CN218951514U - 一种多规格pem电解槽测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多规格PEM电解槽测试装置，包括：PEM制氢电解槽阳极出口通过阳极回水阀门管组连阳极水缓冲罐；阳极回水阀门管组包括：至少两路并联的阳极回水管路，每路阳极回水管路中并联有氧侧大自动球阀与氧侧小自动球阀；阳极水缓冲罐通过阳极进水阀门管组连PEM制氢电解槽阳极进水口，阳极进水阀门管组包括：第一阳极进水管路连阳极水缓冲罐，第一、第二阳极进水管路之间并联有阳极水循环泵及阳极泵调节阀，在第二、第三阳极进水管路之间并联有阳极大调节阀与阳极小调节阀，第三阳极进水管路连PEM制氢电解槽；阳极水缓冲罐与氧侧抽风机相连，PEM制氢电解槽阴极出口连氢侧气液分离器。本实用新型具有适用范围广的优点。

Description

一种多规格PEM电解槽测试装置

技术领域

本实用新型涉及PEM制氢技术领域，具体涉及一种多规格PEM电解槽测试装置。

背景技术

PEM国内开发起步较晚，各方对于PEM的开发需求非常大，很多PEM制氢电解槽的测试会使用到测试台架。PEM制氢电解槽的规格多样，不同规格的制氢电解槽对阳极的水循环量也不同。由于目前所使用的测试台架只能适用于测试单一规格的PEM制氢电解槽，导致针对每一种规格的PEM制氢电解槽，企业都需配备一套适用于该规格的测试台架，这样大大增加了企业的生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用范围广，能适用于不同大小规格PEM制氢电解槽测试的多规格PEM电解槽测试装置。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种多规格PEM电解槽测试装置，包括：PEM制氢电解槽，还包括阳极水缓冲罐、氢侧气液分离器，所述PEM制氢电解槽的阳极出口通过阳极回水阀门管组连接阳极水缓冲罐的回水口；所述阳极回水阀门管组包括：至少两路并联的阳极回水管路，在每路阳极回水管路中并联有一氧侧大自动球阀与一氧侧小自动球阀；所述阳极水缓冲罐的液相出口通过阳极进水阀门管组连接PEM制氢电解槽的阳极进水口，所述阳极进水阀门管组包括：第一阳极进水管路，第二阳极进水管路及第三阳极进水管路，第一阳极进水管路的进口连接阳极水缓冲罐的液相出口，在第一阳极进水管路的出口与第二阳极进水管路的进口之间并联连接有阳极水循环泵及阳极泵调节阀，在第二阳极进水管路的出口与第三阳极进水管路的进口之间并联连接有阳极大调节阀与阳极小调节阀，第三阳极进水管路的出口连接PEM制氢电解槽的阳极进水口；所述阳极水缓冲罐的气相出口与氧侧抽风机的进气口相连接，所述PEM制氢电解槽的阴极出口通过氢气液管路连接氢侧气液分离器的进口。

进一步地，前述的一种多规格PEM电解槽测试装置，其中：还包括离子过滤器，离子过滤器的进口与阳极进水阀门管组中的第二阳极进水管路相连接，离子过滤器的出口与阳极水缓冲罐的回水口相连接。

进一步地，前述的一种多规格PEM电解槽测试装置，其中：氧侧抽风机的进气口通过氧侧冷却器连接阳极水缓冲罐的气相出口。

进一步地，前述的一种多规格PEM电解槽测试装置，其中：阳极回水阀门管组包括：两路并联的阳极回水管路一与阳极回水管路二，在阳极回水管路一中并联有氧侧大自动球阀一与氧侧小自动球阀一，在阳极回水管路二中并联有氧侧大自动球阀二与氧侧小自动球阀二。

