專利名稱：氫能發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氫氣發(fā)生裝置，尤其是一種通過(guò)電解水的方法來(lái)產(chǎn)生氫氣的裝置。
電解水所產(chǎn)生的氫氣在一定條件下可以作為燃燒氣體，這就使氫氣發(fā)生器成為一種用途廣泛的高效熱源。但由于氫氣在空氣中爆炸范圍是4.1-75體積％，降低其爆炸范圍是氫氣發(fā)生器安全、可靠、高效、正常使用的重要技術(shù)措施。
本實(shí)用新型的目的在于；在氫能發(fā)生器整體設(shè)計(jì)中添加增炭裝置，根據(jù)碳?xì)浠衔锛託淞鸦斫档蜌錃獾囊妆c(diǎn)，從而進(jìn)一步保證使用的安全，同時(shí)，改進(jìn)傳統(tǒng)氫氣發(fā)生器電源供給部分，采用可逆式三相整流輸出，進(jìn)一步縮小整套裝置的體積重量，方便使用，降低造價(jià)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它由電源、發(fā)生器、液體泵、過(guò)濾器、汽液分離罐、汽液分離器、回火防止器、減壓閥、散熱器、溫度傳感器、壓力傳感器、電流傳感器、控制器及支架等組成，其特征在于其組成中還包括有增炭裝置，發(fā)生器為電解水氫氣發(fā)生器，電源為發(fā)生器提供電能，發(fā)生器的汽液輸出管路經(jīng)散熱器與汽液分離罐的輸入口相連通，汽液分離罐的一個(gè)出口經(jīng)液體過(guò)濾器和液體泵與發(fā)生器的液體回收口相連通，汽液分離罐的另一汽液出口則與汽液分離器相連通，汽液分離器的輸出口經(jīng)一回火防止器與增炭裝置的輸入口相連通，增炭裝置的輸出口則經(jīng)減壓閥、回火防止器與輸出端口相連通。為了保證該氫能發(fā)生器在使用過(guò)程中安全可靠，在電源輸出回路中設(shè)置有電流傳感器，在發(fā)生器上設(shè)置有溫度傳感器，在汽液分離罐上也設(shè)置有溫度傳感器，在汽液分離器至增炭裝置之間的管路上設(shè)置有壓力傳感器，這些傳感器能監(jiān)視整臺(tái)設(shè)備的安全工作狀態(tài)，為控制器提供檢測(cè)信號(hào)，由控制器進(jìn)而控制電源及相關(guān)部分。
在本技術(shù)方案中，關(guān)鍵是對(duì)增炭裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)，根據(jù)碳?xì)浠衔锛託淞鸦?，在設(shè)計(jì)增炭裝置結(jié)構(gòu)時(shí)考慮到便于將氫氣溶解使輸出氣體爆炸點(diǎn)，縮小到與汽油的相當(dāng)，從而保證使用安全。所設(shè)計(jì)的增炭裝置由進(jìn)汽管、出汽管、罐體等構(gòu)成，罐體內(nèi)表面設(shè)置有擔(dān)體材料，進(jìn)汽管也采用擔(dān)體材料制成，進(jìn)汽管的出汽口伸入到罐體底部的裂化原料之中，固體組分材料設(shè)置于進(jìn)汽管的出汽口處，出汽管位于罐體的上部。
在本技術(shù)方案中，采用了可逆式六相整流輸出，強(qiáng)路與觸發(fā)部份進(jìn)行隔離。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于有效的避開(kāi)氫氣在空氣中燃燒時(shí)爆炸點(diǎn)，通過(guò)采用過(guò)電流、壓力、溫度及回火自動(dòng)保護(hù)，確保了使用安全可靠高效。能適用三相交流或二相、單相電源，接線時(shí)不存在相序的順序問(wèn)題，同時(shí)采用可逆式三相整流輸出，全部電路固化，省掉體積龐大的電源變壓器及控制變壓器，強(qiáng)路輸出與控制電路進(jìn)行隔離，提高了電路的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。
附


圖1是本實(shí)用新型整臺(tái)設(shè)備各部份組成原理示意圖。
