燃料电池分水系统技术方案

技术编号:43804263 阅读:10 留言:0更新日期:2024-12-27 13:22
本技术提供一种燃料电池分水系统,包括分水器及分别与所述分水器两端连通的进口管路和出口管路,所述进口管路为亚音速扩压器样式,所述出口管路为亚音速喷管样式。本技术基于可压缩流体的亚音速特性,对分水器的进出口管路进行优化设计,解决了现有燃料电池用分水器只专注于内部结构设计而导致的在提高分水效率措施方面受限制的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃料电池排水,具体涉及一种燃料电池分水系统


技术介绍

1、燃料电池系统在运行过程中会产生大量的液态水,该液态水在氢气供给流道中的分离对燃料电池的发电效率有着重要影响,因此,通常会在氢气供给流道出口处安装分水器以去除液态水。

2、传统的燃料电池用分水器一般只专注于内部结构设计,通过对分水器内部结构的一些改进来提高分水效率,例如授权公告号为cn217522060u的中国技术专利公开的“一种燃料电池分水器”和授权公告号为cn213668319u的中国技术专利公开的“一种燃料电池阳极分水器”。然而,这些分水器无法避免的还是会有很多液态水无法分离出来,在燃料电池大功率运行时影响系统的发电效率。那么,如果我们能够从其他方面做出改进,打破传统分水器只专注于内部结构做出改进的思想束缚,增加提高分水效率的改进措施,这无疑对燃料电池系统提高其发电效率具有重要意义。


技术实现思路

1、本技术基于可压缩流体的亚音速特性提出一种燃料电池分水系统,所述分水系统是对分水器的进出口管路进行优化设计,解决了现有燃料电池用分水器只专注于内部结构设计而导致的在提高分水效率措施方面受限制的技术问题。

2、为实现上述技术目的,本技术采用如下技术方案:

3、本技术提供一种燃料电池分水系统,包括分水器及分别与所述分水器两端连通的进口管路和出口管路,所述进口管路为亚音速扩压器样式,所述出口管路为亚音速喷管样式。

4、优选的,所述分水器两端分别形成有流体入口和流体出口,所述进口管路与所述流体入口水平连接,所述出口管路与所述流体出口水平连接。

5、优选的,所述进口管路远离所述流体入口一端流体的流速大于所述进口管路靠近所述流体入口一端流体的流速,所述进口管路远离所述流体入口一端流体的温度和压力小于所述进口管路靠近所述流体入口一端流体的温度和压力。

6、优选的,所述出口管路远离所述流体出口一端流体的流速大于所述出口管路靠近所述流体出口一端流体的流速。

7、优选的,所述进口管路包括第一管路,所述第一管路的直径由远离所述流体入口的一端向靠近所述流体入口的一端逐渐增大,所述第一管路的小直径端用于接收流体,所述第一管路的大直径端与所述流体入口相连通。

8、优选的,所述进口管路还包括第二管路,所述第二管路的直径与所述第一管路的小直径端的直径匹配,所述第二管路的一端用于通入流体,所述第二管路的另一端连接所述第一管路的小直径端。

9、优选的,所述出口管路包括第三管路,所述第三管路的直径由远离所述流体出口的一端向靠近所述流体出口的一端逐渐增大,所述第三管路的小直径端用于排放流体,所述第三管路的大直径端与所述流体出口相连通。

10、优选的,所述出口管路还包括第四管路,所述第四管路的直径与所述第三管路的小直径端的直径匹配,所述第四管路的一端用于排放流体,所述第四管路的另一端连接所述第三管路的小直径端。

11、优选的,所述进口管路和出口管路的内部具有光滑内壁。

12、优选的,所述分水器为折流式、重力式、离心力式、填料式及微孔过滤式中的一种或几种。

13、与现有技术相比,本技术的有益效果主要包括:

14、本技术提供的一种燃料电池分水系统,是利用可压缩流体的相关特性,对分水器的进出口管进行优化设计,具体是将进口管路设计为亚音速扩压器样式,能够降低流体进入分水器的流速,提高流体进入分水器的温度和压力;同时,将出口管路设计为亚音速喷管样式,能够提高流体从分水器出来的速度,如此,通过在进入分水器之前和从分水器出来后对流体的参数进行调整,实现了提高液态水的分离效率,保证了燃料电池系统的稳定运行。本技术为提高液态水的分离效率措施提供了多样性,打破了现有分水器只专注于内部结构设计的现状。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池分水系统,其特征在于,包括分水器及分别与所述分水器两端连通的进口管路和出口管路,所述进口管路为亚音速扩压器样式,所述出口管路为亚音速喷管样式;其中,

2.根据权利要求1所述的燃料电池分水系统,其特征在于,所述进口管路与所述流体入口水平连接,所述出口管路与所述流体出口水平连接。

3.根据权利要求2所述的燃料电池分水系统,其特征在于,所述进口管路远离所述流体入口一端流体的流速大于所述进口管路靠近所述流体入口一端流体的流速,所述进口管路远离所述流体入口一端流体的温度和压力小于所述进口管路靠近所述流体入口一端流体的温度和压力。

4.根据权利要求2所述的燃料电池分水系统,其特征在于,所述出口管路远离所述流体出口一端流体的流速大于所述出口管路靠近所述流体出口一端流体的流速。

5.根据权利要求1所述的燃料电池分水系统,其特征在于,所述进口管路还包括第二管路,所述第二管路的直径与所述第一管路的小直径端的直径匹配,所述第二管路的一端用于通入流体,所述第二管路的另一端连接所述第一管路的小直径端。

6.根据权利要求1所述的燃料电池分水系统,其特征在于,所述出口管路还包括第四管路,所述第四管路的直径与所述第三管路的小直径端的直径匹配,所述第四管路的一端用于排放流体,所述第四管路的另一端连接所述第三管路的小直径端。

7.根据权利要求1所述的燃料电池分水系统,其特征在于,所述进口管路和出口管路的内部具有光滑内壁。

8.根据权利要求1所述的燃料电池分水系统,其特征在于,所述分水器为折流式、重力式、离心力式、填料式及微孔过滤式中的一种或几种。

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【技术特征摘要】

1.一种燃料电池分水系统,其特征在于,包括分水器及分别与所述分水器两端连通的进口管路和出口管路,所述进口管路为亚音速扩压器样式,所述出口管路为亚音速喷管样式;其中,

2.根据权利要求1所述的燃料电池分水系统,其特征在于,所述进口管路与所述流体入口水平连接,所述出口管路与所述流体出口水平连接。

3.根据权利要求2所述的燃料电池分水系统,其特征在于,所述进口管路远离所述流体入口一端流体的流速大于所述进口管路靠近所述流体入口一端流体的流速,所述进口管路远离所述流体入口一端流体的温度和压力小于所述进口管路靠近所述流体入口一端流体的温度和压力。

4.根据权利要求2所述的燃料电池分水系统,其特征在于,所述出口管路远离所述流体出口一端流体的流速大于所述出口管路靠近所述流体出口一端流体的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王安陈念谢金水徐一帆
申请(专利权)人:骆驼集团武汉光谷研发中心有限公司
类型:新型
国别省市:

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