一种蒸汽注射式温湿度调控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种蒸汽注射式温湿度调控系统，包括：蒸汽发生模块，所述蒸汽发生模块用于产生过饱和的蒸汽与空气混合；第一湿度调整模块和第二湿度调整模块，所述第一湿度调整模块和所述第二湿度调整模块用于通过冷却降温使得通过其中的气流中的水分析出，调节气流的湿度；温度调整模块，所述温度调整模块用于调整所述第二湿度调整模块输出端输出气流的温度；控制模块，所述蒸汽发生模块、第一湿度调整模块、第二湿度调整模块和温度调整模块电性连接于所述控制模块。本实用新型专利技术通过两次热交换器的方式，能够较快的控制空气进入电堆的空气湿度调控需求，且能够控制湿度的同时，得到不同温度的气流，满足现场的检测要求。满足现场的检测要求。满足现场的检测要求。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸汽注射式温湿度调控系统


[0001]本技术涉及燃料电池增湿
，特别涉及一种蒸汽注射式温湿度调控系统。

技术介绍

[0002]燃料电池目前的现有增湿方式通常有喷淋增湿、鼓泡增湿、自增湿膜电极等。加湿对燃料电池非常重要，质子交换膜只有在充分湿润的时候，才能正常工作，否则将会导致燃料电池内阻迅速上升，发电效率降低，燃料电池中所用的质子交换膜，在电池运行过程中需要有水分子存在，如果燃料电池缺水，将导致电极内阻增加，电池性能下降，为了保证质子从膜电极阳极到达电极阴极的传输能力，需要用增湿器给质子交换膜增湿。氢燃料电池测试在电堆变载时，要求进气温湿度具备很快的响应速度。对氢燃料电池电堆测试、质子交换膜的性能测试、电堆增湿器的性能测试更具适应性。而通过传统的增湿方式得到的湿度反应迟缓，不能适应在燃料电池负载变化快，电堆的入口空气温湿度要求也同时要变化的苛刻要求。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种蒸汽注射式温湿度调控系统，能够较快的控制空气进入电堆的空气湿度调控需求，且能够控制湿度的同时，得到不同温度气流。
[0004]为了实现本技术的目的，本技术提供了一种蒸汽注射式温湿度调控系统，包括：蒸汽发生模块，所述蒸汽发生模块用于产生过饱和的蒸汽与空气混合；第一湿度调整模块，所述第一湿度调整模块输入端通过管路连接于所述蒸汽发生模块输出端；第二湿度调整模块，所述第二湿度调整模块输入端通过管路连接于所述第一湿度调整模块输出端，所述第一湿度调整模块和所述第二湿度调整模块用于通过冷却降温使得通过其中的气流中的水分析出，调节气流的湿度；温度调整模块，所述温度调整模块输入端通过管路连接于所述第二湿度调整模块输出端，所述温度调整模块用于调整所述第二湿度调整模块输出端输出气流的温度；控制模块，所述蒸汽发生模块、第一湿度调整模块、第二湿度调整模块和温度调整模块电性连接于所述控制模块。
[0005]作为本技术的优选技术方案，所述蒸汽发生模块包括蒸汽发生器和混合室，所述蒸汽发生器通过外接水源产生过饱和的蒸汽，所述混合室输入端连接于所述蒸汽发生器输出端，所述混合室外接空气源，所述过饱和的蒸汽和空气混合后通过所述混合室输出端进入所述第一湿度调整模块。
[0006]作为本技术的优选技术方案，所述第一湿度调整模块为热交换器。
[0007]作为本技术的优选技术方案，所述第二湿度调整模块为热交换器。
[0008]作为本技术的优选技术方案，所述温度调整模块为加热器。
[0009]作为本技术的优选技术方案，所述控制模块包括控制器、第一温湿度传感器和第二温湿度传感器，所述第一温湿度传感器设于所述第一湿度调整模块和所述第二湿度
调整模块之间的连接管路，所述第二温湿度传感器设于所述第二湿度调整模块和所述温度调整模块之间的连接管路，所述第一温湿度传感器、第二温湿度传感器、蒸汽发生模块、第一湿度调整模块、第二湿度调整模块和温度调整模块均电性连接于所述控制器。
[0010]作为本技术的优选技术方案，所述第一湿度调整模块和所述第一温湿度传感器之间的管路连通有汽水分离器，所述汽水分离器底端设有排水阀。
[0011]作为本技术的优选技术方案，所述温度调整模块输出端管路上设置有目标值检测点，所述目标值检测点用于检测自所述温度调整模块输出端输出的气流的温湿度数值，所述目标值检测点电性连接于所述控制器。
[0012]与现有技术相比，本技术提供了一种蒸汽注射式温湿度调控系统，具备以下有益效果：
