本技術(shù)涉及電解水制氫，特別是涉及一種低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)電解水制氫分離工藝中，純水進(jìn)入電解槽內(nèi)電解產(chǎn)生氫氣和氧氣。電解過程會(huì)產(chǎn)生大量熱量，電解槽運(yùn)行溫度不能超過85度，通過循環(huán)泵不停的將電解槽內(nèi)高溫液體抽出，利用陰陽極換熱器將液體降溫后再送入電解槽，通過這種方式將電解槽溫度一直控制在最佳反應(yīng)溫度85度。電解槽內(nèi)溫度為85度，故而電解產(chǎn)生的濕氫氣和濕氧氣也是85度，溫度越高，氫氣和氧氣帶走的水氣也越多。傳統(tǒng)工藝中采用列管式換熱器通過冷卻循環(huán)水對(duì)氫氣/氧氣進(jìn)行直接降溫，將氣體溫度冷卻至45度，冷凝下來的冷卻液重新回至電解系統(tǒng)。

2、該列管式換熱器氣液換熱系數(shù)極低，換熱效果差，成本較高，由于其耐高壓性能好，在高壓系統(tǒng)運(yùn)用廣泛。而隨著低壓系統(tǒng)的開發(fā)，系統(tǒng)壓力越低，氣體中所含水量越多，所需帶走的熱量也是越高，常壓與1.6mpa壓力相比時(shí)，氣體熱量相差約11倍。運(yùn)用列管式換熱器，不僅大大的提高了使用成本，而且占用空間大，不適用于低壓系統(tǒng)的運(yùn)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)換熱效率高，成本低，占用空間小，可適用于低壓系統(tǒng)中。

2、本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，包括氫氣洗滌塔、換熱泵、換熱器、濕氫氣管路、冷卻水上水管路和冷卻水回水管路，氫氣洗滌塔的進(jìn)氣口與濕氫氣管路連接，氫氣洗滌塔的出水口與換熱泵通過第一管路連接，換熱泵與換熱器通過第二管路連接，換熱器與氫氣洗滌塔通過第三管路連接，所述冷卻水上水管路與換熱器的進(jìn)水口連接，所述冷卻水回水管路與換熱器的回水口連接。

3、上述低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，通過換熱泵和換熱器對(duì)氫氣洗滌塔內(nèi)的洗滌液進(jìn)行初步降溫，降溫后的洗滌液流入氫氣洗滌塔內(nèi)與濕氫氣接觸，交換熱量。再通過換熱泵和換熱器對(duì)氫氣洗滌塔內(nèi)的洗滌液進(jìn)行降溫，降溫后的洗滌液流入氫氣洗滌塔內(nèi)與濕氫氣接觸，再次交換熱量，從而達(dá)到冷卻效果。該低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)換熱效率高，占用體積小，還節(jié)約了運(yùn)用成本，適用與低壓系統(tǒng)中。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)的氫氣洗滌塔內(nèi)設(shè)置有洗滌液存放區(qū)、填料區(qū)和噴淋布水管，所述噴淋布水管位于洗滌塔的頂部，所述填料區(qū)位于洗滌塔的上部，所述洗滌液存放區(qū)位于填料區(qū)的下方，所述洗滌塔上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)液位的壓差液位計(jì)。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)還包括氫氣氣液捕滴罐，氫氣氣液捕滴罐的進(jìn)氣口與氫氣洗滌塔的出氣口通過第四管路連接，氫氣氣液捕滴罐的出液口與氫氣洗滌塔的回流口通過第五管路連接。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)的第四管路上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)氫氣氧氣的氣體監(jiān)測(cè)儀。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)的第三管路上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)溫度的溫度變送器和用于監(jiān)測(cè)流量的流量計(jì)。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)還包括液體回流管路，所述換熱器與液體回流管路連接，液體回流管路上設(shè)置有用于氣液排出的排液氣動(dòng)閥。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)還包括濕氫氣出氣管路，濕氫氣出氣管路上設(shè)置有常溫濕氫氣管路和濕氫氣放空管路，常溫濕氫氣管路上設(shè)置有保壓調(diào)節(jié)閥，濕氫氣放空管路上設(shè)置有放空調(diào)節(jié)閥。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)的濕氫氣出氣管路上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)壓力的壓力變送器。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)還包括純水管路，氫氣洗滌塔的進(jìn)水口與純水管路連接，純水管路上設(shè)置有補(bǔ)水氣動(dòng)閥。

