BR102018003000B1

BR102018003000B1 - EVAPORATOR AND FUEL CELL ARRANGEMENT

Info

Publication number: BR102018003000B1
Application number: BR102018003000-0A
Authority: BR
Inventors: David Tiemann; Jochen Schürer; Gunther Kolb
Original assignee: Diehl Aerospace Gmbh
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2018-02-16
Publication date: 2024-04-02

Abstract

A presente invenção refere-se a um evaporador (V), que compreende um corpo de evaporador (3), que está envolto por uma carcaça de evaporador (5), que apresenta uma entrada (1) para alimentação de um líquido à carcaça de evaporador (5) e uma saída (6) para emissão de vapor gerado, sendo que o corpo de evaporador (3) compreende uma pluralidade de placas (7), que estão dispostas de modo plano uma sobre a outra, sendo que entre a entrada (1) e o corpo de evaporador (3) está disposto um distribuidor de líquido (2) para distribuição do líquido sobre a pluralidade de placas (7), sendo que cada uma das placas (7) compreende sobre uma primeira superfície uma estrutura distribuidora de líquido (10), com linhas distribuidoras (20, 21, 22), uma superfície de evaporador (11) e uma estrutura coletora de gás (12). Além disso, a invenção refere-se a uma disposição de célula de combustível.The present invention relates to an evaporator (V), which comprises an evaporator body (3), which is surrounded by an evaporator housing (5), which has an inlet (1) for supplying a liquid to the evaporator housing (5), which evaporator (5) and an outlet (6) for emission of generated steam, with the evaporator body (3) comprising a plurality of plates (7), which are arranged flat on top of each other, and between the inlet (1) and the evaporator body (3) a liquid distributor (2) is arranged for distributing the liquid over the plurality of plates (7), each of the plates (7) comprising on a first surface a distributing structure of liquid (10), with distributor lines (20, 21, 22), an evaporator surface (11) and a gas collecting structure (12). Furthermore, the invention relates to a fuel cell arrangement.

Description

[0001] A invenção refere-se a um evaporador e a uma disposição de célula de combustível com um evaporador de acordo com a invenção.[0001] The invention relates to an evaporator and a fuel cell arrangement with an evaporator according to the invention.

[0002] Um evaporador é conhecido a partir do documento WO 2006/108796 A1. O evaporador conhecido apesenta pelo menos uma placa de evaporador com canais de evaporador dispostos em uma região trapezoidal. Os canais de evaporador são chamados de microca- nais de evaporador, com uma seção transversal abaixo de 100 μm2. O evaporador convencional, porém, não é apropriado para grandes capacidades de evaporação, uma vez que, nesse caso, ocorre uma geração de vapor inconstante. Particularmente um pequeno fluxo de massa de líquido leva à formação das chamadas "bolhas de vapor" e impede uma evaporação eficiente.[0002] An evaporator is known from document WO 2006/108796 A1. The known evaporator has at least one evaporator plate with evaporator channels arranged in a trapezoidal region. Evaporator channels are called evaporator microchannels, with a cross section below 100 μm2. The conventional evaporator, however, is not suitable for large evaporation capacities, since, in this case, inconstant vapor generation occurs. Particularly a small mass flow of liquid leads to the formation of so-called "vapor bubbles" and prevents efficient evaporation.

[0003] Da Patente US 4.470.455 é conhecida uma tubulação para líquido para um permutador de calor, que está formado por um par de placas, cujas regiões de borda estão conectadas, para criar um envoltório de agente refrigerante entre seções centrais de placas para uma permeação. Linhas coletoras para entrada e saída de líquido estão formadas em cada placa por disposições estiradas, deslocadas para fora. Entre as linhas coletoras estão formadas de modo similar fileiras de nervuras separadas, sendo que cada nervura está posicionada obliquamente ao caminho de corrente entre os distribuidores e cada fileira estende-se transversalmente à normal do caminho e corrente. As nervuras em cada fileira estão escalonadas e sobrepõem-se a outras nervuras na direção da corrente, para impedir uma corrente linear sobre todas as fileiras transversais entre a linha coletora de entrada e a linha coletora de saída, mas pôr à disposição um caminho de corrente linear, interrompido ou um by-pass (passagem secundária) sobre o centro das fileiras transversais, adicionalmente a caminhos de contor- no diante das extremidades das fileiras, para aperfeiçoar a eficiência da transferência de calor, sem aumentar substancialmente a queda de pressão.[0003] From US Patent 4,470,455, a liquid piping for a heat exchanger is known, which is formed by a pair of plates, the edge regions of which are connected, to create a refrigerant envelope between central sections of plates for a permeation. Collector lines for liquid entry and exit are formed on each plate by stretched arrangements, displaced outwards. Between the collector lines are similarly formed rows of separate ribs, with each rib being positioned obliquely to the current path between the distributors and each row extending transversely to the normal of the current path. The ribs in each row are staggered and overlap other ribs in the current direction, to prevent a linear current over all transverse rows between the input collector line and the output collector line, but provide a current path linear, interrupted or a bypass (secondary passage) over the center of the transverse rows, in addition to contour paths at the ends of the rows, to improve heat transfer efficiency without substantially increasing the pressure drop.

