一种制氢系统及配碱装置的制作方法

本技术涉及水解制氢，尤其涉及一种制氢系统及配碱装置。

背景技术：

1、氢气作为一种清洁无污染、热量高的气体，是部分工业生产中不可或缺的产品。绿氢在制备过程中可以实现零碳排放，因此也被称为最纯正的绿色能源。目前以技术成熟度高的碱性电解水制氢作为目前最重要的绿氢制备手段之一。

2、碱性电解水制氢过程中，需要进行碱性溶液的制备，目前一般由人工将碱性原料搬运至碱液箱附近，并将碱性原料倾倒至碱液箱内，以制备碱性溶液。然而，上述过程中，碱性溶液的温度会持续升高，造成飞溅，易造成人员烫伤，且会产生大量的热蒸汽，容易灼伤工作人员面部、手部等，存在安全隐患。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种制氢系统及配碱装置，以实现防止烫伤、灼伤操作人员，降低安全隐患的同时，提高配置碱溶液的效率。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种配碱装置，包括：

4、机械臂和机械爪，机械爪与机械臂连接，机械臂能够带动机械爪移动，机械爪用于取放碱性原料；

5、碱液箱，碱液箱开设有注碱口和进水口，机械臂能够带动机械爪移动至注碱口上方；

6、切割件，用于破坏碱性原料的包装，切割件与机械爪、机械臂或碱液箱连接。

7、应用上述配碱装置时，首先机械臂带动机械爪移动至碱性原料的存放区，且机械臂带动机械爪移动至碱性原料位置，机械爪抓取或夹持碱性原料后，机械臂再带动机械爪移动至碱液箱的注碱口上方，然后利用切割件损坏机械爪夹持的碱性原料的包装，以使包装内的碱性原料落至注碱口，最终进入碱液箱，实现碱性原料的注入。碱性原料的包装可以为蛇皮袋或纸箱等。当包装内的碱性原料落料完毕后，机械爪再带动碱性原料的包装移动至包装回收区，将碱性原料的包装放置在包装回收区。

8、由上可知，采用本实用新型提供的配碱装置注入碱性原料时，利用机械爪夹持碱性原料，机械臂带动机械爪及碱性原料移动至注碱口上方，划破碱性原料的包装即可实现碱性原料的上料，如此全程无需操作人员一直站在碱液箱的附近，从而可以避免灼伤或烫伤操作人员，大大降低了安全隐患。并且，利用机械臂和机械爪取放搬运碱性原料，与现有技术中由人工将碱性原料搬运至碱液箱附近，并将碱性原料倾倒至碱液箱内相比，提高了配置碱溶液的效率。

9、此外，该配碱装置设置有切割件，可以利用切割件破坏碱性原料的包装，不需要操作人员划破碱性原料包装，从而保证了碱性原料的上料的全过程均无需操作人员靠近碱液箱，进一步降低安全隐患。

10、在一种实现方式中，切割件包括固定部、与固定部连接的刀片以及驱动刀片相对于固定部动作的第一驱动件，刀片相对于固定部动作以破坏碱性原料的包装。

11、采用上述技术方案，待机械臂带动机械爪及碱性原料移动至注碱口上方之后，利用第一驱动件驱动刀片动作，刀片动作过程中破坏碱性原料的包装即可，提高了碱性原料上料的自动化程度以及工作效率。

12、在一种实现方式中，刀片与固定部铰接，第一驱动件能够驱动刀片相对于固定部转动；如此，当机械臂带动机械爪及碱性原料移动至注碱口上方之后，第一驱动件带动刀片相对于固定部转动，刀片转动过程中划破碱性原料的包装。如此设置，结构简单，便于操作，且刀片转动之后，刀片还可以挂住碱性原料的包装，防止落料完毕后，碱性原料的包装落至注碱口内。或，

13、刀片与固定部滑动配合，第一驱动件能够驱动刀片相对于固定部滑动，如此，当机械臂带动机械爪及碱性原料移动至注碱口上方之后，第一驱动件带动刀片相对于固定部滑动，刀片滑动过程中划破碱性原料的包装即可，结构简单，便于操作。

14、在一种实现方式中，切割件的刀片沿圆滑曲线延伸，刀片转动过程中划破碱性原料包装的同时勾住包装，防止落料完毕后，碱性原料的包装落至注碱口内；或，切割件的刀片沿直线延伸，如此第一驱动件带动刀片转动或伸缩过程中，也能够使刀片划破碱性原料包装；或，切割件整体沿曲线延伸形成钩状切割件，以便于切割件勾住碱性原料包装，防止碱性原料的包装落至注碱口内。

