的供电回路,避免输气管内的压力持续升高,从而降低安全隐患。
[0014]作为优选,所述第二执行单元耦接于控制单元以通过控制单元切断电解池的供电回路。
[0015]采用上述方案,通过控制单元可以更快、更安全地启停电解池。
[0016]作为优选,所述压力检测装置还包括警示单元,所述警示单元耦接于压力检测单元以接收压力检测信号,并响应于压力检测信号以实现报警。
[0017]采用上述方案,当输气管内的压力过高时,警示单元发出警报声,以提醒工作人员及时采取措施。
[0018]作为优选,所述电解池与气液分离回收系统之间设有盘管冷却系统。
[0019]采用上述方案,盘管冷却系统包括连接在电解池上的冷却管路以及多个气液冷却分离机构,气体中的冷凝水通过回收管路回流至电解池,从而降低电解液的损耗,提高电解效率,显著节能。
[0020]作为优选,所述电解池上设有自动补水装置。
[0021 ]采用上述方案,当电解池内的水量不足时,能够自动往电解池内进行添加,省去人工操作的麻烦,更加方便,同时提高了电解效率。
[0022]作为优选,所述水封洗气系统上设有自动换水装置。
[0023]采用上述方案,自动换水装置能够自动更换水封中的水,避免水封的洗气功能失效。
[0024]作为优选,所述水封洗气系统与阻火器之间设有气体冷却系统。
[0025]采用上述方案,气体冷却系统可以对管路中的气体进行彻底性冷凝;通过电解池、气液一次分离、水封、气液二次冷却实现阶梯式层级冷却,保证氢氧器产出气体的干燥性。
[0026]作为优选,还包括漏气检测装置和自动排气装置。
[0027]采用上述方案,漏气检测装置能够检测设备周围的可燃性气体浓度,在气体浓度超标时发出警报,同时切断电解池;自动排气装置能够在电解池停机后自动启动气栗,以排出残留在输气管内的可燃性气体。
[0028]综上所述,本实用新型具有以下有益效果:该系统主要包括电解池、盘管冷却系统、气液分离回收系统、水封洗气系统和气体冷却系统;本氢氧供给设备还具有碱液回收、电解池自动补水、水封自动换水以及气管自动排气功能,同时在设备中安装有温度、压力、气体泄漏等各项安全性能监控,工作效率相比于传统氢氧器大大提高,节油减排,兼具稳定性与安全性。
【附图说明】
[0029]图1为本实施例的结构示意图;
[0030]图2为本实施例的模块示意图;
[0031 ]图3为本实施例中温度检测装置的电路示意图;
[0032]图4为本实施例中压力检测装置的电路示意图。
[0033]图中:1、电解池;2、气液分离回收系统;3、水封洗气系统;4、阻火器;5、温度检测单元;6、第一执行单元;7、控制单元;8、压力检测单元;9、第二执行单元;10、警示单元;11、盘管冷却系统;12、自动补水装置;13、自动换水装置;14、气体冷却系统;15、漏气检测装置;16、温度检测装置;17、压力检测装置;18、自动排气装置。
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0035]本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0036]本实施例公开的一种基于高效电解系统的氢氧供给设备,如图1和图2所示,包括依次连接的电解池1、气液分离回收系统2、水封洗气系统3与阻火器4,电解池I上设有温度检测装置16,如图3所示,温度检测装置16包括温度检测单元5与第一执行单元6;温度检测单元5用于检测电解池I的温度以输出温度检测信号;第一执行单元6耦接于温度检测单元5以接收温度检测信号,并响应于温度检测信号以立刻切断电解池I的供电回路。
[0037]如图3所示,温度检测单元5包括电阻R1、R2与热敏电阻Rt,电阻Rl的一端耦接于电源E的正极,另一端耦接于电源E的负极;热敏电阻Rt和电阻R2串联,热敏电阻Rt的另一端耦接于电源E的正极,电阻R2的另一端耦接于电源E的负极;热敏电阻Rt设置于电解池I的表面,其优选为负温度系数热敏电阻。
[0038]如图3所示,电阻Rl能够将电源E的电流转变为电压,使其更加稳定,热敏电阻Rt与电阻R2串联,从而构成分压电路,当电解池I表面的温度升高时,热敏电阻Rt的阻值就减小,作用在电阻R2上的电压随之升高;相反地,当电解池I表面的温度降低时,热敏电阻Rt的阻值就增加,作用在电阻R2上的电压随之降低。