[0004] Do documento DE 101 60 834 A1 é conhecido, entre outros, um dispositivo para evaporação e superaquecimento de pelo menos um meio, com pelo menos dois estágios de reação, sendo que pelo menos um primeiro estágio de reação está formado como evaporador 20 para a evaporação pelo menos parcial do pelo menos um meio. O evaporador 20 apresenta pelo menos um dispositivo de permeação para guiar o meio a ser evaporado, bem como um dispositivo de aquecimento para fornecimento de energia térmica para a evaporação pelo menos parcial do meio que está permeando o dispositivo de permea- ção, sendo que o dispositivo de permeação está acoplado termica- mente com o dispositivo de aquecimento. Além disso, o pelo menos um segundo estágio de reação subsequente ao evaporador 20 está formado como superaquecedor 50 para superaquecer o meio evaporado. O superaquecedor 50 apresenta um dispositivo de permeação para guiar o meio que sai do evaporador 20 e um dispositivo de superaquecimento para fornecer energia térmica para superaquecer o meio que permeia o dispositivo de permeação, sendo que o dispositivo de permeação está acoplado termicamente com o dispositivo de superaquecimento. Para criar um dispositivo eficiente e, não obstante, compacto, está previsto que o pelo menos um evaporador 20 e o pelo menos um superaquecedor 50 está formado como composição de cama-das de camadas individuais.[0004] From document DE 101 60 834 A1, it is known, among others, a device for evaporating and superheating at least one medium, with at least two reaction stages, with at least one first reaction stage being formed as an evaporator 20 for the at least partial evaporation of the at least one medium. The evaporator 20 has at least one permeation device for guiding the medium to be evaporated, as well as a heating device for supplying thermal energy for at least partial evaporation of the medium that is permeating the permeation device, with the permeation device is thermally coupled with the heating device. Furthermore, the at least one second reaction stage subsequent to the evaporator 20 is formed as a superheater 50 to superheat the evaporated medium. The superheater 50 has a permeation device for guiding the medium leaving the evaporator 20 and a superheating device for providing thermal energy to superheat the medium permeating the permeation device, the permeation device being thermally coupled with the overheating. To create an efficient and yet compact device, it is provided that the at least one evaporator 20 and the at least one superheater 50 are formed as a layered composition of individual layers.

[0005] É tarefa da invenção eliminar as desvantagens de acordo com o estado da técnica. Particularmente, deve ser indicado um eva- porador para um âmbito de potência no âmbito de quilowatts. Além disso, é uma tarefa da invenção indicar uma disposição de célula de combustível com um evaporador desse tipo.[0005] It is the task of the invention to eliminate disadvantages in accordance with the state of the art. In particular, an evaporator for a power range in the range of kilowatts must be indicated. Furthermore, it is a task of the invention to indicate a fuel cell arrangement with an evaporator of this type.

[0006] A tarefa da invenção é solucionada pelas características das reivindicações de patente independentes 1 e 13. Configurações apropriadas da invenção evidenciam-se das reivindicações secundárias 2 a 12, bem como 14.[0006] The task of the invention is solved by the features of independent patent claims 1 and 13. Appropriate embodiments of the invention are evident from secondary claims 2 to 12, as well as 14.

[0007] De acordo com a presente invenção, é proposto um evapo- rador, que compreende um corpo de evaporador, que está envolto por uma carcaça de evaporador, que apresenta uma entrada para alimentação de um líquido à carcaça de evaporador e uma saída para emissão de vapor gerado.[0007] According to the present invention, an evaporator is proposed, which comprises an evaporator body, which is surrounded by an evaporator casing, which has an inlet for feeding a liquid to the evaporator casing and an outlet for emission of generated steam.

