CN108871013A - 一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器 - Google Patents
一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108871013A CN108871013A CN201810491065.9A CN201810491065A CN108871013A CN 108871013 A CN108871013 A CN 108871013A CN 201810491065 A CN201810491065 A CN 201810491065A CN 108871013 A CN108871013 A CN 108871013A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchange
- flue gas
- gas heat
- channel
- jacekt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 129
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 128
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 16
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 10
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 241000826860 Trapezium Species 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract description 21
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/04—Tubular elements of cross-section which is non-circular polygonal, e.g. rectangular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F11/00—Arrangements for sealing leaky tubes and conduits
- F28F11/02—Arrangements for sealing leaky tubes and conduits using obturating elements, e.g. washers, inserted and operated independently of each other
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明涉及换热器设备领域，具体的说是一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，包括固定结构、管道连接结构、第一烟气换热结构、真空室、第二烟气换热结构、燃气预热通道、空气预热通道和密封结构；固定结构的内部设有用于换热的第一烟气换热结构与第二烟气换热结构；第一换热结构与第二烟气换热结构之间设有用于给燃气预热的燃气预热通道，且第二烟气换热结构的内部设有给空气预热的空气预热通道；第一烟气换热结构与固定结构之间设有保温隔热的真空室与密封结构。本发明的第一烟气换热结构与第二烟气换热结构的使用增强了燃气预热通道中的燃气与空气预热通道的空气的预热效率，大大提高了烟气换热的效率，提高了烟气的热能利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及换热器设备领域，具体的说是一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器。
背景技术
固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell，简称SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置，被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。
然而传统的固体氧化物燃料电池高温气体换热器在换热过程中换热效率低，在烟气利用保温隔热方面还存在不足，与管道连接处焊接不方便。鉴于此，本发明提供了一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，其具有以下特点：
(1)本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，第一烟气换热结构与第二烟气换热结构的使用增强了燃气预热通道中的燃气与空气预热通道的空气的预热效率，大大提高了烟气换热的效率，提高了烟气的热能利用效率。
(2)本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，四个管道连接结构两两对称固定于固定结构分别延伸至燃气预热通道中与空气预热通道中，管道连接结构的使用使管道连接更加方便，密封性能更好。