15、在一种实现方式中，机械爪包括至少两个夹持件以及驱动夹持件转动或移动的第二驱动件，多个夹持件相对于机械臂转动或移动以共同夹紧碱性原料。可以实现机械爪抓取碱性原料的自动化操作，进一步减少了人工参与，提高了工作效率。

16、在一种实现方式中，夹持件与机械臂铰接，具体可以夹持件的顶端与机械臂铰接，如此设置，结构简单，便于控制；和/或，夹持件为半环形，碱性原料可以位于夹持件的凹处，以使夹持更加稳定，防止碱性原料掉落，提高了该配碱装置的可靠性；和/或，夹持件的数量为两个且相对设置，以简化结构的同时，降低成本。

17、在一种实现方式中，切割件包括固定部、与固定部连接的刀片以及驱动刀片相对于固定部动作的第一驱动件；

18、机械爪包括至少两个夹持件以及驱动夹持件转动或移动的第二驱动件；

19、该配碱装置还包括控制器，控制器与第一驱动件、第二驱动件和机械臂均信号连接。如此可以通过控制器控制机械臂，以使机械臂带动机械爪移动至碱性原料存放区、注碱口上方或者包装回收区。同时，控制器还可以控制第一驱动件动作以使刀片转动或移动，最终控制刀片划破碱性原料的包装；控制器还可以控制第二驱动件动作，进而调整夹持件的状态，以实现控制夹持件夹紧碱性原料或松开碱性原料的包装。

20、在一种实现方式中，还包括用于检测碱液箱内碱性溶液温度的温度检测器，温度检测器与控制器信号连接；控制器可以根据温度检测器检测的碱性溶液的温度随时调整第一驱动件、第二驱动件和机械臂的工作状态，例如当碱液箱内碱性溶液温度过高时，可以控制第一驱动件、第二驱动件和机械臂停止向注碱口内注入碱性原料。

21、和/或，还包括用于检测碱液箱内碱性溶液浓度的浓度检测器，浓度检测器与控制器信号连接；控制器可以根据温度检测器检测的碱性溶液的温度随时调整第一驱动件、第二驱动件和机械臂的工作状态，当碱液箱内碱性溶液浓度达到浓度预设范围时，可以控制第一驱动件、第二驱动件和机械臂停止向注碱口内注入碱性原料；当碱液箱内碱性溶液浓度低于浓度预设范围时，可以控制第一驱动件、第二驱动件和机械臂向注碱口内注入碱性原料。

22、和/或，还包括用于检测碱液箱内碱性溶液液位的液位检测器，液位检测器与控制器信号连接。当液位检测器检测的碱性溶液的液位低于液位预设范围时，控制器可以控制设置在碱液箱进水管路上的水泵开启，或者控制器可以发送缺水报警信号。当液位检测器检测的碱性溶液的液位高于液位预设范围时，控制器可以控制设置在碱液箱进水管路上的水泵关闭。

23、在一种实现方式中，碱液箱的注碱口处设置有位于碱液箱上侧的进料漏斗，进料漏斗的接料面积大于注碱口，如此更便于碱性原料经进料漏斗进入注碱口内，防止碱性原料洒落至碱液箱外侧；和/或，碱液箱的注碱口处还设置有筛漏，防止异物进入碱液箱内；和/或，碱液箱还设置有搅拌机，搅拌机的搅拌叶片位于碱液箱内部，以加快碱性原料的溶解速度，进而提高碱性溶液的制备效率。

24、在一种实现方式中，还包括碱液冷却器，碱液冷却器的包括进行热交换的碱液通道和冷却液通道，

25、碱液箱还开设有与碱液通道的进口连通的给碱口和与碱液通道的出口连通的回碱口，从而实现对碱液箱内的碱性溶液降温，防止碱性溶液温度过高。

26、在一种实现方式中，给碱口与碱液通道的进口之间的管路上设置有循环泵和/或流量计；和/或，回碱口与碱液通道的出口之间的管路上设置有循环泵和/或流量计，以利用循环泵加快碱性溶液的流动，进而加快冷却速度，利用流量计监测碱性溶液的流量。

27、一种制氢系统，包括如上述中任一项所述的配碱装置。

28、与现有技术相比，本实用新型实施例提供的制氢系统的有益效果与上述配碱装置的有益效果相同，在此不做赘述。