本实用新型专利技术提供了一种高效气液分离装置，包括：壳体，在其外壁上由上向下依次开有混合气体出口、混合气体入口和排水口；空腔，设置在壳体内；导流部，设置在空腔中，且正对混合气体入口，导流部的宽度由上向下逐渐减小，顶表面的高度大于混合气体入口的顶部高度，将空腔划分为相互连通的下腔体和上腔体；下腔体与混合气体入口、排水口相连通，上腔体与混合气体出口相连通。本实用新型专利技术的有益之处在于，整体结构紧凑，占用空间小，便于系统集成及布置；同时利用旋风离心原理实现了对液态水及冷凝水雾的高效分离，适合大规模推广应用。适合大规模推广应用。适合大规模推广应用。
【技术实现步骤摘要】
一种高效气液分离装置
[0001]本技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种高效气液分离装置。
技术介绍
[0002]燃料电池是一种清洁高效，并且对环境友好的能源装置，其广泛应用在汽车及能源化工等多种领域。氢燃料电池可以高效地将氢能通过电化学反应转化为电能，其中，阳极接收氢气，阴极接收氧气，但氢气在阳极处并非完全消耗，其会与水和氮气形成混合气体排出。为循环利用这部分氢气，需去除混合气体中反应水及凝结水，使气体达到合适湿度，以便于燃料电池内部电化学反应顺利进行。
[0003]现有的气液分离器根主要分为鳍型挡板和旋风离心两种。鳍型挡板通过改变流体方向，使流体与挡板发生碰撞，水分吸附聚结，并在重力作用下沉降，从而实现气液分离，此方式可适应较大流量变化。旋风离心则是通过离心运动中的惯性将不同质量的物质进行分离，质量更大的液态物质由于惯性作用会紧贴在旋风腔内壁，最终经出口排出，此方式的压损更低，效率更高，但体积较大，需占用较大空间，且其分离效果对流速敏感。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种基于旋风离心原理但占用空间较小的高效气液分离装置，以解决上述问题。
[0005]本技术提供了一种高效气液分离装置，包括：壳体，在其外壁上由上向下依次开有混合气体出口、混合气体入口和排水口；空腔，设置在所述壳体内；导流部，设置在所述空腔中，且正对所述混合气体入口，所述导流部的宽度由上向下逐渐减小，顶表面的高度大于所述混合气体入口的顶部高度，将所述空腔划分为相互连通的下腔体和上腔体；所述下腔体与混合气体入口、排水口相连通，所述上腔体与混合气体出口相连通。
[0006]优选地，所述壳体包括可拆卸连接的壳体一和壳体二。
[0007]优选地，所述下腔体和上腔体均具有弧形内壁。
[0008]优选地，所述下腔体的内壁上还设有多个引导部，所述引导部向所述壳体内凸出，用于对混合气体进行分离引导。
[0009]优选地，所述壳体为圆形结构。
[0010]本技术的有益之处在于，通过在一个壳体中设置混合气体出口、混合气体入口、排水口以及供混合气体进行离心运动的空腔，并在空腔中设置用于引导气液分离的导流部和引导部，整体结构紧凑，占用空间小，便于系统集成及布置；同时利用旋风离心原理实现了对液态水及冷凝水雾的高效分离，适合大规模推广应用。
附图说明
[0011]图1是本技术高效气液分离装置的立体图；
[0012]图2是本技术高效气液分离装置的剖视图；
[0013]图3是本技术高效气液分离装置的内部结构示意图；
[0014]图4是流体在本技术高效气液分离装置内的运动示意图。
[0015]元件标号说明：
[0016]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体一
[0017]11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
混合气体入口
[0018]12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
排水口
[0019]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体二
[0020]21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
混合气体出口
[0021]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空腔
[0022]31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下腔体
[0023]311
ꢀꢀꢀꢀꢀ
下腔体内壁
[0024]32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上腔体
[0025]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
导流部
[0026]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
引导部
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本技术，而并非对本技术的限制。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0029]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0030]此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0031]本技术提供了一种如图1所示的高效气液分离装置，该装置包括壳体以及设置在壳体内的空腔3。其中，壳体的外壁上由上向下依次开有混合气体出口21、混合气体入口11和排水口12，这样设置有利于对质量较小的气体以及质量较大的液体进行分离，使气体和液体分别从混合气体出口21和排水口12中排出。为便于生产装卸，壳体包括可拆卸连接的壳体一1和壳体二2，混合气体入口11和排水口12开设在壳体一1上，混合气体出口21则开设在壳体二2上，两者组装后内部形成空腔3。本领域技术人员也可以根据需要对壳体的组装形式及各开口位置进行调整。
[0032]如图1
‑
3所示，在空腔3中还设有导流部4，导流部4正对混合气体入口11，其宽度由上向下逐渐减小，同时顶表面的高度大于混合气体入口11的顶部高度，将空腔3划分为相连通的下腔体31和上腔体32，即位于导流部4顶表面上方的空腔部分为上腔体32，位于导流部4顶表面下方的的空腔部分为下腔体31。下腔体31与混合气体入口11、排水口12相连通，上
腔体32与混合气体出口21相连通。为便于混合气体进行离心运动，更好地实现气液分离，优选地，下腔体31和上腔体32均具有弧形内壁，壳体整体呈圆形结构。但壳体的形状并不局限，除圆形外，本领域技术人员也可以将其设置为矩形等其他形状，只要在壳体内部加工出适宜混合气体运动的空腔形状即可。
[0033]结合图2
‑
4，混合气体在本技术的高效气液分离装置内的运动过程如下：
[0034]混合气体通过混合气体入口11进入空腔3，然后会在导流部4的引导下进入下腔体31，沿着下腔体31的弧形内壁进行离心运动。由于导流部4的宽度由上向下逐渐减小，下腔体31顶部的截面积则相应地由上向下逐渐增大，这样设置可以降低混合气体流速，进而利用旋风离心原理，使得较重的液态水和冷凝水雾在惯性作用下集中在下腔体31的内壁上，不断吸附聚结形成较大水珠，然后经重力作用沉降在下腔体31的底部，最终通过排水口12排出；而较轻的混合气体则会重新通过导流部4进入上腔体32，在沿着上腔体32的弧形内壁继续完成离心运动后从混合气体出口21排出，在此过程中从混合气体中分离的水分会沿着上腔体32的内壁流至下腔体31中，最终同样通过排水口12排出。
[0035]在本技术的一个优选实施例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高效气液分离装置，其特征在于，包括：壳体，在其外壁上由上向下依次开有混合气体出口(21)、混合气体入口(11)和排水口(12)；空腔(3)，设置在所述壳体内；导流部(4)，设置在所述空腔(3)中，且正对所述混合气体入口(11)，所述导流部(4)的宽度由上向下逐渐减小，顶表面的高度大于所述混合气体入口(11)的顶部高度，将所述空腔(3)划分为相互连通的下腔体(31)和上腔体(32)；所述下腔体(31)与混合气体入口(11)、排水口(12)相连通，所述上腔体(32)与混合气体...
【专利技术属性】
技术研发人员：张泽天，陆峰，齐雪飞，王坤，蒋正浩，
申请(专利权)人：上海重塑能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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