[0008] O corpo de evaporador compreende uma pluralidade de placas, que estão dispostas de modo plano uma sobre a outra. Entre a entrada e o corpo de evaporador está disposto um dispositivo de líquido, para distribuição do líquido sobre a pluralidade de placas. Cada uma das placas compreende sobre uma primeira superfície uma estrutura distribuidora de líquido com linhas distribuidoras, uma superfície de evaporador e uma estrutura coletora de gás. A estrutura distribuidora de líquido, a superfície de evaporador e a estrutura coletora de gás são limitadas pela placa, em cada caso, adjacente, de modo que espaços ocos formados estão conectados em fluido um com o outro, exclusivamente, através do distribuidor de líquido e a jusante da estrutura coletora de gás.[0008] The evaporator body comprises a plurality of plates, which are arranged flatly one above the other. A liquid device is arranged between the inlet and the evaporator body, for distributing the liquid over the plurality of plates. Each of the plates comprises on a first surface a liquid distributing structure with distributing lines, an evaporator surface and a gas collecting structure. The liquid distributing structure, the evaporator surface and the gas collecting structure are limited by the, in each case, adjacent plate, so that hollow spaces formed are connected in fluid with each other exclusively through the liquid distributor and downstream of the gas collection structure.

[0009] O evaporador de acordo com a invenção apresenta a van tagem de que a formação de bolhas de vapor pode ser evitada. O evaporador pode ser usado para geração de vapor saturado ou vapor superaquecido. O líquido a ser evaporado é distribuído muito uniformemente sobre as placas individuais e o vapor pode fluir sem empecilhos. A superfície do evaporador pode estar configurada, substancialmente, de maneira retangular. Pela estrutura distribuidora de líquido, um líquido a ser evaporado pode correr, substancialmente, de maneira uniforme sobre a superfície de evaporador. Em um lado oposto ao dis- positivo de líquido da superfície de evaporador, está disposta a estrutura coletora de gás, que está conectada com a saída da carcaça de evaporador. O vapor gerado é guiado da superfície de evaporador pela estrutura coletora de gás para a saída da carcaça de evaporador.[0009] The evaporator according to the invention has the advantage that the formation of vapor bubbles can be avoided. The evaporator can be used to generate saturated steam or superheated steam. The liquid to be evaporated is distributed very evenly over the individual plates and the vapor can flow without hindrance. The surface of the evaporator may be configured substantially rectangularly. By the liquid distributing structure, a liquid to be evaporated can flow substantially uniformly over the evaporator surface. On one side opposite the liquid device of the evaporator surface, the gas collection structure is arranged, which is connected with the outlet of the evaporator housing. The generated vapor is guided from the evaporator surface through the gas collection structure to the evaporator casing outlet.

[0010] Pela distribuição de líquido sobre uma pluralidade de pla cas, por meio do distribuidor de líquido também pode ser obtida uma evaporação uniforme.[0010] By distributing liquid over a plurality of plates, uniform evaporation can also be obtained by means of the liquid distributor.

[0011] Convenientemente, a estrutura distribuidora de líquido está formada em uma peça com a placa. Em uma configuração conveniente, a estrutura distribuidora de líquido compreende uma linha adutora de distribuidor, que se ramifica em pelo menos duas primeiras linhas distribuidoras. Com a divisão em pelo menos duas primeiras linhas distribuidoras, é obtida uma distribuição aperfeiçoada do líquido sobre a superfície de evaporador. A estrutura distribuidora de líquido pode compreender, particularmente, outras linhas distribuidoras, de modo que existe uma estrutura ramificada à maneira de árvore.[0011] Conveniently, the liquid distributing structure is formed in one piece with the plate. In a convenient configuration, the liquid distributing structure comprises a distributor pipeline, which branches into at least two first distributing lines. By dividing into at least two first distribution lines, an improved distribution of the liquid over the evaporator surface is obtained. The liquid distributing structure may particularly comprise other distributing lines, so that there is a tree-like branched structure.

[0012] Convenientemente, a estrutura distribuidora de líquido sai na superfície de evaporador.[0012] Conveniently, the liquid distributing structure exits at the evaporator surface.

