CN106586958A - 甲醇燃料电池的汽化室加热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，属于甲醇燃料电池技术领域。本发明的技术方案是：一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，包括上盖板、下盖板以及设置在上盖板和下盖板之间的纯铝密封垫，所述下盖板上设置有U形流道，所述U形流道的两端分别设置有甲醇水进口和气体出口，所述U形流道中间设置有隔板，所述U形流道的进口处连接有甲醇水进液管，所述上盖板以及下盖板上均等间距设置有供电加热棒放置的若干个加热孔，所述若干个加热孔均沿着上盖板和下盖板的宽度方向贯穿设置。本发明提供的方案能够快速将甲醇水溶液进行加热汽化从而提高甲醇燃料电池的启动时间。
Description
技术领域
本发明涉及甲醇燃料电池技术领域，特别涉及一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构。
背景技术
目前的甲醇燃料电池的重整制氢部分，甲醇水需要经过加热汽化，再经过加热重整，完成制氢过程，整个过程为吸热过程，较佳的反应温度为250度左右。目前的加热方法主要是通过燃料燃烧产生高温气体，再利用高温气体对汽化室和重整室加热，气体作为换热介质，由于气体携带的热量小，离热源较远与较近的位置温差大，容易使重整室受热不均匀，使重整制氢效率变低，并且中途停机再启动时间较长，目前普遍为20分钟至1小时。同时也有利用燃烧火焰直接加热汽化室和重整室，由于火焰温度高，对汽化室和重整室容易造成烧蚀，并且温度也更难控制，更容易导致重整室受热不均匀。另外也有采用燃烧加热浴炉或者电热浴炉式的重整制氢系统，寿命比较短而且效率低。发明人因此提出一种汽化室，其利用电加热的方式能够快速升温，使得甲醇燃料电池的启动时间大大缩短，极大的提供了甲醇燃料电池的性能。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种能够快速将甲醇水溶液进行加热汽化并且加热均匀的甲醇燃料电池的汽化室加热结构。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，包括上盖板、下盖板以及设置在上盖板和下盖板之间的纯铝密封垫，所述下盖板上设置有U形流道，所述U形流道的两端分别设置有甲醇水进口和气体出口，所述U形流道中间设置有隔板，所述U形流道的进口处连接有甲醇水进液管，所述上盖板以及下盖板上均等间距设置有供电加热棒放置的若干个加热孔，所述若干个加热孔均沿着上盖板和下盖板的宽度方向贯穿设置。
优选的，所述电加热棒的材质为氮化硅。
优选的，所述U形流道内设置有若干个温度检测点。
优选的，所述甲醇水进液管上在与下盖板的内壁连接处设置有铝合金密封垫。
优选的，所述上盖板与下盖板上在边缘处对应设置有连接段，所述连接段上均设置有若干个螺栓孔。
优选的，所述纯铝密封垫的另一对边上设置有若干个定位块，所述若干个定位块位于上盖板与下盖板上的侧边的螺栓孔之间。
本发明的一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，上盖板以及下盖板上均等间距设置有供电加热棒放置的若干个加热孔，若干个加热孔均沿着上盖板和下盖板的宽度方向贯穿设置，这样设置的好处是，根据情况单独对上盖板加热或者单独对下盖板加热或者同时对上盖板和下盖板加热，上盖板与下盖板能够迅速受热并将热量传递给甲醇水溶液，热交换面积大，加热孔等间距设置的作用是使得汽化室受热均匀，上盖板和下盖板加热后使得甲醇水溶液快速汽化。相较于传统的对甲醇水溶液的加热汽化处理，本发明的汽化室加热结构能够快速将甲醇水溶液进行汽化，使得甲醇燃料电池的启动速度大大加快。使得甲醇燃料电池在结构上更加简单，响应速度快，拓展了甲醇燃料电池的应用范围。因为汽化室是以通过电加热方式工作，上盖板和下盖板上受热将热量传递给甲醇水的同时，纯铝密封垫同时受热并发生膨胀，使得上盖板和下盖板之间的密封性得到保证，这样汽化室在运行过程中就不会发生泄漏的情况。
附图说明
图1为本发明的甲醇燃料电池的汽化室的结构示意图；
图2为图1的爆炸示意图；
图3为下盖板的结构示意图。
