【技术实现步骤摘要】
本技术涉及新能源，具体涉及一种固体氧化物电解池制氢系统用的旋流式气体混合装置。
技术介绍
1、近年来，作为一种新型电解水制氢技术，固态氧化物电解池(soec)技术因其具有能源利用率高、电解产物绿色无害且纯度较高等优点备受关注。固体氧化物电解池是反向运行的固体氧化物燃料电池，在电解模式，在外加电压、高温下，电解h2o，产生h2与o2，实现将电能和热能转化为化学能。
2、一种常见的固态氧化物电解池制氢系统中，系统输入空气、水蒸气与保护氢气的混合气，水流动力由水泵提供，空气动力主要由压缩机提供，两股气体分别在进入电解池前，通过热交换器以及电加热器升温至电解池需要的温度，两股气体进入平衡换热器平衡热量后，进入电解池，对电解池通电处理后，发生电解水反应生产氢气和氧气，经过电加热器加热的空气在系统中有保护电解池的作用，系统产出温度较高的空气与氧气的混合气经过热交换器热量回收后流出系统，并产出水蒸气与氢气的混合气经过热交换器热量回收后进入冷却器进行冷却处理后，产出纯度较高的氢气以及液态水流出系统。本系统中各个部件连接方式多种多样，可以通过焊接的方式以及常用管件与管道连接。
3、在现有的固态氧化物电解池制氢系统中，蒸发器中产生的水蒸气往往需要与一部分保护氢气混合后再一起通入到电堆内。以往的混合器结构往往太过简单，混合不够均匀。混合不匀的气体通入电堆会导致通入电堆的保护氢气局部不够，进而导致电堆失效。
技术实现思路
1、技术目的：本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，
2、为了解决上述技术问题，本技术公开了一种旋流式气体混合装置，该装置包括：
3、第一进气管道，用于接收来自外部气体源的第一气体；
4、第二进气管道，用于接收来自外部气体源的第二气体；
5、混合气出气管道，用于向外部排出混合气；
6、多孔进气部件，其进气端与所述第一进气管道连通；
7、预混腔，其设置于多孔进气部件外部，所述预混腔包括第一进气端、第二进气端与一出气端，所述第一进气端与所述多孔进气部件的出气端连通，所述第二进气端与所述第二进气管道连通，所述预混腔的出气端与所述混合气出气管道连通；
8、所述第一气体依次经过所述第一进气管道、多孔进气部件流入所述预混腔；所述第二气体经过所述第二进气管道进入所述预混腔；所述预混腔的内壁设置成圆弧面以允许第二气体在内壁圆弧面导引下呈旋流状态流动，并带动所述第一气体流动形成混合气，流入混合气出气管道。
9、具体的，所述预混腔的壁体开设有第一连通孔，所述第二进气管道连接于所述第一连通孔以实现所述预混腔的第二进气端与所述第二进气管道连通。所述第一连通孔正对所述预混腔的内壁圆弧面。
10、具体的，所述多孔进气部件包括多孔通气管和多孔陶瓷芯，所述多孔通气管为一端设有进气口、另一端封闭且该端侧壁开设有若干微孔的中空管道，所述多孔进气部件的进气端通过所述多孔通气管的进气口与所述第一进气管道连通，所述多孔进气部件的出气端通过所述多孔通气管的若干微孔与所述预混腔连通。所述多孔陶瓷芯填充在所述多孔通气管内部。
11、具体的，所述多孔陶瓷芯填充在所述多孔通气管的封闭端内部且与所述若干微孔对应设置。
12、具体的，包括连接腔，所述预混腔的出气端通过所述连接腔与所述混合气出气管道连通。
13、具体的，包括第一筒体、预混腔底板以及预混腔顶部孔板，所述预混腔由所述多孔通气管、同轴设置于所述多孔通气管外部的第一筒体、与第一筒体底部开口连接的预混腔底板以及分别与第一筒体顶部开口和所述多孔通气管顶部连接的预混腔顶部孔板围合而成。
14、具体的，包括第二筒体以及连接腔顶板，所述连接腔包括第二筒体、与第二筒体顶部开口连接的连接腔顶板以及与所述第二筒体底部开口连接的预混腔顶部孔板围合而成。所述预混腔的出气端通过所述预混腔顶部孔板与所述连接腔连通。
15、具体的，第一连通孔设置在所述第一筒体上。
16、具体的，所述连接腔顶板设置有第二连通孔，所述第二连通孔与所述混合气出气管道连通，以使所述连接腔与所述混合气出气管道连通。
17、具体的，所述第二筒体与所述第一筒体之间的相对端部一体地连接。
18、有益效果：
19、(1)本技术通过多孔通气管和多孔陶瓷芯使第一介质以均匀分布的状态流入预混腔。通过所述预混腔的圆弧面内壁引导第二介质呈旋流状态流动，且在流动过程中带动第一介质，实现预混合的目的；通过预混腔顶部孔板加强湍流扰动效果，使气体混合效果更佳。
20、(2)该装置在结构上主要由进出气管、多孔部件等构成，总体高度160mm，外径70mm，外形小巧，安装方便。
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1.一种旋流式气体混合装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，所述预混腔(500)的壁体开设有第一连通孔(511)，所述第二进气管道(200)连接于所述第一连通孔(511)以实现所述预混腔(500)的第二进气端与所述第二进气管道(200)连通；所述第一连通孔(511)正对所述预混腔的内壁圆弧面。
