一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置的制作方法

本技术涉及新能源，具体涉及一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置。

背景技术：

1、固态氧化物电解池(soec)作为一种新型电解水制氢技术，因其具有能源利用率高、电解产物绿色无害且纯度较高等优点备受关注。固体氧化物电解池是反向运行的固体氧化物燃料电池，在电解模式，在外加电压、高温下，电解h2o，产生h2与o2，实现将电能和热能转化为化学能。

2、通常soec电解水制氢系统电解池的工作温度大多为750-800℃，电解后产生的氢气以及没有电解完全的水蒸气的混合气的温度大多在750-800℃，经过一次换热以后温度还会有150℃左右，如果将该150℃左右的混合气直接通入到冷凝器进行冷却，增加了冷凝器的工作负荷，同时也浪费资源。

技术实现思路

1、实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，能够在气体通入冷凝器之前对气体进行冷却处理，从而降低冷凝器的工作负荷和设备生产成本。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，该装置包含壳体、导流板和翅片管。所述壳体开设有第一进气口、第一出气口、第二进气口以及第二出气口，所述壳体内部包括位于所述第一出气口下方的冷凝液容纳区以及位于所述冷凝液容纳区上方的气体冷凝区。所述导流板的上部位于所述气体冷凝区内并将其分隔成进气冷凝区和出气冷凝区，所述第一进气口、所述进气冷凝区、所述出气冷凝区以及所述第一出气口依次连通用于流通第一介质。所述导流板的下部位于所述冷凝液容纳区并且设置有导流孔以使所述冷凝液容纳区位于所述导流板两侧的液体连通。所述气体冷凝区内设有翅片管。所述第二进气口、所述翅片管以及所述第二出气口依次连通以使第二介质流经所述翅片管与所述气体冷凝区内流经所述翅片管的第一介质进行热交换。

3、具体的，所述导流板包括上部板体以及下部板体，上部板体与下部板体连接构成v字形，中间夹角为105°，所述下部板体位于所述冷凝液容纳区且朝向壳体位于进气冷凝区的一侧倾斜且向下设置。导流孔开设于所述下部板体。

4、具体的，所述第一进气口与所述第二出气口开设在与所述进气冷凝区同一侧的所述壳体上，所述第一出气口和所述第二进气口开设于在与所述出气冷凝区同一侧的所述壳体上。

5、具体的，所述导流板顶部与壳体间隔设置，以实现所述进气冷凝区与所述出气冷凝区连通。

6、具体的，所述上部板体的顶端与所述壳体的间距为15mm。

7、具体的，所述导流板与所述壳体焊接密封连接。

8、具体的，第一进气口的位置高于第一出气口的位置

9、具体的，第一出气口的位置高于导流孔的位置。

10、具体的，第一进气口比第一出气口高5mm，第一出气口比导流孔高8mm。

11、具体的，所述翅片管的部分管段位于所述进气冷凝区内，其余部分管段位于所述出气冷凝区内。

12、有益效果：

13、(1)本实用新型通过翅片管对第一介质进行冷却，通过导流孔形成水封，并使导流板两侧保持同一液位，同时将冷凝水和经冷凝处理的第一介质从第一出气口排出，从而实现对第一介质预冷的目的，进而降低冷凝器的工作负荷和设备生产成本。

14、(2)本实用新型采用管程壳程结构设计，一根盘管连接被预热介质进出口，导流板将直径为60的钢管分为两部分形成壳程，具有结构简单和外形小巧的优势。

技术特征：

1.一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，其特征在于，包含壳体(6)、导流板(7)和翅片管(8)；所述壳体(6)开设有第一进气口(1)、第一出气口(2)、第二进气口(3)以及第二出气口(4)，所述壳体(6)内部包括位于所述第一出气口(2)下方的冷凝液容纳区(61)以及位于所述冷凝液容纳区(61)上方的气体冷凝区(62)；所述导流板(7)的上部位于所述气体冷凝区(62)内并将其分隔成进气冷凝区(621)和出气冷凝区(622)，所述第一进气口(1)、所述进气冷凝区(621)、所述出气冷凝区(622)以及所述第一出气口(2)依次连通用于流通第一介质；所述导流板(7)的下部位于所述冷凝液容纳区(61)内并且设置有导流孔(721)；所述气体冷凝区(62)内设有翅片管(8)；所述第二进气口(3)、所述翅片管(8)以及所述第二出气口(4)依次连通以使第二介质流经所述翅片管(8)与所述气体冷凝区(62)内流经所述翅片管(8)的第一介质进行热交换。

2.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，其特征在于，所述导流板(7)包括上部板体(71)以及下部板体(72)，上部板体(71)与下部板体(72)连接构成v字形，中间夹角为105°，所述下部板体(72)位于所述冷凝液容纳区(61)且朝向壳体位于进气冷凝区(621)的一侧倾斜且向下设置；导流孔(721)开设于所述下部板体(72)。

3.根据权利要求2所述的一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，其特征在于，所述第一进气口(1)与所述第二出气口(4)开设在与所述进气冷凝区(621)同一侧的所述壳体(6)上，所述第一出气口(2)和所述第二进气口(3)开设于在与所述出气冷凝区(622)同一侧的所述壳体(6)上。

4.根据权利要求3所述的一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，其特征在于，所述导流板(7)顶部与壳体(6)间隔设置，以实现所述进气冷凝区(621)与所述出气冷凝区(622)连通。

5.根据权利要求4所述的一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，其特征在于，所述上部板体(71)的顶端与所述壳体(6)的间距为15mm。

6.根据权利要求5所述的一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，其特征在于，所述导流板(7)与所述壳体(6)焊接密封连接。

7.根据权利要求6所述的一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，其特征在于，第一进气口(1)的位置高于第一出气口(2)的位置。

8.根据权利要求7所述的一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，其特征在于，第一出气口(2)的位置高于导流孔(721)的位置。

9.根据权利要求8所述的一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，其特征在于，第一进气口(1)比第一出气口(2)高5mm，第一出气口(2)比导流孔(721)高8mm。

10.根据权利要求9所述的一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，其特征在于，所述翅片管(8)的部分管段位于所述进气冷凝区(621)内，其余部分管段位于所述出气冷凝区(622)内。

技术总结本技术提供了一种固体氧化物电解池制氢系统用的气体冷凝装置，该装置包含壳体、导流板和翅片管。壳体设有第一进气口、第一出气口、第二进气口和第二出气口，壳体内部包括位于第一出气口下方的冷凝液容纳区与位于冷凝液容纳区上方的气体冷凝区。导流板的上部位于气体冷凝区内并将其隔成进气冷凝区和出气冷凝区，第一进气口、进气冷凝区、出气冷凝区及第一出气口依次连通用于流通第一介质。导流板的下部位于冷凝液容纳区且设置有用于连通冷凝液容纳区在导流板两侧的空间的导流孔。气体冷凝区内设有翅片管，第二进气口、翅片管及第二出气口依次连通以使第二介质流经翅片管与气体冷凝区内流经翅片管的第一介质进行热交换。技术研发人员：杨小春,阚世超,王绍荣,陈国飞,康连喜受保护的技术使用者：徐州普罗顿氢能储能产业研究院有限公司技术研发日：20231008技术公布日：2024/6/2