一种AEM电解水制氢一体化集成设备的制作方法

本发明涉及电解水制氢，具体为一种aem电解水制氢一体化集成设备。

背景技术：

1、aem电解水制氢是一种利用质子交换膜(aem)来进行水电解产氢的技术。aem电解水制氢可以为氢能源提供可持续的氢气供应，用于燃料电池和氢能储存等领域，也可以用于制备高纯度的氢气，以用于半导体和其他电子器件的制造，在许多行业领域具有广泛的应用。相比传统的碱性电解水制氢和酸性电解水制氢，aem电解水制氢能够在较低的电压下进行，提高了电解过程的能量转化效率，能够处理高盐度的水源，并且对杂质较为耐受，适用范围更广。

2、现有技术中，aem电解水制氢一体化集成设备在使用过程中，需要将电解液输送到电解槽中进行电解反应，制成氢气，在电解反应过程中会产生一定的热量，使得制成的氢气温度变高，当温度变高的氢气直接排至收集罐中进行收集时，容易导致收集罐体温度升高，影响氢气储存和后续处理操作，增加安全风险。

3、所以我们提出了一种aem电解水制氢一体化集成设备，以便于解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种aem电解水制氢一体化集成设备，以解决上述背景技术提出的aem电解水制氢一体化集成设备在电解反应过程中会产生一定的热量，使得制成的氢气温度变高，当温度变高的氢气直接排至收集罐中进行收集时，容易导致收集罐体温度升高，影响氢气储存和后续处理操作，增加安全风险的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种aem电解水制氢一体化集成设备，包括：制氢组件，所述制氢组件包括底板，所述底板的顶部设置壳体，所述壳体的外表面设置承载板，所述承载板的顶部设置两个收集组件，所述承载板的顶部靠近一侧边缘处设置四个限位组件，所述承载板的顶部靠近一侧边缘处开设有四个内嵌槽，四个所述内嵌槽的内部均设置辅助组件，所述底板的顶部设置电解槽本体；

3、两个所述收集组件均包括收集管，两个所述收集管的外表面均固定连接有备用管，两个所述收集管的外表面靠近其一端处均设置第一电磁阀，两个所述备用管的外表面均设置第二电磁阀，其中一个所述收集管的外表面靠近其另一端处设置温度传感器，其中一个所述收集管的外表面靠近温度传感器处设置冷却器，其中一个所述收集管和其中一个备用管的外表面设置导热管，所述导热管的内壁固定连接有绝热材料，所述承载板的顶部靠近一侧边缘处设置四个收集瓶。

4、优选的，所述底板的顶部靠近后表面处固定安装有储水箱，所述储水箱的顶部设置废热回收组件，所述废热回收组件包括水泵，所述水泵的输入端通过法兰盘连接有外接管，所述水泵的输出端通过法兰盘连接有送水管，所述送水管的一端通过法兰盘连接有冷水管，所述冷水管的一端通过法兰盘连接有回收管。

5、优选的，所述冷水管的内壁固定安装在电解槽本体的外表面，所述回收管的外表面固定安装在储水箱的外表面，所述储水箱的外表面固定安装有保温罩，所述回收管的两端分别固定贯穿至保温罩的前表面和一侧外表面，所述回收管的一端和外接管的一端分别固定贯穿至壳体的外表面，所述水泵的底部通过螺栓安装在储水箱的顶部，所述储水箱的进水端设置防尘盖。

6、优选的，所述电解槽本体的一侧外表面靠近底部处固定连接有进液管，所述电解槽本体的一侧外表面靠近进液管处固定连接有排液管，所述排液管的一端固定连接有加强管，所述加强管的一端固定连接有排出管，所述底板的顶部靠近储水箱处通过螺栓安装有液泵，所述液泵的输入端通过法兰盘连接有抽液管，所述加强管的一端固定贯穿至壳体的外表面。

7、优选的，所述抽液管的一端固定贯穿保温罩和储水箱至内部，所述液泵的输出端通过法兰盘连接有输送管，所述输送管的一端设置稳定器，所述稳定器的输出端设置送液管，所述送液管的一端与进液管的一端固定连接。