3.根据权利要求2所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，所述多孔进气部件(400)包括多孔通气管(410)和多孔陶瓷芯(420)，所述多孔通气管(410)为一端设有进气口、另一端封闭且该端侧壁开设有若干微孔(411)的中空管道，所述多孔进气部件(400)的进气端通过所述多孔通气管(410)的进气口与所述第一进气管道(100)连通，所述多孔进气部件(400)的出气端通过所述多孔通气管(410)的若干微孔(411)与所述预混腔(500)连通；所述多孔陶瓷芯(420)填充在所述多孔通气管(410)内部。
4.根据权利要求3所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，所述多孔陶瓷芯(420)填充在所述多孔通气管(
5.根据权利要求4所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，还包括连接腔(600)，所述预混腔(500)的出气端通过所述连接腔(600)与所述混合气出气管道(300)连通。
6.根据权利要求5所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，包括第一筒体(510)、预混腔底板(520)以及预混腔顶部孔板(530)，所述预混腔(500)由所述多孔通气管(410)、同轴设置于所述多孔通气管(410)外部的第一筒体(510)、与第一筒体(510)底部开口连接的预混腔底板(520)以及分别与第一筒体(510)顶部开口和所述多孔通气管(410)顶部连接的预混腔顶部孔板(530)围合而成。
7.根据权利要求6所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，包括第二筒体(610)以及连接腔顶板(620)，所述连接腔(600)包括第二筒体(610)、与第二筒体(610)顶部开口连接的连接腔顶板(620)以及与所述第二筒体(610)底部开口连接的预混腔顶部孔板(530)围合而成；所述预混腔(500)的出气端通过所述预混腔顶部孔板(530)与所述连接腔(600)连通。
8.根据权利要求7所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，第一连通孔(511)设置在所述第一筒体(510)上。
9.根据权利要求8所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，所述连接腔顶板(620)设置有第二连通孔(621)，所述第二连通孔与所述混合气出气管道(300)连通，以使所述连接腔(600)与所述混合气出气管道(300)连通。
10.根据权利要求9所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，所述第二筒体(610)与所述第一筒体(510)之间的相对端部一体地连接。
...【技术特征摘要】
1.一种旋流式气体混合装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，所述预混腔(500)的壁体开设有第一连通孔(511)，所述第二进气管道(200)连接于所述第一连通孔(511)以实现所述预混腔(500)的第二进气端与所述第二进气管道(200)连通；所述第一连通孔(511)正对所述预混腔的内壁圆弧面。
3.根据权利要求2所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，所述多孔进气部件(400)包括多孔通气管(410)和多孔陶瓷芯(420)，所述多孔通气管(410)为一端设有进气口、另一端封闭且该端侧壁开设有若干微孔(411)的中空管道，所述多孔进气部件(400)的进气端通过所述多孔通气管(410)的进气口与所述第一进气管道(100)连通，所述多孔进气部件(400)的出气端通过所述多孔通气管(410)的若干微孔(411)与所述预混腔(500)连通；所述多孔陶瓷芯(420)填充在所述多孔通气管(410)内部。
4.根据权利要求3所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，所述多孔陶瓷芯(420)填充在所述多孔通气管(410)的封闭端内部且与所述若干微孔(411)对应设置。
5.根据权利要求4所述的一种旋流式气体混合装置，其特征在于，还包括连接腔(600)，所述预混腔(500)的出气端通过所述连接腔(600)与所述混合气出气管道(300)连通。
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨小春，阚世超，王绍荣，陈国飞，康连喜，
申请(专利权)人：徐州普罗顿氢能储能产业研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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