本發(fā)明涉及氫氣離心分離,具體為一種氫氣制備的氣液分離器。
背景技術(shù):
1、氫氣氣液分離器是水電解制氫設(shè)備中的一個(gè)重要部件,其主要功能是將氫氣與液態(tài)水進(jìn)行分離。在水電解過(guò)程中,水被分解成氫氣和氧氣,并與循環(huán)電解液一起進(jìn)入氫氣氣液分離器。在分離器內(nèi)部,通過(guò)特定的物理或機(jī)械作用,使氣體和液體分離,分離后的氫氣經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理后供用戶使用。
2、但是現(xiàn)有的氫氣離心分離設(shè)備在使用時(shí)由于無(wú)法根據(jù)不同的操作條件和氣液混合物特性調(diào)整進(jìn)氣口角度,而無(wú)法調(diào)整混合液體進(jìn)水的角度無(wú)法改變氫氣混合液體進(jìn)入離心機(jī)的流動(dòng)軌跡,從而使液體在分離室中產(chǎn)生流動(dòng)過(guò)快或過(guò)慢現(xiàn)象產(chǎn)生,當(dāng)混合液體流動(dòng)過(guò)快時(shí),氣體和液體在離心分離機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間可能不足,導(dǎo)致分離效果降低,這是因?yàn)闅怏w和液體需要足夠的時(shí)間在離心力的作用下進(jìn)行分層和分離,而過(guò)慢的速度可能導(dǎo)致分離過(guò)程過(guò)于緩慢,從而降低整體的分離效率,從而無(wú)法控制氣體在離心機(jī)內(nèi)的渦流和湍流,使得氣體與液體的無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高效的分離。
3、此外,在氫氣分離過(guò)程中,分離倉(cāng)系統(tǒng)中存在霧化水珠,這些微小的水珠有可能隨著氣流移動(dòng)并聚集在分離設(shè)備的上部排氣濾孔處,在化工生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)常需要對(duì)混合氣體進(jìn)行分離以獲取所需的氣體成分,當(dāng)混合氣體中含有水蒸氣或其他可凝結(jié)液體時(shí),這些液體在分離過(guò)程中可能凝結(jié)成水滴附著在濾孔上形成水滴膜影響分離效果,為了防止濾孔堵塞并確保分離效率,需要去除這些水滴膜,而由于濾孔的設(shè)計(jì)通常是為了阻擋較大顆粒的雜質(zhì)或液體,而霧化水珠由于其極小的尺寸,容易在濾孔表面形成一層水膜或堵塞濾孔,導(dǎo)致氣體通過(guò)濾孔的阻力增大,而濾孔的堵塞不僅影響氣體的收集,還可能增加設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷,如需要更高的壓力或更多的能量來(lái)維持氣體的流動(dòng),進(jìn)而降低設(shè)備的整體性能。
4、故而提出了一種氫氣制備的氣液分離器,來(lái)解決以上的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,提出了一種氫氣制備的氣液分離器,以解決現(xiàn)有技術(shù)中氫氣離心分離中氣液分離會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)速度不可控和濾孔堵塞的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種氫氣制備的氣液分離器,包括分離臺(tái),所述分離臺(tái)中固定連接有分離倉(cāng),所述分離倉(cāng)上端外表面固定連接有除霧室,所述分離倉(cāng)上端內(nèi)壁滑動(dòng)連接有分離過(guò)濾網(wǎng),所述分離倉(cāng)靠近分離過(guò)濾網(wǎng)下方內(nèi)壁固定連接有導(dǎo)流板,還包括有可調(diào)節(jié)角度傾斜機(jī)構(gòu)和除霧防堵塞機(jī)構(gòu),所述可調(diào)節(jié)角度傾斜機(jī)構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)流板上,所述除霧防堵塞機(jī)構(gòu)設(shè)置在分離過(guò)濾網(wǎng)上;
