[发明专利]蒸发冷却介质自循环全浸式的水电解制氢系统及使用方法

权利要求书

1.蒸发冷却介质自循环全浸式的水电解制氢系统，其特征在于：包括多组垂直阵列制氢单元(1)、补蒸发冷却介质系统(2)，每组所述垂直阵列制氢单元(1)由下到上依次包括多个电解槽(11)、多个气液分离器(12)、干燥提纯装置(13)和氢气加压装置(14)，多组垂直阵列制氢单元(1)平行间隔布置；

所述补蒸发冷却介质系统(2)包括密封容器(21)，位于密封容器(21)内顶部的多根冷凝盘管(22)，位于密封容器(21)内、且位于冷凝盘管(22)下方的集液盘(23)，位于密封容器(21)内、且位于集液盘(23)下方的储气罐(24)，位于密封容器(21)外、且与集液盘(23)连接的溶液箱(25)；

所述垂直阵列制氢单元(1)位于密封容器(21)内底部，所述氢气加压装置(14)与储气罐(24)连接；

所述密封容器(21)内有淹没垂直阵列制氢单元(1)和储气罐(24)的蒸发冷却介质；

所述溶液箱(25)通过回液管(251)与密封容器(21)底部连接。

2.根据权利要求1所述的蒸发冷却介质自循环全浸式的水电解制氢系统，其特征在于：所述补蒸发冷却介质系统(2)还包括与密封容器(21)底部连接的补介质管(26),所述补介质管(26)上有补介质阀(261)。

3.根据权利要求2所述的蒸发冷却介质自循环全浸式的水电解制氢系统，其特征在于：所述所述补蒸发冷却介质系统(2)还包括位于密封容器(21)顶部的泄漏收集贮气间(27)。

4.根据权利要求3所述的蒸发冷却介质自循环全浸式的水电解制氢系统，其特征在于：所述集液盘(23)有坡度，集液盘(23)靠近溶液箱(25)为下坡，集液盘(23)与冷凝盘管(22)的对应处有集液凹槽(231)。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述蒸发冷却介质自循环全浸式的水电解制氢系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：打开补介质阀(261)，通过补介质管(26)往密封容器(21)内注入蒸发冷却介质，蒸发冷却介质淹没垂直阵列制氢单元(1)和储气罐(24)时关闭补介质阀(261)；

步骤2：调整集液盘(23)的坡度，保证冷凝放热后的液态蒸发冷却介质能沿着坡度方向流动至溶液箱(25)；将冷却水通入冷凝盘管(22)；

步骤3：垂直阵列制氢单元(1)开始工作，运行一段时间后，液态蒸发冷却介质蒸发上升，冷凝盘管(22)表面出现水滴，即气态的蒸发冷却介质冷凝液化，并逐渐聚集滴落至集液盘(23)，流动至溶液箱(25)

步骤4：溶液箱(25)通过回液管(251)使蒸发冷却介质流回至密封容器(21)内，完成蒸发冷却介质自循环。

6.根据权利要求5所述蒸发冷却介质自循环全浸式的水电解制氢系统的使用方法，其特征在于，步骤3中，通过密封容器(21)内的介质温度传感器，监测蒸发冷却介质的变化值，并与冷凝盘管(22)的冷却水系统联动，若温度变化超过设定值2℃，调节冷却水流量调节阀的开度，通过冷却水带走水电解产生的热量至外界环境，直至蒸发冷却介质温度回归设定值。

7.根据权利要求6所述蒸发冷却介质自循环全浸式的水电解制氢系统的使用方法，其特征在于，泄漏的氢气将被集中到泄漏收集贮气间(27)，泄漏收集贮气间(27)内的压强逐渐增大，达到设定值时将泄漏的氢气排至备用储氢罐。