[发明专利]电解式氢氧发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢氧发生装置，特别是涉及一种电解式氢氧发生装置。

背景技术

目前一般电解槽多为外循环受压形式的或静态受压电解槽，一般电解槽为串联或平联形式，形式比较单一，对电压，电流的设计控制比较困难，电解效率底，设计大功率电解槽适应性差。

众所周知，电解槽运行过程中，电压与极距的关系是成反比关系，如何能够在同等电流条件下，施加的电压越低，电解槽越省电，效率越高，发热量越小，电解槽的极距一般来说通常设计为5~20毫米，在此基础上若要提高电解效率，减少电解液体电阻，就要在液体中增加电解质浓度。而实际上除了增加电解质浓度以外，降低电极之间的距离更为有效，正如物体的超导现象和水的超临界加热现象，电极距离缩小到一定距离以后，电压和电流的关系成指数关系。然而，在实际应用中，极距的缩小会导致电极间短路、起弧等现象的发生，严重影响电解槽工作的稳定性和安全性，甚至导致爆炸事故的发生。

发明内容

本发明的目的是设计一种电解式氢氧发生装置，能够大大提高电解槽的电解效率，同时提升电解槽的工作的稳定性和安全性，且采用模版式结构便于加工和极距控制调节。

本发明采取的技术方案是：

电解式氢氧发生装置，包括电解槽，蒸发器，与蒸发器出口连接的防回火器，与蒸发器内制冷管连接的压缩机，与电解槽连接的直流电源；所述电解槽设置于一封闭的箱体中，箱体中电解槽下方装有电解液，电解液上方设有汽水分离器，汽水分离器的出口连接蒸发器，所述电解槽包括至少两块并排的电极隔板和设于每两块电极隔板之间的导水隔板，所述电极隔板的两面分别设有极板，所述各极板连接直流电源，所述导水隔板为一框架结构，所述各电极隔板与导水隔板的边缘部位密封连接，各电极隔板和导水隔板的底部分别对应设有布水孔，顶部分别对应设有汽水出孔，所述电解槽一端的布水孔和另一端的汽水出孔处分别对应设有一挡板，箱体中电解槽下方的电解液通过一循环水泵通入由各布水孔贯通连接的导水隔板，并通过连接各汽水出孔的一根位于汽水分离器下方的汽水出管回到箱体中。

进一步，所述电极隔板上镂空形成一极板框，所述极板安装在极板框中。

所述电解槽与蒸发器之间串行连接有至少一个液封式防回火器。

箱体下方的电解液中安装有冷却管，冷却管中装有冷却水，冷却管的两端分别对应连接一冷却水泵和一连接冷却水泵的散热器的两端。

所述散热器中设有连接所述压缩机的制冷管。

所述电解槽中各电极隔板中，极板固定于电极隔板的下部，极板的高度为电极隔板高度的10%~90%。

所述两电极隔板之间的导水隔板中空部位设有至少一条导流支撑筋，各导流支撑筋交错固定于导水隔板框架结构的两侧。

所述导水隔板的厚度小于等于2mm，即，电极间距相应为小于等于2mm。

所述直流电源采用IGBT直流电源。

所述箱体上安装有防爆膜，箱体中设有压力控制传感器和温度控制传感器，所述压力控制传感器和温度控制传感器的信号输出端通过一控制器分别对应与直流电源和冷却水泵的控制端相连接。

所述箱体中设有液位传感器，所述液位传感器的信号输出端通过一控制器与一补水泵的控制端相连接，所述补水泵的进水端连通外部电解液，出水端连通箱体。

本发明的主要优点是：

如上述结构，本发明电解式氢氧发生装置采用全封闭等压式设计，把电解槽封闭在一个箱体的内部，形成一个等压体。这样电解槽工作时，就不会因为工作压力的提高而使电解槽成为受压体，降低了电解槽的制造成本和设计难度，减小了电解槽的体积，提高了电解槽的安全性。

如上述结构，本发明电解式氢氧发生装置的电解槽设置在封闭箱体的内部，不需要设计成耐压外壳和大的紧固件，故电极隔板和导水隔板边缘的密封边框也能随之减小，而且极板安置在电极隔板两面的中下部，相比传统电解槽极板与极板之间的密封边框都是压在电极上来密封，而且为承受压力边框的宽度比较宽，本发明大大减少了电极材料的用量。同时减少了由于极板之间的短路降低电解效率的可能性。

如上述结构，本发明电解式氢氧发生装置的电解槽由一组标准模版式的电极隔板和导水隔板组成，根据使用的需要可以任意选择电极隔板的数量和导水隔板的厚度，在设计的电压电流下，只要各标准的电极隔板上 的电极串联或并联组合，就能组装成符合不同电压、电流、产气量要求的电解槽，且结构紧凑高效，更适应工业产气量的要求，例如：产气量100立方的电解槽可以安置在直径一米以内圆桶箱体内部。具有体积小，重量轻，电极材料利用率高。电解效率高，组装方便规格统一，有利标准化大气量设备的生产。