能够主动排氧的PEM纯水制氢系统的制作方法

本技术涉及水电解制氢的，尤其涉及一种能够主动排氧的pem纯水制氢系统。

背景技术：

1、在一些pem水电解制氢系统中，电解槽电解过程产生的氧气是随水一起返回纯水箱内的，纯水箱是一个密闭的空间，如果不及时将电解产生的氧气排出，聚集的氧气会随着时间产生高压环境对纯水箱而言是无法承受的。为此，通常会在系统内增设一个抽氧风机，抽氧风机根据压力传感器检测的结果及时调整开启和关闭，及时将纯水箱内部聚集氧气排出，而维持纯水箱体内部气压在一个安全范围。

2、在现有pem水电解制氢系统中，耗电量是一个重要的控制指标，而抽氧风机属于高耗能器件，在系统持续运行的过程中抽氧风机所消耗的电量是很多的，如何不通过抽氧风机也能够实现排氧，以降低pem水电解制氢系统的能耗，是一个值得研究的问题。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种能够主动排氧的pem纯水制氢系统，用于减少系统排氧所增加地能耗。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种能够主动排氧的pem纯水制氢系统，其包括纯水箱、电解槽、水封以及水箱冷却回路，所述水封上设置有与其内腔体连通的第一气路、第二气路第一水路和第二水路，所述第一气路和第一水路的另一端与所述纯水箱连接，所述第二气路与制氢系统的排氧口连接，所述第二水路与所述水箱冷却回路连接；所述第一气路和第二气路上分别设置有第一排气阀和第二排气阀，所述第一水路和第二水路上分别设置有第一排水阀和第二排水阀。

4、可选地，所述水封上设置有浮球液位开关以及压力传感器。

5、可选地，所述水封上设置有与其内腔体连通的第三气路和第四气路，所述第三气路和第四气路上分别设置有第三卸压阀和第四卸压阀。

6、可选地，所述第一水路的两端分别设置在纯水箱的底部和水封的底部；所述水封的安装位置位于所述纯水箱的低位。

7、可选地，所述第二水路与系统的排水口连接，且第二水路的出水口与所述排水口之间设置第三排水阀。

8、本实用新型提供的能够主动排氧的pem纯水制氢系统，通过在系统内增设水封，并在水封上设置于其内腔体连通的第一气路、第二气路、第一水路和第二水路，第一气路和第一水路的另一端与纯水箱连接，第二气路与制氢系统的排氧口连接，第二水路与水箱冷却回路连接；第一气路和第二气路上分别设置有第一排气阀和第二排气阀，第一水路和第二水路上分别设置有第一排水阀和第二排水阀。当电解槽内的氧气随着纯水的回流在纯水箱内集聚达到一定的量时，控制第一排气阀和第二排水阀打开，水封内的水会随着水箱冷却回路上的喷射泵的运行被抽离至水箱冷却回路内参与纯水箱的循环冷却；水封内的水被抽离内时，水封内的气压减小，纯水箱内聚集的氧气自动向水封内排放，至两者达到平衡时，关闭第二排水阀；而后，再打开第二排气阀和第一排水阀，使得纯水箱内的水在喷射泵的作用下被压入水封内，同时将水封内的氧气从水封中挤出，从而完成一次排氧，以此循环往复。

9、本实用新型的有益效果在于：无需设置抽氧风机，通过设置水封，在水封和纯水箱和水箱冷却循环回路连通，从而借助水箱冷却循环回路上的喷射泵来实现氧气和水在纯水箱和水封之间交替，而水封中将氧气因补水而被挤压出水封，实现主动排氧。整个排氧过程只需控制排水阀和排气阀的开闭，大大减少排氧所产生的能耗。

技术特征：

1.一种能够主动排氧的pem纯水制氢系统，其特征在于，包括纯水箱、电解槽、水封以及水箱冷却回路，所述水封上设置有与其内腔体连通的第一气路、第二气路、第一水路和第二水路，所述第一气路和第一水路的另一端与所述纯水箱连接，所述第二气路与制氢系统的排氧口连接，所述第二水路与所述水箱冷却回路连接；所述第一气路和第二气路上分别设置有第一排气阀和第二排气阀，所述第一水路和第二水路上分别设置有第一排水阀和第二排水阀。

2.根据权利要求1所述的能够主动排氧的pem纯水制氢系统，其特征在于，所述水封上设置有浮球液位开关以及压力传感器。

3.根据权利要求2所述的能够主动排氧的pem纯水制氢系统，其特征在于，所述水封上设置有与其内腔体连通的第三气路和第四气路，所述第三气路和第四气路上分别设置有第三卸压阀和第四卸压阀。

4.根据权利要求1所述的能够主动排氧的pem纯水制氢系统，其特征在于，所述第一水路的两端分别设置在纯水箱的底部和水封的底部；所述水封的安装位置位于所述纯水箱的低位。

5.根据权利要求1-4任意一项所述够主动排氧的pem纯水制氢系统，其特征在于，所述第二水路与系统的排水口连接，且第二水路的出水口与所述排水口之间设置第三排水阀。

技术总结
本技术提供一种能够主动排氧的PEM纯水制氢系统，包括纯水箱、电解槽、水封以及水箱冷却回路，水封上设置有与其内腔体连通的第一气路、第二气路、第一水路和第二水路，第一气路和第一水路的另一端与纯水箱连接，第二气路与制氢系统的排氧口连接，第二水路与水箱冷却回路连接。采用上述系统，无需设置抽氧风机，通过设置水封，在水封和纯水箱和水箱冷却循环回路连通，从而借助水箱冷却循环回路上的喷射泵来实现氧气和水在纯水箱和水封之间交替，而水封中将氧气因补水而被挤压出水封，实现主动排氧。整个排氧过程只需控制排水阀和排气阀的开闭，大大减少排氧所产生的能耗。

技术研发人员：张晓晋,李晓浩,张杰
受保护的技术使用者：时代氢源（深圳）科技有限公司
技术研发日：20221228
技术公布日：2024/1/12