附圖2是本實(shí)用新型增炭裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
以下結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
本實(shí)施例是一可為焊割機(jī)提供能源的移動(dòng)式氫能發(fā)生器，其具體組成如附
圖1所示。其中1是電源模塊，2是電流傳感器，3是發(fā)生器，4是溫度傳感器，5是散熱器，6是汽液分離罐，7是汽液分離器，8是壓力傳感器，9是壓力傳感器，10是溫度傳感器，11是液體過(guò)濾器，12是泵，13是回火防止器，14是增炭裝置，15是減壓閥，16是回火防止器，17是回火防止器，18是控制器。
在本實(shí)施例中，電源部份1采用全部電路固化的可逆式三相整流輸出，精心設(shè)計(jì)并選用YXTK-ZL-100電源模塊，配以相應(yīng)控制器18，模塊與控制電路隔離，絕緣電壓可達(dá)1500V以上?？身樌麑⑷嚯娫粗苯討?yīng)用于本裝置上，有效地避免了采用單相電源供電增加電源線路的不平衡而帶來(lái)的危害，在小負(fù)荷情況下也可用二相或單相電源，接線時(shí)不存在相序的順序問(wèn)題。在輸出直流電路上采用霍爾電流元件GHA-10V。通過(guò)電流傳感器2采集到的直流信號(hào)加到控制器18上，當(dāng)工作電流大于50A時(shí)全部電路切斷，以保證安全。在汽液分離罐6與發(fā)生器3上分別裝有溫度傳感器4，電解水的過(guò)程中有50％的電壓產(chǎn)生熱能而損耗掉，而在電解過(guò)程中溫度在攝氏60-90度范圍內(nèi)效率最高，為保證長(zhǎng)時(shí)間工作在此范圍內(nèi)即保證效率，又要保證設(shè)備安全，安裝的二個(gè)溫度傳感器4、10擔(dān)當(dāng)此任，當(dāng)溫度達(dá)攝氏60度時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)散熱裝置即風(fēng)扇5強(qiáng)制風(fēng)冷，使裝置工作在攝氏70度時(shí)保證熱平衡，當(dāng)溫度一旦超過(guò)攝氏90度時(shí)，發(fā)生器3上溫度傳感器4輸出信號(hào)，由控制器18切斷全電路，此時(shí)裝置處在停機(jī)散熱狀態(tài)，在輸出回路采用二個(gè)壓力繼電器8、9，其目的是保證裝置輸出壓力由0-3公斤/平方厘米可調(diào)，一旦輸出壓力調(diào)整好后，裝置是處于斷續(xù)工作狀態(tài)而不是連續(xù)工作狀態(tài)，保證萬(wàn)一壓力超過(guò)4公斤/平方厘米時(shí)全機(jī)強(qiáng)迫停止工作，盡管采用增炭裝置，為防止回火在輸出端采用回火防止器16、17，及采用2∶1氫氧混合輸出。經(jīng)試驗(yàn)證明，在氣液分離罐中一旦內(nèi)爆，罐內(nèi)回火還原為水的瞬間體積縮小，產(chǎn)生一定負(fù)壓，不會(huì)象氣體爆炸瞬間體積急劇增大，因此也正常地起到保護(hù)作用。
增炭裝置14的結(jié)構(gòu)原理如附圖2所示。整個(gè)增炭裝置又由進(jìn)汽管19，出汽管20，罐體21等構(gòu)成，采用低碳鋼制成罐體，并在罐體內(nèi)表面附著擔(dān)體材料鎳，進(jìn)汽管19也采用擔(dān)體材料鎳制成，組分材料粒度為60目的二氧化硅制成了固體物設(shè)置于進(jìn)汽管的出汽口處，這些材料對(duì)氫都具有較強(qiáng)的親合力，裂化原料22采用75號(hào)汽油，根據(jù)加氫裂化的原理，進(jìn)入增炭裝置罐體內(nèi)的氫氣在擔(dān)體材料、組分材料及裂化原料的共同作用下，使氫氣溶解，縮小氫氣在空氣中爆炸點(diǎn)范圍，從而降低輸出氣體的著火點(diǎn)，輸出氣體C3和C4比率約0.5-1，從而達(dá)到上述安全使用的目的。
