[发明专利]一种碱性电解水制氢的热管理调节系统及其调节方法有效
申请号: | 202210394528.6 | 申请日: | 2022-04-14 |
公开(公告)号: | CN114808029B | 公开(公告)日: | 2023-09-01 |
发明(设计)人: | 邵双全;黄琮琪;吴一梅;陈建业 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | C25B15/021 | 分类号: | C25B15/021;C25B9/67;C25B1/04 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 司宁宁 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 碱性 电解水 管理 调节 系统 及其 方法 | ||
1.一种碱性电解水制氢的热管理调节系统,其特征在于,所述系统包括碱性电解水制氢子系统以及吸收式热泵子系统,其中:
所述吸收式热泵子系统包括发生器和蒸发器;
所述碱性电解水制氢子系统包括电解槽、回热换热器以及气液分离装置,所述电解槽的氢气输出支路在所述发生器内换热,所述电解槽的氧气输出支路在所述蒸发器内换热;或者,所述氢气输出支路在所述蒸发器内换热,所述氧气输出支路在所述发生器内换热,换热后输入所述回热换热器换热,回热换热器换热后的氢气输出支路和氧气输出支路输入所述气液分离装置进行气液分离,所述气液分离装置的液体输出管路分为第一支路和第二支路,第一支路穿过所述回热换热器以与其内的氢气输出支路和氧气输出支路换热,第一支路换热后与第二支路汇合,汇合后输入所述电解槽,所述第一支路和第二支路上均设有流量调节阀。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述碱性电解水制氢子系统还包括冷风机,所述冷风机设于所述回热换热器上游,所述氢气输出支路和氧气输出支路分别经所述发生器和蒸发器换热后输入所述冷风机,经所述冷风机冷却后的氢气输出支路和氧气输出支路输入所述回热换热器。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述吸收式热泵子系统还包括吸收器,所述吸收器设于所述蒸发器的下游,制冷剂在所述蒸发器内吸热后流入所述吸收器放热。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述发生器和蒸发器之间设有冷凝器,所述发生器输出的气体经所述冷凝器冷凝后输入所述蒸发器。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述蒸发器和吸收器侧的运行压力高于所述冷凝器和发生器侧的运行压力。
6.根据权利要求3~5任意一项所述的系统,其特征在于,所述吸收式热泵子系统还包括溶液热交换器,所述溶液热交换器设于所述吸收器和发生器之间,以使所述吸收器输出的制冷剂的稀溶液在输入发生器之前与所述发生器输出的制冷剂的浓溶液进行换热,换热后的制冷剂的浓溶液输入所述吸收器。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述吸收式热泵子系统为第二类增温型热泵系统。
8.一种权利要求1~7任意一项所述的碱性电解水制氢的热管理调节系统的调节方法,其特征在于,所述方法包括:
当所述电解槽的电解功率充足时,关闭所述第一支路上的流量调节阀,打开所述第二支路上的流量调节阀;
当所述电解槽的电解功率不足时,打开所述第一支路上的流量调节阀,关闭或打开所述第二支路上的流量调节阀,并控制所述第一支路上流量调节阀和第二支路上的流量调节阀的开度。
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