3、所述可調(diào)節(jié)角度傾斜機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)出液水流傾斜角度;
4、所述除霧防堵塞機(jī)構(gòu)用于防止分離霧化的水珠堵塞分離過(guò)濾網(wǎng)濾孔。
5、作為優(yōu)選的,所述可調(diào)節(jié)角度傾斜機(jī)構(gòu)包括螺紋調(diào)節(jié)桿,所述螺紋調(diào)節(jié)桿一端外表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接在分離倉(cāng)內(nèi)壁,所述螺紋調(diào)節(jié)桿另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有導(dǎo)向固定板,所述導(dǎo)向固定板遠(yuǎn)離螺紋調(diào)節(jié)桿一端固定連接在導(dǎo)流板上端,所述導(dǎo)向固定板兩側(cè)開(kāi)設(shè)有滑槽,所述導(dǎo)向固定板底部滑動(dòng)連接有多功能滑塊,所述多功能滑塊中部螺紋連接在螺紋調(diào)節(jié)桿上,所述多功能滑塊兩側(cè)滑動(dòng)連接在導(dǎo)向固定板開(kāi)設(shè)的滑槽中。
6、作為優(yōu)選的,所述多功能滑塊兩側(cè)外表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有擺臂,所述擺臂遠(yuǎn)離多功能滑塊一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有輔助傾斜板,所述輔助傾斜板遠(yuǎn)離擺臂一端兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在導(dǎo)流板上,所述輔助傾斜板上滑動(dòng)連接有出液管。
7、作為優(yōu)選的,所述出液管一端固定連通有半球形導(dǎo)水板,所述出液管另一端固定連通有導(dǎo)水槽體,所述半球形導(dǎo)水板外表面滑動(dòng)連接有半球形罩,所述半球形罩遠(yuǎn)離出液管一側(cè)固定連通有進(jìn)液管,所述進(jìn)液管外表面固定連接在分離倉(cāng)上。
8、作為優(yōu)選的,所述導(dǎo)流板呈螺旋狀均勻固定在分離倉(cāng)內(nèi)壁。
9、作為優(yōu)選的,所述除霧防堵塞機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪,所述主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接在除霧室中,所述主動(dòng)齒輪齒面嚙合有多功能滑軌齒環(huán),所述多功能滑軌齒環(huán)底部滑動(dòng)連接在分離倉(cāng)上端,所述多功能滑軌齒環(huán)上表面固定連接有刮板,所述刮板遠(yuǎn)離多功能滑軌齒環(huán)一端底部與分離過(guò)濾網(wǎng)上表面相互貼合。
10、作為優(yōu)選的,所述除霧防堵塞機(jī)構(gòu)包括中還包括齒輪軸,所述齒輪軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在分離倉(cāng)內(nèi)壁,所述齒輪軸另一端固定連接有凸形擠壓塊,所述齒輪軸中部外表面固定連接有齒輪環(huán),所述多功能滑軌齒環(huán)靠近齒輪軸下表面均勻設(shè)置有滑齒,且滑齒齒面與齒輪環(huán)相互嚙合。
11、作為優(yōu)選的,所述分離倉(cāng)內(nèi)壁靠近齒輪軸一側(cè)固定連接有支板,所述支板中滑動(dòng)連接有擠壓撞桿,所述擠壓撞桿外表面套設(shè)有壓縮彈簧,所述壓縮彈簧一端固定連接在支板上,所述壓縮彈簧另一端固定連接在擠壓撞桿上,所述擠壓撞桿外表面固定連接有碰撞桿,所述分離過(guò)濾網(wǎng)上表面靠近擠壓撞桿碰撞桿一側(cè)固定連接有傳振塊。