进一步地，前述的一种多规格PEM电解槽测试装置，其中：阳极水循环泵为定频泵。

通过上述技术方案的实施，本实用新型的有益效果是：（1）结构简单，使用方便；（2）通过并联于阳极进水管路中的阳极水循环泵及阳极泵调节阀、以及并联于阳极进水管路中的阳极大调节阀与阳极小调节阀相配合来调节进入PEM制氢电解槽阳极的进水流量，使进水流量符合当前电解槽的测试要求；通过并联于阳极回水管路的多组自动球阀的自由开关组合来自由调节PEM制氢电解槽阳的回水流量，使回水流量符合当前电解槽的测试要求；（3）适用范围广，一台装置就可以适用于多种规格的PEM制氢电解槽的测试，大大降低了企业生产使用成本；并且使用安全性与使用稳定性高。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种多规格PEM电解槽测试装置的结构原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，所述的一种多规格PEM电解槽测试装置，包括：PEM制氢电解槽1，还包括阳极水缓冲罐2、氢侧气液分离器3，所述PEM制氢电解槽1的阳极出口通过阳极回水阀门管组连接阳极水缓冲罐2的回水口；所述阳极回水阀门管组包括：至少两路并联的阳极回水管路，在本实施例中，阳极回水管路的数量为二，分别为的阳极回水管路一4与阳极回水管路二5，在阳极回水管路一1中并联有氧侧大自动球阀一6与氧侧小自动球阀一7，在阳极回水管路二5中并联有氧侧大自动球阀二8与氧侧小自动球阀二9；所述阳极水缓冲罐2的液相出口通过阳极进水阀门管组连接PEM制氢电解槽1的阳极进水口，所述阳极进水阀门管组包括：第一阳极进水管路10，第二阳极进水管路11及第三阳极进水管路12，第一阳极进水管路10的进口连接阳极水缓冲罐2的液相出口，在第一阳极进水管路10的出口与第二阳极进水管路11的进口之间并联连接有阳极水循环泵13及阳极泵调节阀14，在第二阳极进水管路11的出口与第三阳极进水管路12的进口之间并联连接有阳极大调节阀15与阳极小调节阀16，第三阳极进水管路12的出口连接PEM制氢电解槽1的阳极进水口；所述阳极水缓冲罐2的气相出口通过氧侧冷却器17连接氧侧抽风机18的进气口相连接，氧侧抽风机的出口连通大气，所述PEM制氢电解槽1的阴极出口通过氢气液管路19连接氢侧气液分离器3的进口；在本实施例中，还包括离子过滤器20，离子过滤器20的进口通过第一过滤进水管路21连接阳极进水阀门管组中的第二阳极进水管路11，离子过滤器20的出口通过第二过滤进水管路22连接阳极水缓冲罐2的回水口；在本实施例中，阳极水循环泵13为定频泵，这样在保证装置功能的同时也能降低企业使用成本；

在实际应用时，所有设备均由电控系统控制动作；工作时，先根据所要测试的PEM制氢电解槽装载电解槽的容量去预算电解槽阳极进水流量，打开氧侧小自动球阀一7、氧侧大自动球阀一6、氧侧大自动球阀二8、氧侧小自动球阀二9、并预置阳极大调节阀15、阳极小调节阀16、以及阳极泵调节阀14的开度；然后启动阳极水循环泵13及PEM制氢电解槽1，阳极水循环泵13会将阳极水缓冲罐2中的纯水抽出，从阳极水缓冲罐2中抽出的纯水会经第一阳极进水管路10进入阳极水循环泵13的入口，再从阳极水循环泵13的出口流出，从阳极水循环泵13的出口流出的纯水分两路，一路进入第二阳极进水管路11，另一路经阳极泵调节阀14所在管路回流到阳极水循环泵13的入口中，从而通过调节阳极泵调节阀14的开度来宏观调节进入PEM制氢电解槽阳的进水流量；进入第二阳极进水管路11中的纯水，一部分纯水经第一过滤进水管路21进入离子过滤器20，经过离子过滤器20过滤纯化后经第二过滤进水管路22回到阳极水缓冲罐2中，通过不间断地对纯水进行过滤，保证纯水质量，保证系统运行的稳定；另一部分纯水分两路进入第三阳极进水管路12，一路为阳极大调节阀15所在管路，一路为阳极小调节阀16所在管路，通过阳极大调节阀15对进入PEM制氢电解槽阳极的进水流量进行粗调，通过阳极小调节阀16对进入PEM制氢电解槽阳极的进水流量进行更加精密的微调，使进水流量更接近目标理论值；PEM制氢电解槽阳极产出的氧气与水形成的氧水气液混合物则经阳极回水管路一4与阳极回水管路二5回到阳极水缓冲罐2中，在氧水气液混合物经过阳极回水管路一4与阳极回水管路二5的过程中，通过对氧侧小自动球阀一7、氧侧大自动球阀一6、氧侧大自动球阀二8及氧侧小自动球阀二9的自由组合来调节PEM制氢电解槽1的回水流量；当阳极水缓冲罐2中的压力上升达到安全压力阈值时，启动氧侧抽风机18，此时氧侧抽风机18会将阳极水缓冲罐2中的氧气经氧侧冷却器17抽走，使氧侧的压力接近常压；在氧气经过氧侧冷却器17冷却降温后，氧气中会饱和水蒸气会冷凝成冷凝水回到阳极水缓冲罐2中，提高了纯水利用率；而PEM制氢电解槽1的阴极侧产生的氢气则经氢气液管路19进入氢侧气液分离器3，经氢侧气液分离器3进行气液分离后，氢气则从其气相出口排出；最后对从氢侧和氧侧排出的氢气和氧气进行收集。

