本發明專利技術涉及一種電解裝置及系統，屬于新能源領域，具體涉及一種用于水電解的直流發電裝置及電解系統。包括：殼體，所述殼體上設置與電機相連的轉軸；所述轉軸上設置有若干個轉子磁鐵；相鄰兩個轉子磁鐵之間設置若干片定子金屬盤；定子金屬盤通過絕緣支架固定于殼體內；所述定子金屬盤的中心軸和頂端分別連接電源正負極輸出端。本發明專利技術電解裝置通過水分子內氫鍵共振將電解產生的氫氣、氧氣、和水通過分子鍵合形成分子團；利用包括有碳氫化合物的重整液對所述分子團進行重整得到高熱值燃氣。本發明專利技術制備的高熱值燃氣安全性好，易于存儲，熱值高，不污染環境。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種電解裝置及系統，屬于新能源領域，具體涉及一種用于水電解的直流發電裝置及電解系統。
技術介紹
當今世界尚處在以石油、天然氣和煤炭為主導能源的化石能源經濟時代。這個化石能源經濟時代必將結束，一場空前的新能源革命已經開始。取代化石能源經濟的新能源經濟，或者說后石油時代的新能源經濟，將是“氫經濟”、“低碳經濟”及其核能、太陽能、風能、水能、生物質能、地熱等多元化能源現代化利用相輔相成的新能源經濟。氫單質形態通常是由雙原子分子組成的氫氣，氫氣是最輕的氣體，在零度和一個大氣壓下，每升氫氣只有0.09克重。相當于同體積空氣重量的1/14.5；氫氣極易燃燒，是所有物質中閃點最低的(閃點＜-253℃，可以認為無閃點)；氫氣點火能量最低，只有0.021mJ(毫焦)＝0.005mcal(毫卡路里)，是汽油點火能量0.30mJ的1/14；氫氣在空氣中可燃范圍最大，體積含量為4％～75％(汽油為1.3％～7.6％)；氫氣在空氣中燃燒速度最快，為250cm/s(汽油為45cm/s)；氫氣的沸點-252.9℃，熔點-259.1℃，接近熱力學溫度-273℃。氫氣與氧氣化合成水蒸氣的質量熱值(低熱值)是所有可燃物質中最高的，達到120MJ/kg，是汽油低燃值43.5MJ/kg的2.76倍。氫氣和氧氣具有許多特殊的性質，作為能源燃料是最理想的清潔能源。但又存在很多的難解的問題，特別是在儲存運輸和安全方面，還存在著許多技術障礙。首先，電解水制氫的成本比較高。在標準狀況下制取1kg氫和0.5kg氧的理論電量為2390(Ah)，理論電能消耗W＝I*E＝2390/1000*1.23＝2.95KWh(1.23V為水分解電壓)，電解槽實際耗電量和實際分解電壓都要比理論值大。實際操作電壓，根據電解槽的結構及操作狀況，一般為理論分解電壓的1.5-2倍。現在電解水制氫設備生產1標立方米氫和0.5標立方米氧的實際電能消耗為5KWh，大于理論值。可見利用電解水制氫的成本比較高，從經濟角度考慮與其他燃料相比沒有成本優勢。其次，氫氣的安全性比較差。由于氫氣是一種極易揮發、燃燒、爆炸的物質，不安全因素也是限制其應用的主要問題，實驗表明:(1)在空氣中氫氣的燃燒極限很寬，按體積比氫氣含量達到4％～70％就可燃燒，與汽油的燃燒極限1.3％～7.6％相比要寬的多；(2)點燃氫氣最小能量只需要0.005mcal，而且氫氣燃燒時的火焰沒有顏色不易發現；(3)高壓氫氣和低溫液態氫很容易泄露，對儲存要求較高。由此可見，氫能在低成本生產、安全儲存運輸等技術方面目前還存在諸多問題，但氫能具有突出的優點：一是清潔環保；二是生產原料廣泛，可以擺脫對于石化能源的依賴，所以，如何安全高效的制備、儲運和應用氫能已成為當今世界急待攻關的難題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對傳統水電解氫氧混合氣體發生器存在的成本高，安全性低的問題，其目的在于提供了一種氣液交換均勻，氣體排出容易，能耗降低，安全可靠的用于水電解的直流發電裝置及電解系統。本專利技術的直流發電裝置能夠產生穩定的直流電，提高電解效率；采用本專利技術電解裝置制備的高熱值燃氣安全性好，易于存儲，熱值高，不污染環境。為了解決上述問題，根據本專利技術的一個方面，提供了一種用于水電解的直流發電裝置，包括：殼體，所述殼體上設置與電機相連的轉軸；所述轉軸上設置有若干個轉子磁鐵；相鄰兩個轉子磁鐵之間設置若干片定子金屬盤；定子金屬盤通過絕緣支架固定于殼體內；所述定子金屬盤的中心軸和頂端分別連接電源正負極輸出端。優化的，上述的一種用于水電解的直流發電裝置，所述轉子磁鐵為高磁通量磁鐵，磁通量為0.5-1.2T之間。優化的，上述的一種用于水電解的直流發電裝置，所述轉子磁鐵圓盤為導電金屬圓盤，至少一片組成。為了解決上述問題，根據本專利技術的另一個方面，提供了一種利用上述直流發電裝置作為電解電源的水電解系統。優化的，上述的水電解系統，還包括：水離子電解裝置，所述水離子電解裝置包括電解裝置殼體，該電解裝置殼體的至少一側設置所述直流發電裝置；直流發電裝置與電解裝置殼體內的正負電極板相連；所述正負電極板之間設置有旋轉電極板，所述旋轉電極板上設置有激振裝置。