[0013] A superfície de evaporador do evaporador de acordo com a invenção está formada, convenientemente, como depressão e/ou elevação da placa. Uma placa de evaporador formada como depressão apresenta um quadro que circunda a superfície de evaporador. A superfície de evaporador pode ser, particularmente, um rebaixo substancialmente retangular. De preferência, a superfície de evaporador compreende uma região estruturada, com um padrão elevado e/ou aprofundado. O padrão esbarra nas regiões elevadas na placa disposta diretamente acima, de modo que as regiões elevadas vedam com a placa disposta por cima. A região estruturada também pode compreender apenas uma parte da superfície de evaporador. Em uma configuração conveniente, a superfície de evaporador compreende três re- giões sucessivas, que s regiões adjacentes uma à outra, dispostas uma depois da outra, estendidas em uma primeira direção, que se estende da estrutura distribuidora de líquido para a estrutura coletora de gás. A região adjacente à estrutura distribuidora de líquido não apresenta, de preferência nenhuma superfície estruturada com um padrão. À mesma, segue-se a região estruturada com um padrão. O padrão pode ser, por exemplo, um padrão em espinha de peixe, um padrão ondulado ou um padrão em ziguezague. Em direção à estrutura coletora de gás pode estender-se novamente uma região formada sem padrão. A região com padrão estende-se, de preferência, em superfície total, em uma segunda direção disposta perpendicularmente à primeira direção.[0013] The evaporator surface of the evaporator according to the invention is conveniently formed as a depression and/or elevation of the plate. An evaporator plate formed as a depression has a frame surrounding the evaporator surface. The evaporator surface may particularly be a substantially rectangular recess. Preferably, the evaporator surface comprises a structured region, with a raised and/or deepened pattern. The pattern touches the raised regions on the plate directly above, so that the raised regions seal with the plate placed above. The structured region may also comprise only a portion of the evaporator surface. In a convenient configuration, the evaporator surface comprises three successive regions, which are regions adjacent to each other, arranged one after the other, extending in a first direction, extending from the liquid distributing structure to the gas collecting structure. . The region adjacent to the liquid distributing structure preferably does not have any patterned surface. The same is followed by the structured region with a pattern. The pattern can be, for example, a herringbone pattern, a wavy pattern or a zigzag pattern. Towards the gas collecting structure a region formed without a pattern may again extend. The patterned region preferably extends over the entire surface in a second direction disposed perpendicular to the first direction.

[0014] Em uma configuração do evaporador de acordo com a in venção, o padrão é um padrão em espinha de peixe. Esse padrão em espinha de peixe tem a vantagem de que a estruturação da superfície de evaporador está completamente aberta e, assim, bolhas de gás, que impedem uma passagem de massa de líquido, não podem encravar-se.[0014] In an evaporator configuration according to the invention, the pattern is a herringbone pattern. This herringbone pattern has the advantage that the structure of the evaporator surface is completely open and thus gas bubbles, which prevent a mass of liquid from passing through, cannot get stuck.

[0015] Em uma outra configuração, a superfície de evaporador compreende em uma direção nervuras ou canais partindo da estrutura distribuidor de líquido, com pontos de inversão. Os canais estendem- se, de preferência, de forma ondulada. Assim, pode ser obtida uma eficiência aumentada do evaporador.[0015] In another configuration, the evaporator surface comprises ribs or channels departing from the liquid distributor structure in one direction, with inversion points. The channels preferably extend in a wavy manner. Thus, increased evaporator efficiency can be obtained.

[0016] Em uma outra configuração, a estrutura coletora de gás compreende pelo menos duas linhas coletoras de gás, que são reunidas, e um canal de saída curvo. A estrutura coletora de gás do evapo- rador de acordo com a invenção favorece uma saída sem empecilhos do vapor formado.[0016] In another configuration, the gas collecting structure comprises at least two gas collecting lines, which are brought together, and a curved outlet channel. The gas collecting structure of the evaporator according to the invention favors an unhindered exit of the vapor formed.

[0017] Convenientemente, pelo menos algumas das placas com preendem canais de aquecimento sobre uma área oposta à primeira superfície, ou as placas estão formadas de maneira chata.[0017] Conveniently, at least some of the plates comprise heating channels over an area opposite the first surface, or the plates are formed in a flat manner.