[0039]如图3所示,第一执行单元6包括电阻R3、R4、R5、R6、电位器RP、三极管Ql、Q2、二极管VD1、VD2、VD3和继电器KA,电阻R3的一端耦接于热敏电阻Rt和电阻R2的连接点,另一端耦接于三极管Ql的基极;电阻R4的一端耦接于电源E的正极,另一端耦接于三极管Ql的集电极,三极管Ql的发射极耦接于电位器RP的a端;二极管VDl的阳极耦接于电源E的负极,阴极耦接于电位器RP的c端;二极管VD2的阳极耦接于电源E的正极,阴极耦接于电位器RP的b端;电阻R5的一端耦接于三极管Ql与电阻R4的连接点,另一端耦接于三极管Q2的基极,三极管Q2的发射极耦接于电源E的正极;继电器KA的线圈的一端耦接于三极管Q2的集电极,另一端耦接于电阻R6的一端,电阻R6的另一端耦接于二极管VDl的阴极;二极管VD3与继电器KA的线圈反并联;二极管VD3起到续流的作用,当继电器KA的线圈断电时,残留在线圈内的电流能够通过二极管VD3释放掉,防止对三极管Q2造成冲击,其中温度的设定值由三极管Ql发射极的电压值决定,因此可以通过电位器RP来调节三极管Ql的发射极上的电压,从而调节温度的设定值,二极管VDl和VD2能够减小电源E的电压变动所引起的漂移。
[0040]如图3所示,还包括用于启停电解池I的控制单元7,控制单元7耦接于第一执行单元6以切断电解池I的供电回路;控制单元7包括继电器KM与常开按钮SBl,继电器KM的线圈的一端耦接于常开按钮SBl的一端,另一端接地;常开按钮SBl的另一端耦接于继电器KA的常闭触点KA-1的一端;继电器KA的常闭触点KA-1的另一端通过熔断器FU耦接于电压V3;继电器KM的常开触点KM-1并联于常开按钮SBl的两端,继电器KM的常开触点KM-2串联于电解池I的供电回路。
[0041]如图3所示,按下常开按钮SB1,继电器KM的线圈得电吸合,其常开触点KM-1闭合自锁;其常开触点KM-2也闭合,接通电解池I的供电回路,使电解池I开始电解水。
[0042]如图3所示,电解池I在运行过程中,其表面的温度逐渐升高,热敏电阻Rt的阻值随之减小,使电阻R2上的电压逐渐增加;当电压值上升到大于三极管Ql发射极的电压值时,三极管Ql导通,拉低三极管Q2的基极电位,使三极管Q2也导通;继电器KA的线圈得电吸合,其常闭触点KA-1断开,使继电器KM的线圈失电复位;继电器KM的常开触点KM-1与KM-2都断开,切断电解池I的供电回路,使电解池I停止工作,保护其不受损坏。
[0043]如图2与图4所示,还包括输气管与压力检测装置17,压力检测装置17包括压力检测单元8与第二执行单元9;压力检测单元8用于检测输气管内的压力值以输出压力检测信号;第二执行单元9耦接于压力检测单元8以接收压力检测信号,并响应于压力检测信号以立刻切断电解池I的供电回路;第二执行单元9耦接于控制单元7以通过控制单元7切断电解池I的供电回路。
[0044]如图4所示,压力检测单元8包括电接点气压表PS,其b端耦接于第二执行单元9,c端耦接于电压V2;电接点气压表PS安装在气液分离回收系统2与水封之间的输气管道上,用来检测输气管内的气压值,正常情况下,电接点气压表PS的指针在下限(a端)和上限(b端)之间,其外引线ac和be之间都不通;当输气管内的压力高于设定值时,指针偏向b端并与b端连接,使be回路被导通;这时压力检测单元8通过电压V2输出高电平信号作用于第二执行单元9;当输气管内的压力减小时,指针离开b端,使压力检测单元8输出低电平信号,还可根据需要的压力随意调整电接点气压表PS的上、下限值。
[0045]如图4所示,第二执行单元9包括继电器K、三极管Q3、电阻R7与二极管D;继电器K的线圈的一端耦接于电压VI,另一端耦接于三极管Q3的集电极;三极管Q3的发射极接地,基极耦接于电阻R7的一端,电阻R7的另一端耦接于电接点气压表PS的b端;二极管D与继电器K的线圈反并联,从而起到续流的作用;继电器K的常闭触点K-1串联于控制单元7的供电回路。
[0046]如图4所示,压力检测装置17还包括警示单元10,警示单元10耦接于压力检测单元8以接收压力检测信号,并响应于压力检测信号以实现报警;警示单元10包括时间继电器KT与蜂鸣器SP,其线圈并联于继电器K的线圈的两端,其瞬时闭合延时断开触点KT-1串联于蜂鸣器SP的供电回路;当三极管Q3导通后,时间继电器KT的线圈得电吸合,其对应的瞬时闭合延时断开触点KT-1立刻闭合;这时如果时间继电器KT的线圈失电复位,其触点KT-1需要延时一段时间后才会断开,使蜂鸣器SP能够持续报警一段时间,进一步提升警示效果。
[0047]如图4所示,按下常开按钮SBl,电解池I开始工作,产生氢气与氧气,使输气管内的压力逐渐升高;当压力达到设定值以后,电接点气压表PS的指针与b端连接,压力检测单元8输出高电平信号作用于三极管Q3的基极,使三极管Q3导通;继电器K的线圈得电吸合,其对应的常闭触点K-1断开,切断电解池I的供电回路;同时时间继电器KT的线圈得电吸合,其对应的瞬时闭合延时断开触点KT-1立刻闭合,蜂鸣器SP发出警报声。