(3)本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，第一烟气换热结构与固定结构之间围成真空室，通过密封结构对真空室的内部进行密封，提高了换热器的保温隔热性能。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，第一烟气换热结构与第二烟气换热结构的使用增强了燃气预热通道中的燃气与空气预热通道的空气的预热效率，大大提高了烟气换热的效率，提高了烟气的热能利用效率，四个管道连接结构两两对称固定于固定结构分别延伸至燃气预热通道中与空气预热通道中，管道连接结构的使用使管道连接更加方便，密封性能更好，第一烟气换热结构与固定结构之间围成真空室，通过密封结构对真空室的内部进行密封，提高了换热器的保温隔热性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，包括固定结构、四个管道连接结构、第一烟气换热结构、真空室、第二烟气换热结构、燃气预热通道、空气预热通道和密封结构；所述固定结构的内部设有用于换热的所述第一烟气换热结构与所述第二烟气换热结构；所述第一换热结构与所述第二烟气换热结构之间设有用于给燃气预热的所述燃气预热通道，且所述第二烟气换热结构的内部设有给空气预热的所述空气预热通道；所述第一烟气换热结构与所述固定结构之间设有保温隔热的所述真空室，且所述固定结构的侧壁设有所述密封结构；四个所述管道连接结构两两对称固定于所述固定结构分别延伸至所述燃气预热通道与所述空气预热通道中。
具体的，所述固定结构包括固定套、底座、两个盖板和聚流套，四个所述管道连接结构两两对称固定于所述固定套分别延伸至所述燃气预热通道与所述空气预热通道中，所述固定套的底端设有用于固定限位的所述底座，所述固定套的两个端部设有用于支撑所述第一烟气换热结构与所述第二烟气换热结构的所述盖板，所述盖板上设有用于收纳烟气的所述聚流套；将所述底座固定在燃料电池上，使用时将一个所述聚流套连接至燃料电池的烟气排放通道，将另一个所述聚流套连接至预热收纳利用设备中，通过燃料电池内部的高温烟气对燃气及其空气进行预热，从而提高燃料电池的反应效率。
具体的，所述管道连接结构包括限位套、限位槽、焊接槽和连接管，四个所述连接管两两对称固定于所述固定套分别延伸至所述燃气预热通道与所述空气预热通道中，所述连接管背离所述固定套的一端设有圆柱体结构用于与管道卡合限位的所述限位套，所述限位套与所述连接管的连接处设有环状结构的与管道进行初次密封的所述限位槽，所述连接管上设有延伸至所述限位槽的用于焊接管道的所述焊接槽；首先将在同一端的两个所述连接管分别连接燃气管道和空气进风机的管道，将靠近空气进风机的所述连接管的所述聚流套连接燃料电池中的烟气排风管，将另外两个所述连接管分别对应连接于燃料电池的阴级和阳级的管道，管道与所述限位套卡合进行限位和初次密封，管道的端部与所述限位槽卡合进行二次密封限位，通过电焊设备焊接管道与所述连接管，所述焊接槽的设置使焊接的密封性能更好。
具体的，所述第一烟气换热结构包括隔热套、多个第一凸起、第一换热套、第一烟气换热通道、多个固定板和加固板，所述固定套的内部设有圆柱体结构的连接于所述盖板的用于保温隔热的所述隔热套，所述隔热套与所述固定套之间设有多个用于加固的圆周阵列分布的所述固定板，所述隔热套的内部设有连接于所述盖板的用于换热的圆环形结构的所述第一换热套，所述第一换热套上设有多个半球形结构的圆周阵列分布的用于导热的所述第一凸起，所述第一换热套与所述隔热套之间设有圆环形的用于排放烟气的所述第一烟气换热通道，所述隔热套与所述第一换热套之间设有多个圆周阵列分布的所述加固板，相邻的两个所述加固板与所述隔热套之间围成梯形结构，所述固定板为三角形结构；燃料电池中的烟气从所述聚流套排放至所述第一烟气换热通道中，通过所述第一换热套及其所述第一凸起对所述燃气预热通道的内部燃气进行预热，所述固定板为三角形结构，提高了所述隔热套与所述固定板之间的稳定性能，所述固定板设于所述隔热套与所述第一换热套之间，增强了所述隔热套与所述第一换热套的稳定性能，所述第一凸起为带有半球形容纳空腔的半球形结构，增大了燃气与烟气的接触面积，增强了所述燃气预热通道的内部的换热效率。
具体的，所述第二烟气换热结构包括多个导流孔、多个第二凸起、第二换热套、第三换热套和第二烟气换热通道，所述第一换热套的内部设有固定于所述盖板的用于换热的圆环形结构的所述第二换热套，所述第二换热套上设有多个等距分布的半球形结构的用于换热的与所述第一凸起交替设置的所述第二凸起，所述第二换热套的内部设有用于换热的固定于所述盖板的带有三棱柱体空腔结构的所述空气预热通道的三棱柱体结构的所述第三换热套，所述第二换热套与所述第三换热套之间设有弧形结构的用于排放烟气的所述第二烟气换热通道，多个所述导流孔分别环形阵列式贯穿于所述盖板延伸至所述第一烟气换热通道与所述第二烟气换热通道；所述第一烟气换热通道的内部的烟气通过所述第三换热套对所述空气预热通道的内部空气进行换热预热，所述第三换热套的使用增加了烟气与空气的接触面积，所述第二烟气换热通道配合所述第一烟气换热通道的配合使用增强了换热效率，所述第二换热套上设有多个等距分布的半球形结构的用于换热的与所述第一凸起交替设置的所述第二凸起的使用增大了烟气与燃气的换热面积，提高了燃气的换热效率及其质量，所述第三换热套与所述第二换热套抵触，增强了所述第二换热套的稳定性能。
具体的，所述密封结构包括真空管、端盖、驱动块、密封圈和密封塞，所述固定套与所述隔热套之间围成环形结构的所述真空室，所述真空管贯穿于所述盖板延伸至所述真空管，所述真空管背离所述盖板的一端设有圆柱体结构的所述密封塞，所述密封塞靠近所述真空管的一端为圆台形结构，所述密封塞背离所述真空管的一端设有半球形结构的用于导向的半球形结构的所述驱动块，所述驱动块与用于三次密封的所述端盖转动连接，所述端盖与所述真空管螺纹连接，且所述端盖与所述真空管之间设有用于二次密封的所述密封圈；通过真空设备使所述真空室的内部真空，然后将所述密封塞与所述真空管抵触进行一次密封，然后将所述密封圈与所述真空管卡合，拧动所述端盖，所述端盖与所述驱动块转动连接，有效防止所述密封塞损坏，同时所述端盖与所述密封圈抵触进行二次密封，所述端盖与所述真空管螺纹连接进行三次密封，大大提高了密封性能。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，第一烟气换热结构与第二烟气换热结构的使用增强了燃气预热通道中的燃气与空气预热通道的空气的预热效率，大大提高了烟气换热的效率，提高了烟气的热能利用效率。