[0018] Por canais de aquecimento no lado posterior da placa, pode ser guiado um meio de aquecimento ao longo da placa para evaporação do líquido. Esses canais de aquecimento estão depois conectados em fluido por uma outra entrada e uma outra saída previstas na carcaça de evaporador.[0018] By heating channels on the back side of the plate, a heating medium can be guided along the plate for evaporation of the liquid. These heating channels are then connected to the fluid via another inlet and outlet provided in the evaporator housing.

[0019] Convenientemente, duas placas adjacentes estão empilhadas em linha uma sobre a outra. Particularmente, as bordas da estrutura distribuidora de líquido, da superfície de evaporador e da estrutura coletora de gás podem formar uma vedação com as placas dispostas de modo adjacente, de modo que espaços ocos situados entre, em cada caso, duas placas, estão separados um do outro.[0019] Conveniently, two adjacent plates are stacked in a line on top of each other. Particularly, the edges of the liquid distributing structure, the evaporator surface and the gas collecting structure may form a seal with the adjacently arranged plates, so that hollow spaces situated between, in each case, two plates, are separated by one from the other.

[0020] Além disso, é proposta uma disposição de célula de combustível, que compreende pelo menos um evaporador de acordo com a invenção, um reformador, um reator de PrOx e uma célula de combustível. A disposição de célula de combustível compreende, particularmente, uma ligação em série do evaporador, de um reformador, de um reator de mudança de água - gás ("water-gas-shift-Reaktor") e reator de PrOx e uma célula de combustível. O reformador o reator de mudança de água - gás e o reator de PrOx são reatores, nos quais o combustível evaporado no evaporador é reagido em três reações sucessivas, opcionalmente, sob adição de ar, para um outro combustível, com um teor de monóxido de carbono baixo, que pode ser de utilidade para a célula de combustível. Convenientemente, a dispositivo de célula de combustível está configurada para a operação com propilenogli- col. Assim, é evaporada no evaporador uma mistura de propilenoglicol- água.[0020] Furthermore, a fuel cell arrangement is proposed, which comprises at least one evaporator according to the invention, a reformer, a PrOx reactor and a fuel cell. The fuel cell arrangement particularly comprises a series connection of the evaporator, a reformer, a water-gas-shift reactor and PrOx reactor and a fuel cell. . The reformer, the water-gas change reactor and the PrOx reactor are reactors, in which the fuel evaporated in the evaporator is reacted in three successive reactions, optionally, under the addition of air, to another fuel, with a content of carbon monoxide. low carbon, which can be useful for the fuel cell. Conveniently, the fuel cell device is configured for operation on propylene glycol. Thus, a propylene glycol-water mixture is evaporated in the evaporator.

[0021] A seguir, a invenção é explicada por meio de desenhos. Mostram: figura 1: um desenho esquemático de um evaporador de acordo com a invenção, em corte transversal, figura 2: uma primeira configuração de uma placa de eva- porador de um evaporador de acordo com a invenção, figura 3: um corte transversal pela placa de evaporador de acordo com a figura 2, ao longo da linha III-III’, figura 4: um corte transversal pela placa de evaporador de acordo com a figura 2, ao longo da linha IV-IV’, figura 5: um corte transversal pela placa de evaporador de acordo com a figura 2, ao longo da linha VV’, figura 6: uma segunda configuração de uma placa de eva- porador, figura 7: uma ampliação de detalhe da placa de evaporador de acordo com a figura 6, figura 8: um corte transversal pela placa de evaporador de acordo com a figura 7, e figura 9: uma disposição de célula de combustível de acordo com a invenção.[0021] Next, the invention is explained by means of drawings. They show: figure 1: a schematic drawing of an evaporator according to the invention, in cross section, figure 2: a first configuration of an evaporator plate of an evaporator according to the invention, figure 3: a cross section through evaporator plate according to figure 2, along the line III-III', figure 4: a cross-section through the evaporator plate according to figure 2, along the line IV-IV', figure 5: a section transverse through the evaporator plate according to figure 2, along line VV', figure 6: a second configuration of an evaporator plate, figure 7: a detail enlargement of the evaporator plate according to figure 6 , figure 8: a cross-section through the evaporator plate according to figure 7, and figure 9: a fuel cell arrangement according to the invention.