優化的，上述的水電解系統，所述激振裝置的固有頻率遵循公式： f = 0.162 h L 2 E P ]]>式中：f為激振裝置固有頻率；h為激振裝置厚度mm；L為激振裝置長度mm；E為激振裝置彈性模量；P為激振裝置密度。優化的，上述的水電解系統，若干個旋轉電極板組成電極組，并且相鄰旋轉電極板間隔1-10mm。優化的，上述的水電解系統，所述直流發電裝置為兩個，分別位于電解裝置殼體兩側。優化的，上述的水電解系統，所述電解裝置殼體內壁相對兩側分別設置有兩個絕緣盤，所述正負電極板分別設置于所述兩個絕緣盤上。優化的，上述的水電解系統，所述電解裝置殼體的頂部通過散熱管連接氣液分離控制罐，所述氣液分離控制罐的液體回收出口通過系統管道與電解裝置殼體的內部相連；所述氣液分離控制罐的氣體出口與燃氣處理裝置相連。因此，與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：(1)電解效率高：能夠產生穩定的大電流直流電，提高電解效率。(2)安全性好：通過激振原理將單分子氫氧氣體和水分子經氫鍵重新組合成新的分子團，燃燒溫度在3500攝氏溫度以上，并且屬于爆縮燃燒，在封閉的空間中相對爆發式燃燒安全穩定；(3)易于存儲：新的分子的在-90℃～-190℃之間的一個溫度點同時液化成液體燃料；可以承受200kg/cm3以上壓力并長期儲存不發生任何性質變化；(4)更加環保：不含硫S和氮N成分，熱值可達11000～51000大卡(Kcal/m3)，相對常規燃料而言，節能和經濟性均能節省50％以上，具有清潔環保、熱值高、多用途的特點。附圖說明圖1為高熱值燃氣合成原理圖；圖2為高熱值燃氣制備控制系統；圖3為帶有燃氣壓縮裝置的高熱值燃氣制備系統示意圖；圖4為水離子電解裝置與壓縮燃氣裝置連接示意圖；圖5為帶有燃氣重整裝置的高熱值燃氣制備系統示意圖；圖6為水離子電解裝置與燃氣重整裝置和燃燒裝置的連接示意圖；圖7為采用兩個直流發電裝置和水離子電解裝置單邊組合的示意圖；圖8為采用單個直流發電裝置和水離子電解裝置單邊組合的示意圖；圖9為水離子電解裝置示意圖；圖10為水離子電解裝置局部示意圖；圖11-1為水離子電解裝置的旋轉電極板主視示意圖；圖11-2為水離子電解裝置的旋轉電極板側視示意圖；圖11-3為水離子電解裝置的旋轉電極板的激振裝置連接示意圖；圖12-1為水離子電解裝置的正負電極板主視示意圖；圖12-2為水離子電解裝置的正負電極板側視示意圖；圖13為直流發電裝置示意圖；圖14-1為直流發電裝置的轉子磁鐵主視示意圖；圖14-2為直流發電裝置的轉子磁鐵側視示意圖；圖15-1為直流發電裝置的定子金屬盤主視示意圖；圖15-2為直流發電裝置的定子金屬盤側視示意圖；圖16為實施例1的色譜分析結果示意圖；圖17為實施例1的色譜分析記錄。圖中：直流發電裝置1、殼體1-本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于水電解的直流發電裝置，其特征在于，包括：殼體(1?1)，所述殼體(1?1)上設置與電機(4)相連的轉軸；所述轉軸上設置有若干個轉子磁鐵(1?2)；相鄰兩個轉子磁鐵(1?2)之間設置若干片定子金屬盤(1?3)；定子金屬盤(1?3)通過絕緣支架(1?5)固定于殼體(1?1)內；所述定子金屬盤(1?3)的中心軸和頂端分別連接電源正負極輸出端。
【技術特征摘要】
1.一種用于水電解的直流發電裝置，其特征在于，包括：殼體(1-1)，所述殼體(1-1)上設置與電機(4)相連的轉軸；所述轉軸上設置有若干個轉子磁鐵(1-2)；相鄰兩個轉子磁鐵(1-2)之間設置若干片定子金屬盤(1-3)；定子金屬盤(1-3)通過絕緣支架(1-5)固定于殼體(1-1)內；所述定子金屬盤(1-3)的中心軸和頂端分別連接電源正負極輸出端。2.根據權利要求1所述的一種用于水電解的直流發電裝置，其特征在于，所述轉子磁鐵(1-2)為高磁通量磁鐵，磁通量為0.5-1.2T之間。3.根據權利要求1所述的一種用于水電解的直流發電裝置，其特征在于，所述轉子磁鐵圓盤(1-2)為導電金屬圓盤，至少一片組成。4.一種利用上述任一直流發電裝置作為電解電源的水電解系統。5.根據權利要求4所述的水電解系統，其特征在于，還包括：水離子電解裝置(2)，所述水離子電解裝置(2)包括電解裝置殼體(2-3)，該電解裝置殼體(2-3)的至少一側設置所述直流發電裝置(1)；直流發電裝置(1)與電解裝置殼體(2-3)內的正負電極板(2-17)相連；所述正負電極板(2-17)之間設置有旋轉電極板(2-4)，所述旋轉電極板(2-4)上設置有激振裝置(2-4-1)。6.根據權利要求5所述的一種水電解系統，其特征在于，所述激振裝置(2-4-1)的固有頻...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱光華，
申請(專利權)人：玉靈華科技有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42
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