[0013]与传统的增湿方法改进点在于：湿度能够更精准的调节，满足电堆进口在不同负载功率下的对湿度快速响应需求，氢燃料电池电堆测试，气流两次通过热交换器，热交换器将过饱和的气体交换降温后，在空气所含水气量(含湿量)以及压力不变的情况下，通过冷却降温而达到饱和状态时的温度。空气露点下降，水份析出，气流通过第一湿度调整模块，将气流湿度快速调整至预设湿度相近的值，析出多余的水分，通过汽水分离器和排水阀，将液态水排出，气流再进入第二湿度调整模块，将气流湿度精确调整至预设湿度，能够较快的控制空气进入电堆的空气湿度调控需求，且能够控制湿度的同时，温度调整模块对气流的温度进行控制，得到不同温度气流，满足现场的检测要求。
附图说明
[0014]图1是本技术系统流程图；
[0015]图2是本技术结构示意图。
[0016]1为蒸汽发生模块、2为第一湿度调整模块、3为第二湿度调整模块、4为温度调整模块、5为控制模块、6为蒸汽发生器、7为混合室、9为第一温湿度传感器、10为第二温湿度传感器、11为汽水分离器、12为排水阀、13为目标值检测点。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]请参阅图1
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图2，本技术实施例提供了一种蒸汽注射式温湿度调控系统，包括：蒸汽发生模块1，所述蒸汽发生模块1用于产生过饱和的蒸汽与空气混合；第一湿度调整模块2，所述第一湿度调整模块2输入端通过管路连接于所述蒸汽发生模块1输出端；第二湿度调整模块3，所述第二湿度调整模块3输入端通过管路连接于所述第一湿度调整模块2输出端，所述第一湿度调整模块2和所述第二湿度调整模块3用于通过冷却降温使得通过其中的气流中的水分析出，调节气流的湿度；温度调整模块4，所述温度调整模块4输入端通过管路连接于所述第二湿度调整模块3输出端，所述温度调整模块4用于调整所述第二湿度调整模块3输出端输出气流的温度；控制模块5，所述蒸汽发生模块1、第一湿度调整模块2、第二
湿度调整模块3和温度调整模块4电性连接于所述控制模块5。
[0019]在本技术的一个实施例中，所述蒸汽发生模块1包括蒸汽发生器6和混合室7，所述蒸汽发生器6通过外接水源产生过饱和的蒸汽，所述混合室7输入端连接于所述蒸汽发生器6输出端，所述混合室7外接空气源，所述过饱和的蒸汽和空气混合后通过所述混合室7输出端进入所述第一湿度调整模块2。
[0020]在本技术的一个实施例中，所述第一湿度调整模块2为热交换器。
[0021]在本技术的一个实施例中，所述第二湿度调整模块3为热交换器。
[0022]在本技术的一个实施例中，所述温度调整模块4为加热器。
[0023]在本技术的一个实施例中，所述控制模块5包括控制器、第一温湿度传感器9和第二温湿度传感器10，所述第一温湿度传感器9设于所述第一湿度调整模块2和所述第二湿度调整模块3之间的连接管路，所述第二温湿度传感器10设于所述第二湿度调整模块3和所述温度调整模块4之间的连接管路，所述第一温湿度传感器9、第二温湿度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽注射式温湿度调控系统，其特征在于，包括：蒸汽发生模块（1），所述蒸汽发生模块（1）用于产生过饱和的蒸汽与空气混合；第一湿度调整模块（2），所述第一湿度调整模块（2）输入端通过管路连接于所述蒸汽发生模块（1）输出端；第二湿度调整模块（3），所述第二湿度调整模块（3）输入端通过管路连接于所述第一湿度调整模块（2）输出端，所述第一湿度调整模块（2）和所述第二湿度调整模块（3）用于通过冷却降温使得通过其中的气流中的水分析出，调节气流的湿度；温度调整模块（4），所述温度调整模块（4）输入端通过管路连接于所述第二湿度调整模块（3）输出端，所述温度调整模块（4）用于调整所述第二湿度调整模块（3）输出端输出气流的温度；控制模块（5），所述蒸汽发生模块（1）、第一湿度调整模块（2）、第二湿度调整模块（3）和温度调整模块（4）电性连接于所述控制模块（5）。2.根据权利要求1所述的一种蒸汽注射式温湿度调控系统，其特征在于，包括：所述蒸汽发生模块（1）包括蒸汽发生器（6）和混合室（7），所述蒸汽发生器（6）通过外接水源产生过饱和的蒸汽，所述混合室（7）输入端连接于所述蒸汽发生器（6）输出端，所述混合室（7）外接空气源，所述过饱和的蒸汽和空气混合后通过所述混合室（7）输出端进入所述第一湿度调整模块（2）。3.根据权利要求1所述的一种蒸汽注射式温湿度调控系统，其特征在于，包括：所述第一湿度调整模块（2）为热交换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，魏耀晖，
申请(专利权)人：江苏兴邦能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：