[实用新型]一种组合式隔膜调节阀装置及碱性电解水制氢系统

说明书

本实用新型涉及一种组合式隔膜调节阀装置及碱性电解水制氢系统。组合式隔膜调节阀装置包括多个具有不同气体流量范围的隔膜调节阀支路和用于各支路流量分配的流量分配器，隔膜调节阀支路并联设置，流量分配器分别连接隔膜调节阀支路，工作过程中，至少1个隔膜调节阀支路工作。碱性电解水制氢系统包括碱性电解水制氢装置、碱液循环装置和2个组合式隔膜调节阀装置，碱性电解水制氢装置包括电解槽、氧气侧气液分离器和氢气侧气液分离器，碱液循环装置连接碱性电解水制氢装置，组合式隔膜调节阀装置分别设置于氧气侧气液分离器和氢气侧气液分离器的气体输出端。与现有技术相比，本实用新型保证碱性电解水制氢系统在不同工作功率范围下的安全性。

技术领域

本实用新型涉及碱性电解水制氢技术领域，尤其是涉及一种组合式隔膜调节阀装置及碱性电解水制氢系统。

背景技术

氢能被认为是世界能源与动力转型的重大战略方向之一，备受世界各国关注，电解水制氢中，目前最为成熟的技术路线是碱性电解水技术。

中国专利CN 110106512A：电解水制氢装置该装置包括j个并联支路，每个并联支路上有k个串联的制氢单元，能够较为便捷地调整该制氢装置至不同的功率，且调节档位较多，良好适配于具有间歇性质的新能源(如风电、光伏等)发电作为制氢电源时输入功率的波动变化。

中国专利CN203582560U：一种电解水系统的电解槽排气装置提供了一种表面气体在酸性水电磁阀和碱性水电磁阀中形成气栓的电解槽排气装置，能够改善两端出水不均，改善了酸气腐蚀设备等问题，具有一定价值。

现有的相关研究中虽然提到了在同一系统中使用多个电解水制氢单元来满足功率波动，也进行了电解槽排气装置的设计，但都没有考虑到碱性电解水制氢设备在不同功率下工作时产生气体流量量不同，带来的气液分离模块的气体隔膜阀精确调节压力困难，缺少对隔膜阀进行组合式调节系统的设计。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种组合式隔膜调节阀装置及碱性电解水制氢系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种组合式隔膜调节阀装置，该装置用于碱性电解水制氢时气体的排出，所述的装置包括多个具有不同气体流量范围的隔膜调节阀支路和用于各支路流量分配的流量分配器，所述的隔膜调节阀支路并联设置，所述的流量分配器分别连接隔膜调节阀支路，工作过程中，至少1个隔膜调节阀支路工作。

所述的隔膜调节阀支路包括依次串联的隔膜调节阀和流量计，各隔膜调节阀支路的隔膜调节阀和流量计均连接至流量分配器形成闭环精确调节回路。

并联设置的隔膜调节阀支路中的隔膜调节阀的流量范围配置成按照梯度化形式变化。

隔膜调节阀的流量范围具体配置为：

Q_{g1_max}＞Q_{g2_max}＞…＞Q_{gn_max}，

Q_{g1_min}＞Q_{g2_min}＞…＞Q_{gn_min}，

其中，Q_{g1_max}为第1个隔膜调节阀支路中隔膜调节阀的最大气体流量，Q_{g2_max}为第2个隔膜调节阀支路中隔膜调节阀的最大气体流量，Q_{gn_max}为第n个隔膜调节阀支路中隔膜调节阀的最大气体流量，Q_{g1_min}为第1个隔膜调节阀支路中隔膜调节阀的最小气体流量，Q_{g2_min}为第2个隔膜调节阀支路中隔膜调节阀的最小气体流量，Q_{gn_min}为第n个隔膜调节阀支路中隔膜调节阀的最小气体流量，n为隔膜调节阀支路总个数。

所述的流量分配器配置为根据气体流量需求选择对应隔膜调节阀支路工作的微处理器芯片。