[0022] A figura 1 mostra um evaporador V com uma entrada 1, uma carcaça de evaporador 5 e uma saída 6. Entre a entrada 1 e um corpo de evaporador 3 está disposto um distribuidor de líquido 2, com o qual um líquido é distribuído sobre placas 7. O distribuidor de líquido 2 nesse exemplo de modalidade está formado como espaço oco 8. O distribuidor de líquido 2, porém, de acordo com uma configuração alternativa, também pode compreender uma estrutura distribuidora de líquido à maneira de árvore. As placas 7 estão dispostas uma sobre a outra de modo plano, de modo que na figura 1 é visível a pilha das placas 7.[0022] Figure 1 shows an evaporator V with an inlet 1, an evaporator housing 5 and an outlet 6. Between the inlet 1 and an evaporator body 3 a liquid distributor 2 is arranged, with which a liquid is distributed on plates 7. The liquid distributor 2 in this example embodiment is formed as a hollow space 8. The liquid distributor 2, however, according to an alternative configuration, can also comprise a tree-like liquid distributing structure. The plates 7 are arranged one above the other in a flat manner, so that in figure 1 the stack of plates 7 is visible.

[0023] A figura 2 mostra uma configuração de uma placa 7. A placa 7 compreende uma estrutura distribuidora de líquido 10. A estrutura distribuidora de líquido 10 apresenta uma linha adutora de distri- buidor 20 que se divide em primeiras linhas distribuidoras 21, particularmente, duas primeiras linhas distribuidoras 21. A primeira linha distribuidora 21 pode ainda dividir-se, além disso, em segundas linhas distribuidoras 22 e, subsequentemente, em terceiras linhas distribuidoras 23, As primeiras 21, segundas 22 e terceiras 23 linhas distribuidoras 23 formam uma estrutura à maneira de árvore, de modo que a seção transversal, por exemplo, de uma primeira linha distribuidora 21 é igual à soma das segundas linhas distribuidoras 22, que saem da mesma. Por essa estrutura distribuidora de líquido 10, o líquido é aplicado com pressão uniforme e velocidade uniforme sobre uma superfície de evaporador 11.[0023] Figure 2 shows a configuration of a plate 7. The plate 7 comprises a liquid distributing structure 10. The liquid distributing structure 10 has a distributor supply line 20 that divides into first distributing lines 21, particularly , two first distributing lines 21. The first distributing line 21 can further be divided into second distributing lines 22 and, subsequently, third distributing lines 23. The first 21, second 22 and third 23 distributing lines 23 form a tree-like structure, so that the cross section, for example, of a first distributing line 21 is equal to the sum of the second distributing lines 22, which leave it. By this liquid distributing structure 10, liquid is applied with uniform pressure and uniform speed onto an evaporator surface 11.

[0024] A superfície de evaporador 11 é uma superfície substancialmente retangular. Em uma região central, em uma direção da estrutura distribuidora de líquido 10 para a estrutura coletora de gás 12, está formado um padrão 13 sobre a superfície de evaporador 11. A superfície de evaporador 11 está formada como depressão da placa 7. O padrão 13 é uma estrutura elevada, por exemplo, um padrão em espinha de peixe. O padrão em espinha de peixe impede que o líquido corra sem desvio da estrutura distribuidora de líquido 10 para a estrutura coletora de gás. O padrão 13 forma uma estrutura aberta, de modo que um entupimento de canais individuais sobre a superfície de evapo- rador 11 pode ser impedido de modo eficiente.[0024] The evaporator surface 11 is a substantially rectangular surface. In a central region, in a direction from the liquid distributing structure 10 to the gas collecting structure 12, a pattern 13 is formed on the evaporator surface 11. The evaporator surface 11 is formed as a depression of the plate 7. The pattern 13 it is a raised structure, for example, a herringbone pattern. The herringbone pattern prevents the liquid from flowing without deviation from the liquid distributing structure 10 to the gas collecting structure. The pattern 13 forms an open structure, so that clogging of individual channels on the evaporator surface 11 can be efficiently prevented.

[0025] A estrutura coletora de gás 12 compreende duas linhas coletoras de gás 30. Nas linhas coletoras de gás 30 estão presentes outros elementos estruturais, que estão formados como apoios 32. As linhas coletoras de gás 30 coletam o gás e saem em um canal de saída 31. O canal de saída 31 apresenta, convenientemente, um desvio, de modo que o gás gerado, o vapor, é emitido em um lado da placa 7.[0025] The gas collecting structure 12 comprises two gas collecting lines 30. Other structural elements are present in the gas collecting lines 30, which are formed as supports 32. The gas collecting lines 30 collect the gas and exit in a channel outlet channel 31. The outlet channel 31 conveniently presents a bypass, so that the generated gas, steam, is emitted on one side of the plate 7.