图中：1、上盖板；2、下盖板；3、电加热棒；4、纯铝密封垫；5、U形流道；6、甲醇水进液管；7、铝合金密封垫；8、气体出口；9、隔板；10、加热孔；11、温度检测点；12、甲醇水进口；13、连接段；14、螺栓孔；15、定位块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，包括上盖板1、下盖板2以及设置在上盖板1和下盖板2之间的纯铝密封垫4，所述下盖板2上设置有U形流道5，所述U形流道5的两端分别设置有甲醇水进口12和气体出口8，所述U形流道5中间设置有隔板9，所述U形流道5的进口处连接有甲醇水进液管6，所述上盖板1以及下盖板2上均等间距设置有供电加热棒3放置的若干个加热孔10，所述若干个加热孔10均沿着上盖板1和下盖板2的宽度方向贯穿设置。
本发明的一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，流道整体呈U形设置，U形流道5的两端分别设置有甲醇水进口12和气体出口8，U形流道5的进口处连接有甲醇水进液管6，甲醇水溶液从甲醇水进口12进行U形流道5，受热后蒸发，隔板9的作用是为了增加U形流道5的长度，上盖板1以及下盖板2上均等间距设置有供电加热棒3放置的若干个加热孔10，若干个加热孔10均沿着上盖板1和下盖板2的宽度方向贯穿设置，这样设置的好处是，根据情况单独对上盖板1加热或者单独对下盖板2加热或者同时对上盖板1和下盖板2加热，上盖板1与下盖板2能够迅速受热并将热量传递给甲醇水溶液，热交换面积大，加热孔10等间距设置的作用是使得汽化室受热均匀，上盖板1和下盖板2加热后使得甲醇水溶液快速汽化。相较于传统的对甲醇水溶液的加热汽化处理，本发明的汽化室加热结构能够快速将甲醇水溶液进行汽化，使得甲醇燃料电池的启动速度大大加快。使得甲醇燃料电池在结构上更加简单，响应速度快，拓展了甲醇燃料电池的应用范围。因为汽化室是以通过电加热方式工作，上盖板1和下盖板2上受热将热量传递给甲醇水的同时，纯铝密封垫4同时受热并发生膨胀，使得上盖板1和下盖板2之间的密封性得到保证，这样汽化室在运行过程中就不会发生泄漏的情况。
优选的，所述电加热棒3的材质为氮化硅。氮化硅制成的电加热棒3升温极快，发热量大，能够加快热量传递的时间，使得甲醇水溶液快速汽化。
优选的，所述U形流道5内设置有若干个温度检测点11。温度检测点11的作用是能够实时检测U形流道5内的各点处的温度，从而控制电加热棒3的加热温度和加热时间，保证汽化室在最优状态下运行。
优选的，所述甲醇水进液管6上在与下盖板2的内壁连接处设置有铝合金密封垫7。铝合金密封垫7的作用是保证甲醇水进液管6与下盖板2的连接密封性。上盖板1和下盖板2之间通过螺栓连接，方便拆卸和跟换元件。
优选的，所述上盖板1与下盖板2上在边缘处对应设置有连接段13，所述连接段13上均设置有若干个螺栓孔14。上盖板1和下盖板2之间通过螺栓连接，方便拆卸和跟换元件。
优选的，所述纯铝密封垫4的另一对边上设置有若干个定位块15，所述若干个定位块15位于上盖板1与下盖板2上的侧边的螺栓孔14之间。定位块15的作用是为了尽量覆盖连接段13，保证上盖板1与下盖板2连接处的密封性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，其特征在于：包括上盖板、下盖板以及设置在上盖板和下盖板之间的纯铝密封垫，所述下盖板上设置有U形流道，所述U形流道的两端分别设置有甲醇水进口和气体出口，所述U形流道中间设置有隔板，所述U形流道的进口处连接有甲醇水进液管，所述上盖板以及下盖板上均等间距设置有供电加热棒放置的若干个加热孔，所述若干个加热孔均沿着上盖板和下盖板的宽度方向贯穿设置。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，其特征在于：所述电加热棒的材质为氮化硅。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，其特征在于：所述U形流道内设置有若干个温度检测点。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，其特征在于：所述甲醇水进液管上在与下盖板的内壁连接处设置有铝合金密封垫。
5.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，其特征在于：所述上盖板与下盖板上在边缘处对应设置有连接段，所述连接段上均设置有若干个螺栓孔。
6.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的汽化室加热结构，其特征在于：所述纯铝密封垫的另一对边上设置有若干个定位块，所述若干个定位块位于上盖板与下盖板上的侧边的螺栓孔之间。
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