8、优选的，所述底板的顶部设置控制系统，所述控制系统的顶部设置多个提示灯，所述电解槽本体的一侧外表面靠近顶部处固定连接有排氧管，所述电解槽本体的一侧外表面靠近排氧管处固定连接有排氢管，所述排氧管的一端和排氢管的一端均固定连接有加固管，两个所述加固管的一端均固定贯穿至壳体的外表面，两个所述收集管的另一端分别与两个加固管的一端固定连接。

9、优选的，两个所述收集管的外表面均设置两个支撑架，多个所述支撑架的底部均固定安装在承载板的顶部，四个所述收集瓶的外表面均固定连接有进气管，多个所述进气管的外表面均设置控制阀，四个所述进气管的一端分别通过法兰盘与两个收集管和两个备用管的一端相连接。

10、优选的，四个所述收集瓶的顶端均螺纹套设有检测盖，多个所述检测盖的内部均固定安装有压力传感器，多个所述检测盖内部的顶面均固定连接有密封圈，多个所述密封圈的底部分别与四个收集瓶的顶部相接触，多个所述密封圈的内壁分别与多个压力传感器的外表面相接触，四个所述收集瓶的外表面靠近顶端处均设置手动阀门。

11、优选的，四个所述限位组件均包括第一固定环，四个所述第一固定环的外表面均设置第二固定环，四个所述第二固定环的顶部均固定安装有弧形板，四个所述弧形板的底部固定安装有两个限位杆，四个所述第一固定环的顶部均开设有两个限位槽，多个所述限位杆的外表面分别活动嵌设在限位槽的内部，四个所述收集瓶的外表面靠近底部处分别与四个第一固定环和四个第二固定环的内壁相接触，四个所述第二固定环的底部均固定安装有两个插杆，所述承载板的顶部开设有多个固定槽，多个所述插杆的外表面分别活动嵌设在多个固定槽的内部，四个所述第一固定环的底部均固定安装在承载板的顶部。

12、优选的，四个所述辅助组件均包括滑道，多个所述滑道的外表面分别固定安装在多个内嵌槽的内部，多个所述滑道的顶部均开设有多个活动槽，多个所述活动槽的内部均活动嵌设有滚珠，四个所述收集瓶的底部分别与多个滑道的顶部靠近一侧处相接触。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、本发明使用时，氧气和氢气分别通过两个收集管和两个进气管进入对应的收集瓶中，对氧气和氢气进行收集，氢气收集时会经过温度传感器进行温度检测，方便工作人员根据控制系统上的显示器了解到氢气的温度情况，然后氢气进入冷却器中，利用冷却介质来将热量从氢气中带走，从而实现氢气的降温，接着氢气经过导热管，绝热材料吸收氢气残余热能，通过导热管将残余热量传递到外部，辅助降低氢气温度，避免收集瓶收集氢气时温度升高，影响储存和处理。

15、2、本发明使用时，启动液泵，通过抽液管将电解液输送到输送管中，经过稳定器、送液管和进液管将电解液输送到电解槽本体内部进行电解反应，制成氢气，稳定器是一种调节阀门，可以稳定电解液流动过程中的压力，并提供稳定的流量输出，它通常通过自动调节器件来控制压力，减少压力波动，提高后续电解反应速度的稳定性，减少水压波动较大对电解效率和产氢速率的影响。

16、3、本发明使用时，启动对应的压力传感器，对收集瓶中收集的氢气和氧气进行压力检测，当气体收集满了时，控制系统则会控制对应的提示灯亮起，提示工作人员需要更换收集瓶，接着开启两个第二电磁阀，并关闭两个第一电磁阀，使得收集管中的气体进入备用管中，然后进入备用的收集瓶中进行气体收集，不影响设备正常工作的前提下进行更换，避免设备频繁地开启关闭，接着拧动控制阀和手动阀门关闭，最后拧动检测盖，取下压力传感器，可以安装在其他的收集瓶上，提高了通用性。

17、4、本发明使用时，在滚珠的作用下，有利于减小收集瓶与滑道之间的摩擦力，方便更好地将收集瓶取下，启动水泵，通过外接管冷水抽吸到送水管中和冷水管中，将电解槽本体的热量吸收带走，接着流动到回收管中，将热量传递给储水箱和内部的电解液，提高电解液的温度，有利于加快后续电解速率，在保温罩的作用下，可以减少储水箱的热量散失，通过废热回收组件可以利用电解槽本体产生的废热提高电解液的温度，减少热量流失和资源浪费。