[0026] A figura 3 mostra um corte transversal da placa 7 de acordo com a figura 2, ao logo da linha de corte III-III’. A vista cortada corta quatro segundas linhas distribuidoras 22. As segundas linhas distribuidoras 22 apresentam, em cada caso, a mesma profundidade e, em cada caso, a mesma largura.[0026] Figure 3 shows a cross-section of the plate 7 according to figure 2, along the cutting line III-III'. The sectional view cuts four second distributing lines 22. The second distributing lines 22 have, in each case, the same depth and, in each case, the same width.

[0027] A figura 4 mostra um corte transversal da placa 7 de acordo com a figura 2, ao logo da linha de corte IV-IV’. Do mesmo é visível a superfície de evaporador aprofundada, com o padrão 13 que se salienta sobre a mesma. As ranhuras geradas pelo padrão 13 apresentam todas a mesma profundidade. As elevações do padrão 13 encontram- se sobre o mesmo plano como a borda não estruturada da placa 7. Assim, duas placas 7 sobrepostas uma à outra, podem ser vedadas, particularmente em direção à borda e, ao mesmo tempo, ser apoiadas uma sobre a outra pelas elevações do padrão 13.[0027] Figure 4 shows a cross-section of the plate 7 according to figure 2, along the cutting line IV-IV'. The deep evaporator surface is visible, with the pattern 13 that stands out over it. The grooves generated by pattern 13 all have the same depth. The pattern elevations 13 lie on the same plane as the unstructured edge of the plate 7. Thus, two plates 7 superimposed on each other can be sealed, particularly toward the edge, and at the same time be supported on top of each other. the other by the elevations of pattern 13.

[0028] A figura 5 mostra um corte transversal pela estrutura coletora de gás 12. O apoio 32 disposto na linha coletora de gás 30 e uma borda a placa 7 apresentam a mesma altura.[0028] Figure 5 shows a cross-section through the gas collection structure 12. The support 32 arranged in the gas collection line 30 and an edge of the plate 7 have the same height.

[0029] A figura 6 mostra uma outra configuração de uma placa 7. Diferentemente da primeira modalidade de acordo com a figura 2, a placa 7 apresenta um padrão 13 na forma de canais ondulados 14. Uma dimensão dos canais 14 situa-se no âmbito de cerca de 1 mm de largura com uma profundidade menor. Os canais ondulados 14 estendem-se apenas em uma região central da superfície de evaporador 11.[0029] Figure 6 shows another configuration of a plate 7. Unlike the first embodiment according to Figure 2, the plate 7 presents a pattern 13 in the form of wavy channels 14. One dimension of the channels 14 lies within the scope approximately 1 mm wide with a shallower depth. The corrugated channels 14 extend only in a central region of the evaporator surface 11.

[0030] Um detalhe desses canais 14 está representado em uma vista de cima na figura 7 e em corte transversal na figura 8. Os canais 14 apresentam a mesma profundidade.[0030] A detail of these channels 14 is represented in a top view in figure 7 and in cross-section in figure 8. The channels 14 have the same depth.