本实用新型的优点是：（1）结构简单，使用方便；（2）通过并联于阳极进水管路中的阳极水循环泵及阳极泵调节阀、以及并联于阳极进水管路中的阳极大调节阀与阳极小调节阀相配合来调节进入PEM制氢电解槽阳极的进水流量，使进水流量符合当前电解槽的测试要求；通过并联于阳极回水管路的多组自动球阀的自由开关组合来自由调节PEM制氢电解槽阳的回水流量，使回水流量符合当前电解槽的测试要求；（3）适用范围广，一台装置就可以适用于多种规格的PEM制氢电解槽的测试，大大降低了企业生产使用成本；并且使用安全性与使用稳定性高。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种多规格PEM电解槽测试装置，包括：PEM制氢电解槽，其特征在于：还包括阳极水缓冲罐、氢侧气液分离器，所述PEM制氢电解槽的阳极出口通过阳极回水阀门管组连接阳极水缓冲罐的回水口；所述阳极回水阀门管组包括：至少两路并联的阳极回水管路，在每路阳极回水管路中并联有一氧侧大自动球阀与一氧侧小自动球阀；所述阳极水缓冲罐的液相出口通过阳极进水阀门管组连接PEM制氢电解槽的阳极进水口，所述阳极进水阀门管组包括：第一阳极进水管路，第二阳极进水管路及第三阳极进水管路，第一阳极进水管路的进口连接阳极水缓冲罐的液相出口，在第一阳极进水管路的出口与第二阳极进水管路的进口之间并联连接有阳极水循环泵及阳极泵调节阀，在第二阳极进水管路的出口与第三阳极进水管路的进口之间并联连接有阳极大调节阀与阳极小调节阀，第三阳极进水管路的出口连接PEM制氢电解槽的阳极进水口；所述阳极水缓冲罐的气相出口与氧侧抽风机的进气口相连接，所述PEM制氢电解槽的阴极出口通过氢气液管路连接氢侧气液分离器的进口。

2.根据权利要求1所述的一种多规格PEM电解槽测试装置，其特征在于：还包括离子过滤器，离子过滤器的进口与阳极进水阀门管组中的第二阳极进水管路相连接，离子过滤器的出口与阳极水缓冲罐的回水口相连接。

3.根据权利要求1所述的一种多规格PEM电解槽测试装置，其特征在于：氧侧抽风机的进气口通过氧侧冷却器连接阳极水缓冲罐的气相出口。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种多规格PEM电解槽测试装置，其特征在于：阳极回水阀门管组包括：两路并联的阳极回水管路一与阳极回水管路二，在阳极回水管路一中并联有氧侧大自动球阀一与氧侧小自动球阀一，在阳极回水管路二中并联有氧侧大自动球阀二与氧侧小自动球阀二。

5.根据权利要求4所述的一种多规格PEM电解槽测试装置，其特征在于：阳极水循环泵为定频泵。

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