12、本申請(qǐng)的有益效果為：

13、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過換熱泵和換熱器配合對(duì)氫氣洗滌塔內(nèi)的洗滌液進(jìn)行循環(huán)換熱，將降溫后的洗滌液重新流入到氫氣洗滌塔內(nèi)，與濕氫氣接觸，完成洗滌與換熱。該低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，采用換熱器的冷卻水對(duì)洗滌液進(jìn)行換熱，然后再通過洗滌液與濕氫氣進(jìn)行混合換熱，大大提高了換熱效率，節(jié)約了運(yùn)用成本。

14、采用洗滌液直接稀釋的方式大大降低了電解液的流失，將電解液的流失降到最低。

15、該冷卻系統(tǒng)對(duì)溫度、壓力、液位、流量及氧含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化運(yùn)行。

16、該冷卻系統(tǒng)采用plc控制全自動(dòng)化運(yùn)行，自動(dòng)監(jiān)測(cè)聯(lián)鎖，無泄漏點(diǎn)，無風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括氫氣洗滌塔(1)、換熱泵(2)、換熱器(3)、濕氫氣管路(107)、冷卻水上水管路(103)和冷卻水回水管路(104)，氫氣洗滌塔(1)的進(jìn)氣口與濕氫氣管路(107)連接，氫氣洗滌塔(1)的出水口與換熱泵(2)通過第一管路(100)連接，換熱泵(2)與換熱器(3)通過第二管路(101)連接，換熱器(3)與氫氣洗滌塔(1)通過第三管路(102)連接，所述冷卻水上水管路(103)與換熱器(3)的進(jìn)水口連接，所述冷卻水回水管路(104)與換熱器(3)的回水口連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣洗滌塔(1)內(nèi)設(shè)置有洗滌液存放區(qū)(11)、填料區(qū)(12)和噴淋布水管(13)，所述噴淋布水管(13)位于洗滌塔的頂部，所述填料區(qū)(12)位于洗滌塔的上部，所述洗滌液存放區(qū)(11)位于填料區(qū)(12)的下方，所述洗滌塔上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)液位的壓差液位計(jì)(14)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括氫氣氣液捕滴罐(4)，氫氣氣液捕滴罐(4)的進(jìn)氣口與氫氣洗滌塔(1)的出氣口通過第四管路(105)連接，氫氣氣液捕滴罐(4)的出液口與氫氣洗滌塔(1)的回流口通過第五管路(106)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，第四管路(105)上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)氫氣氧氣的氣體監(jiān)測(cè)儀(41)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第三管路(102)上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)溫度的溫度變送器(31)和用于監(jiān)測(cè)流量的流量計(jì)(32)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括液體回流管路(108)，所述換熱器(3)與液體回流管路(108)連接，液體回流管路(108)上設(shè)置有用于氣液排出的排液氣動(dòng)閥(33)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括濕氫氣出氣管路(109)，濕氫氣出氣管路(109)上設(shè)置有常溫濕氫氣管路(110)和濕氫氣放空管路(111)，常溫濕氫氣管路(110)上設(shè)置有保壓調(diào)節(jié)閥(42)，濕氫氣放空管路(111)上設(shè)置有放空調(diào)節(jié)閥(43)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述濕氫氣出氣管路(109)上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)壓力的壓力變送器(44)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括純水管路(112)，氫氣洗滌塔(1)的進(jìn)水口與純水管路(112)連接，純水管路(112)上設(shè)置有補(bǔ)水氣動(dòng)閥(15)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)，包括氫氣洗滌塔、換熱泵、換熱器、濕氫氣管路、冷卻水上水管路和冷卻水回水管路，氫氣洗滌塔的進(jìn)氣口與濕氫氣管路連接，氫氣洗滌塔的出水口與換熱泵通過第一管路連接，換熱泵與換熱器通過第二管路連接，換熱器與氫氣洗滌塔通過第三管路連接，所述冷卻水上水管路與換熱器的進(jìn)水口連接，所述冷卻水回水管路與換熱器的回水口連接。該低壓電解水氣體冷卻系統(tǒng)換熱效率高，成本低，占用空間小，可適用于低壓系統(tǒng)中。

技術(shù)研發(fā)人員：魏永軒,李長科
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州吉冠科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240702
技術(shù)公布日：2025/4/28