12、作為優(yōu)選的,所述分離過(guò)濾網(wǎng)下表面圓周固定連接有振動(dòng)彈簧,所述振動(dòng)彈簧遠(yuǎn)離分離過(guò)濾網(wǎng)一端固定連接在分離倉(cāng)上,所述分離倉(cāng)底部設(shè)置有濾水板,所述濾水板底部固定連接在分離倉(cāng)內(nèi)壁。
13、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的一種氫氣制備的氣液分離器,具備以下有益效果:
14、1、通過(guò)可調(diào)節(jié)角度傾斜機(jī)構(gòu)設(shè)置,通過(guò)調(diào)節(jié)出液管出液角度,不僅可以優(yōu)化液體進(jìn)入離心分離器時(shí)的流動(dòng)狀態(tài),減少液體對(duì)氣體的沖擊和擾動(dòng),而且在不同的工況下,混合物的組成和流量有所不同,而可調(diào)節(jié)的進(jìn)液口角度,合理的進(jìn)液口角度有利于液體在離心機(jī)內(nèi)形成均勻的分布,減少渦流和湍流現(xiàn)象,從而提高氫氣的分離效率,允許用戶根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整,以適應(yīng)不同的工況條件,保證分離效果,相對(duì)比現(xiàn)有技術(shù),該設(shè)計(jì)增強(qiáng)了離心分離器的靈活性,使其能夠在更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合中發(fā)揮作用,提高了設(shè)備的通用性和適應(yīng)性,減少了設(shè)備分離效率差的使用現(xiàn)象。
15、2、通過(guò)導(dǎo)流板設(shè)置,導(dǎo)流板能夠引導(dǎo)氣液混合物在導(dǎo)流板中流動(dòng)并形成高速旋轉(zhuǎn)流,利用離心力的作用將液體與氣體有效分離,這種設(shè)計(jì)能夠顯著提高分離效率,減少氣體中的液體夾帶量,與傳統(tǒng)的分離器相比,螺旋導(dǎo)流板不僅改變了流體的流動(dòng)方向,還通過(guò)其特殊的幾何形狀對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,而且這種優(yōu)化使流體在離心分離器內(nèi)的分布更加均勻,減少了流體之間的速度梯度和壓力梯度,從而降低了因混合液體間的相互作用而產(chǎn)生的阻力損失,從而通過(guò)導(dǎo)流板設(shè)計(jì)的離心分離器在分離過(guò)程中具有更小的阻力損失,這不僅有利于降低設(shè)備的能耗和運(yùn)行成本,同時(shí)導(dǎo)流板的設(shè)計(jì)有利于保持旋流的穩(wěn)定性,使氣液混合物在分離過(guò)程中保持層流狀態(tài),減少能量損失和返混夾帶現(xiàn)象的發(fā)生。
16、3、通過(guò)除霧防堵塞機(jī)構(gòu)設(shè)置,不僅可以有效防止分離過(guò)濾網(wǎng)被液體中的固體顆?;螂s質(zhì)堵塞,保持分離過(guò)濾網(wǎng)的通透性,確保分離過(guò)程的連續(xù)性和高效性,而且通過(guò)刮板在分離過(guò)濾網(wǎng)上表面進(jìn)行清刮,不僅可以保持分離過(guò)濾網(wǎng)清潔和通暢,也可以使更多的液體通過(guò)分離過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行分離,從而提高整體的分離效率,分離過(guò)濾網(wǎng)的往復(fù)滑動(dòng)也可能促進(jìn)液體在離心場(chǎng)中的重新分布,進(jìn)一步改善分離效果,相對(duì)比現(xiàn)有技術(shù),這種設(shè)計(jì)可以適應(yīng)不同種類的液體混合物和不同的分離要求,通過(guò)調(diào)整敲打和滑動(dòng)的頻率和幅度,可以優(yōu)化分離效果,滿足不同的生產(chǎn)需求,而且這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了濾網(wǎng)的自動(dòng)清理和維護(hù),減少了人工干預(yù)的需要,由于減少了人工清理濾網(wǎng)的需求,因此可以降低維護(hù)成本和時(shí)間。