[0048]如图4所示,随着气体不断地排出,输气管内的气压值逐渐减小,使电接点气压表PS的指针离开b端;压力检测单元8重新输出低电平信号,使继电器K与时间继电器KT的线圈全部失电;这时继电器K的常闭触点K -1立刻闭合,时间继电器K T的瞬时闭合延时断开触点KT-1保持闭合,使蜂鸣器SP继续报警;只有当延时时间一到,时间继电器KT的瞬时闭合延时断开触点KT-1才会断开,使蜂鸣器SP停止报警;时间继电器KT的延时时间可通过调节时间继电器KT的参数来改变。
[0049]如图2所示,电解池I与气液分离回收系统2之间设有盘管冷却系统11,其包括连接在电解池I上的冷却管路以及多个气液冷却分离机构,气体中的冷凝水通过回收管路回流至电解池I,从而降低电解液的损耗,提高电解效率,显著节能。
[0050]如图2所示,电解池I上设有自动补水装置12,当电解池I内的水量不足时,其能够自动往电解池I内加水,省去人工添加的麻烦,更加方便,同时提高了电解效率。
[0051]如图2所示,水封洗气系统3上设有自动换水装置13,自动换水装置13利用时间检测单元检测水封的使用周期,达到预定周期后自动停止电解池I工作,并进行自动换水,从而防止水封的洗气功能失效。
[0052]如图2所示,水封洗气系统3与阻火器4之间设有气体冷却系统14,其可以对管路中的气体进行彻底性冷凝;通过电解池1、气液一次分离、水封、气液二次冷却实现阶梯式层级冷却,保证氢氧器产出气体的干燥性。
[0053]如图2所示,还包括漏气检测装置15和自动排气装置18;漏气检测装置15能够检测设备周围的可燃性气体浓度,在气体浓度超标时发出警报,同时切断电解池I;自动排气装置18能够在电解池I停机后自动启动气栗,以排出残留在输气管内的可燃性气体。
【主权项】
1.一种基于高效电解系统的氢氧供给设备,包括依次连接的电解池(1)、气液分离回收系统(2)、水封洗气系统(3)与阻火器(4),其特征是:所述电解池(I)上设有温度检测装置(16),所述温度检测装置(16)包括温度检测单元(5)与第一执行单元(6);所述温度检测单元(5)用于检测电解池(I)的温度以输出温度检测信号;所述第一执行单元(6)耦接于温度检测单元(5)以接收温度检测信号,并响应于温度检测信号以立刻切断电解池(I)的供电回路。2.根据权利要求1所述的基于高效电解系统的氢氧供给设备,其特征是:还包括用于启停电解池(I)的控制单元(7),所述控制单元(7)耦接于第一执行单元(6)以切断电解池(I)的供电回路。3.根据权利要求2所述的基于高效电解系统的氢氧供给设备,其特征是:还包括输气管与压力检测装置(17),所述压力检测装置(17)包括压力检测单元(8)与第二执行单元(9);所述压力检测单元(8)用于检测输气管内的压力值以输出压力检测信号;所述第二执行单元(9)耦接于压力检测单元(8)以接收压力检测信号,并响应于压力检测信号以立刻切断电解池(I)的供电回路。4.根据权利要求3所述的基于高效电解系统的氢氧供给设备,其特征是:所述第二执行单元(9)耦接于控制单元(7)以通过控制单元(7)切断电解池(I)的供电回路。5.根据权利要求4所述的基于高效电解系统的氢氧供给设备,其特征是:所述压力检测装置(17)还包括警示单元(10),所述警示单元(10)耦接于压力检测单元(8)以接收压力检测信号,并响应于压力检测信号以实现报警。6.根据权利要求5所述的基于高效电解系统的氢氧供给设备,其特征是:所述电解池(I)与气液分尚回收系统(2)之间设有盘管冷却系统(11)。7.根据权利要求6所述的基于高效电解系统的氢氧供给设备,其特征是:所述电解池(I)上设有自动补水装置(12)。8.根据权利要求7所述的基于高效电解系统的氢氧供给设备,其特征是:所述水封洗气系统(3)上设有自动换水装置(13)。9.根据权利要求8所述的基于高效电解系统的氢氧供给设备,其特征是:所述水封洗气系统(3)与阻火器(4)之间设有气体冷却系统(14)。10.根据权利要求1所述的基于高效电解系统的氢氧供给设备,其特征是:还包括漏气检测装置(15)和自动排气装置(18)。
【文档编号】C25B1/04GK205662609SQ201620580941
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】朱建斌, 南望海
【申请人】乐清望海能源设备科技有限公司
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