[0031] A figura 9 mostra uma disposição de célula de combustível. A disposição de célula de combustível é uma ligação em série de um evaporador V, seguida de um reformador R, um reator de mudança de água - gás W, um reator PrOx P e uma célula de combustível B. O evaporador v é um evaporador de acordo com os exemplos de modalidade precedentes. Pela ligação em série dos reatores, o combustível evaporado no evaporador V, particularmente, uma mistura de propile- noglicol-água, é preparado de tal modo que ele pode ser usado na célula de combustível B para geração de corrente. A célula de combustível B possui neste exemplo de modalidade uma potência de 5 kW. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 1 entrada 2 distribuidor de líquido 3 corpo de evaporador 5 carcaça de evaporador 6 saída 7 placa 8 espaço oco 10 estrutura distribuidora de líquido 11 superfície de evaporador 12 estrutura coletora de gás 13 padrão 14 canal 20 linha adutora de distribuidor 21 primeira linha de distribuidor 22 segunda linha de distribuidor 23 terceira linha de distribuidor 30 linha coletora de gás 31 canal de saída 32 apoio B célula de combustível P reator de PrOx R reformador V evaporador W reator de mudança de água – gás[0031] Figure 9 shows a fuel cell arrangement. The fuel cell arrangement is a series connection of an evaporator V, followed by a reformer R, a water-gas shift reactor W, a PrOx reactor P and a fuel cell B. The evaporator v is a according to the previous embodiment examples. By connecting the reactors in series, the fuel evaporated in evaporator V, particularly a propylene glycol-water mixture, is prepared in such a way that it can be used in fuel cell B for current generation. Fuel cell B in this example embodiment has a power of 5 kW. LIST OF REFERENCE SIGNS 1 inlet 2 liquid distributor 3 evaporator body 5 evaporator housing 6 outlet 7 plate 8 hollow space 10 liquid distributor structure 11 evaporator surface 12 gas collector structure 13 standard 14 channel 20 distributor pipeline 21 first distributor line 22 second distributor line 23 third distributor line 30 gas collector line 31 outlet channel 32 support B fuel cell P Prox reactor R reformer V evaporator W water – gas change reactor

Claims

1. Evaporator (V), which comprises an evaporator body (3), which is surrounded by an evaporator housing (5), which has an inlet (1) for supplying a liquid to the evaporator housing (5) and a outlet (6) for emission of generated steam, characterized by the fact that the evaporator body (3) is structurally separated from the evaporator housing (5), and the evaporator body (3) comprises a plurality of plates (7) closed solid plates, which are arranged flat, a closed solid plate (7) on the other closed solid plate (7), and between the inlet (1) and the evaporator body (3) a liquid distributor is arranged ( 2) for distributing the liquid over the plurality of closed solid plates (7), each of the closed solid plates (7) comprising, on a first surface, a liquid distributing structure (10) with distributing lines (20, 21 , 22), an evaporator surface (11) and a gas collecting structure (12), the liquid distributing structure (10) comprising a distributor pipeline (20), which branches into at least two first lines distributors (21), and with at least some of the closed solid plates (7) having heating channels on an area opposite the first surface of the closed solid plate (7), said heating channels being connected in fluid by another inlet and another outlet provided in the evaporator housing (5), wherein the first distributor line (21) and subsequent distributor lines (22, 23) form a tree-like structure, so that the cross-section of the first distributor line (21 ) is equal to the sum of the cross sections of the subsequent distributing lines (22, 23) leaving it.

2. Evaporator (V) according to claim 1, characterized in that the liquid distributing structure (10) is formed in one piece with the solid plate (7) closed from the plurality of plates (7).

3. Evaporator (V) according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that the liquid distributing structure (10) leaves the evaporator surface (11).

4. Evaporator (V) according to any one of the preceding claims, characterized in that the evaporator surface (11) is formed as a depression or elevation in the closed solid plate (7).

5. Evaporator (V) according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that the evaporator surface (11) comprises a structured region, with a raised and/or deepened pattern (13).

6. Evaporator (V) according to claim 5, characterized in that the pattern (13) is a herringbone pattern.

7. Evaporator (V) according to any one of the preceding claims, characterized in that the evaporator surface (11) comprises grooves extending in a direction pointing away from the liquid distributing structure (10) with diversion points or channels (14) with deviation points.

8. Evaporator (V) according to claim 7, characterized by the fact that the channels (14) extend in a wavy manner.

9. Evaporator (V) according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that the gas collection structure (12) comprises at least two gas collection lines (30), which are brought together, and/or a gas collection channel (V) exit (31) curved.

10. Evaporator (V) according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that at least some of the closed solid plates (7) are formed flat on an area opposite the first surface.

11. Evaporator (V) according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that two adjacent closed solid plates (7) are stacked in a line one on top of the other.

12. Evaporator (V) according to claim 11, characterized in that the edges of the liquid distributing structure (10), the evaporator surface (11) and the gas collecting structure (12) form a seal with a closed solid plate (7) arranged adjacent thereto.

13. Fuel cell arrangement, characterized by comprising at least one evaporator (V) as defined in any one of claims 1 to 12, a reformer (R), a PrOx reactor (P) and a fuel cell (B) .

14. Fuel cell arrangement according to claim 13, characterized in that it is configured for operation with propylene glycol.