本實(shí)施例所給出的氫氣發(fā)生器3采用由多個(gè)電極片串聯(lián)方式組成，電極片上有進(jìn)液孔與出液孔，又增加液泵強(qiáng)制循環(huán)，其目的是提高制氫效果與散熱效果，減小體積，保證長(zhǎng)時(shí)間工作，提高電源的利用率。散熱器自行設(shè)計(jì)強(qiáng)制風(fēng)冷熱負(fù)荷達(dá)1200千卡/小時(shí)，電源采用模塊YXTK-ZL-100輸出電壓最高380V，電流為100A，手動(dòng)調(diào)壓方式，其整個(gè)裝置指標(biāo)為直流輸出功率最大為5千瓦，耗水量最大為360克/小時(shí)，每小時(shí)產(chǎn)氣量大于1立方米，與乙炔氣體費(fèi)用比較，僅為其40％，使用一年即可收回產(chǎn)品的購(gòu)置費(fèi)用。
本裝置保證安全的一個(gè)關(guān)鍵是根據(jù)加氫裂化的原理，通過(guò)增炭裝置，避開(kāi)氫氣在空氣中燃燒時(shí)爆炸點(diǎn)并采用過(guò)電流、壓力、溫度及回火自動(dòng)保護(hù)，確保使用安全、可靠、高效。而且燃燒熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽油，燃燒后生成物為水，是保護(hù)環(huán)境的理想能源。
另外，本裝置采用三相交流電源，保證供電網(wǎng)絡(luò)功率平衡，視工作環(huán)境也可采用二相或單相電源使用，全部電子系統(tǒng)固化，體積小。
權(quán)利要求1.一種氫能發(fā)生器，它由電源、發(fā)生器、液體泵、過(guò)濾器、汽液分離罐、汽液分離器、回火防止器、減壓閥、散熱器、溫度傳感器、壓力傳感器、電流傳感器、控制器及支架等組成，其特征在于其組成中還包括有增炭裝置，發(fā)生器為電解水氫氣發(fā)生器，電源為發(fā)生器提供電能，發(fā)生器的汽液輸出管路經(jīng)散熱器與汽液分離罐的輸入口相連通，汽液分離罐的一個(gè)出口經(jīng)液體過(guò)濾器和液體泵與發(fā)生器的液體回收口相連通，汽液分離罐的另一汽液出口則與汽液分離器相連通，汽液分離器的輸出口經(jīng)一回火防止器與增炭裝置的輸入口相連通，增炭裝置的輸出口則經(jīng)減壓閥、回火防止器與輸出端口相連通，在電源回路中設(shè)置有電流傳感器，在發(fā)生器、汽液分離罐上分別設(shè)置有溫度傳感器，在汽液分離器輸出口處設(shè)置有壓力傳感器，上述傳感器檢測(cè)信號(hào)輸出端接至控制器信號(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫能發(fā)生器，其特征在于增炭裝置由進(jìn)汽管、出汽管、罐體等構(gòu)成，罐體采用擔(dān)體材料，進(jìn)汽管采用組分材料制成，進(jìn)汽管的出汽口伸入到罐體底部的裂化原料之中，出汽管位于罐體的上部。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種通過(guò)電解水的方法來(lái)產(chǎn)生氫氣的裝置,本裝置的特點(diǎn)是設(shè)置有增炭裝置,發(fā)生器的汽液輸出管路經(jīng)散熱器與汽液分離罐的輸入口相連通,汽液分離罐的一個(gè)出口經(jīng)液體過(guò)濾器和液體泵與發(fā)生器的液體回收口相連通,汽液分離罐的另一汽液出口則與汽液分離器相連通,汽液分離器的輸出口經(jīng)一回火防止器與增炭裝置的輸入口相連通,增炭裝置的輸出口則經(jīng)減壓閥、回火防止器與輸出端口相連通,另外本裝置相應(yīng)設(shè)置有各類傳感器。
文檔編號(hào)C25B1/04GK2365231SQ9922734
公開(kāi)日2000年2月23日 申請(qǐng)日期1999年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月14日
發(fā)明者孫廣玉 申請(qǐng)人:南京廣峰達(dá)機(jī)械制造有限公司