(2)本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，四个管道连接结构两两对称固定于固定结构分别延伸至燃气预热通道中与空气预热通道中，管道连接结构的使用使管道连接更加方便，密封性能更好。
(3)本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，第一烟气换热结构与固定结构之间围成真空室，通过密封结构对真空室的内部进行密封，提高了换热器的保温隔热性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的固体氧化物燃料电池高温气体换热器的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的固定套与盖板的连接结构示意图；
图3为图2所示的第一烟气换热结构与第二烟气换热结构的连接结构示意图；
图4为图1所示的A部放大示意图；
图5为图4所示的密封结构的结构示意图。
图中：1、固定结构，11、固定套，12、底座，13、盖板，14、聚流套，2、管道连接结构，21、限位套，22、限位槽，23、焊接槽，24、连接管，3、第一烟气换热结构，31、隔热套，32、第一凸起，33、第一换热套，34、第一烟气换热通道，35、固定板，36、加固板，4、真空室，5、第二烟气换热结构，51、导流孔，52、第二凸起，53、第二换热套，54、第三换热套，55、第二烟气换热通道，6、燃气预热通道，7、空气预热通道，8、密封结构，81、真空管，82、端盖，83、驱动块，84、密封圈，85、密封塞。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1图2和图4所示，本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，包括固定结构1、四个管道连接结构2、第一烟气换热结构3、真空室4、第二烟气换热结构5、燃气预热通道6、空气预热通道7和密封结构8；所述固定结构1的内部设有用于换热的所述第一烟气换热结构3与所述第二烟气换热结构5；所述第一换热结构3与所述第二烟气换热结构5之间设有用于给燃气预热的所述燃气预热通道6，且所述第二烟气换热结构5的内部设有给空气预热的所述空气预热通道7；所述第一烟气换热结构3与所述固定结构1之间设有保温隔热的所述真空室4，且所述固定结构1的侧壁设有所述密封结构8；四个所述管道连接结构2两两对称固定于所述固定结构1分别延伸至所述燃气预热通道6与所述空气预热通道7中。
具体的，如图1所示，本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，所述固定结构1包括固定套11、底座12、两个盖板13和聚流套14，四个所述管道连接结构2两两对称固定于所述固定套11分别延伸至所述燃气预热通道6与所述空气预热通道7中，所述固定套11的底端设有用于固定限位的所述底座12，所述固定套11的两个端部设有用于支撑所述第一烟气换热结构3与所述第二烟气换热结构5的所述盖板13，所述盖板13上设有用于收纳烟气的所述聚流套14；将所述底座12固定在燃料电池上，使用时将一个所述聚流套14连接至燃料电池的烟气排放通道，将另一个所述聚流套14连接至预热收纳利用设备中，通过燃料电池内部的高温烟气对燃气及其空气进行预热，从而提高燃料电池的反应效率。
具体的，如图1和图4所示，本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，所述管道连接结构2包括限位套21、限位槽22、焊接槽23和连接管24，四个所述连接管24两两对称固定于所述固定套11分别延伸至所述燃气预热通道6与所述空气预热通道7中，所述连接管24背离所述固定套11的一端设有圆柱体结构用于与管道卡合限位的所述限位套21，所述限位套21与所述连接管24的连接处设有环状结构的与管道进行初次密封的所述限位槽22，所述连接管24上设有延伸至所述限位槽22的用于焊接管道的所述焊接槽23；首先将在同一端的两个所述连接管24分别连接燃气管道和空气进风机的管道，将靠近空气进风机的所述连接管24的所述聚流套14连接燃料电池中的烟气排风管，将另外两个所述连接管24分别对应连接于燃料电池的阴级和阳级的管道，管道与所述限位套21卡合进行限位和初次密封，管道的端部与所述限位槽22卡合进行二次密封限位，通过电焊设备焊接管道与所述连接管24，所述焊接槽23的设置使焊接的密封性能更好。
具体的，如图2和图3所示，本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，所述第一烟气换热结构3包括隔热套31、多个第一凸起32、第一换热套33、第一烟气换热通道34、多个固定板35和加固板36，所述固定套11的内部设有圆柱体结构的连接于所述盖板13的用于保温隔热的所述隔热套31，所述隔热套31与所述固定套11之间设有多个用于加固的圆周阵列分布的所述固定板35，所述隔热套31的内部设有连接于所述盖板13的用于换热的圆环形结构的所述第一换热套33，所述第一换热套33上设有多个半球形结构的圆周阵列分布的用于导热的所述第一凸起32，所述第一换热套33与所述隔热套31之间设有圆环形的用于排放烟气的所述第一烟气换热通道34，所述隔热套31与所述第一换热套33之间设有多个圆周阵列分布的所述加固板36，相邻的两个所述加固板36与所述隔热套31之间围成梯形结构，所述固定板36为三角形结构；燃料电池中的烟气从所述聚流套14排放至所述第一烟气换热通道34中，通过所述第一换热套33及其所述第一凸起32对所述燃气预热通道6的内部燃气进行预热，所述固定板35为三角形结构，提高了所述隔热套31与所述固定板35之间的稳定性能，所述固定板35设于所述隔热套31与所述第一换热套33之间，增强了所述隔热套31与所述第一换热套33的稳定性能，所述第一凸起32为带有半球形容纳空腔的半球形结构，增大了燃气与烟气的接触面积，增强了所述燃气预热通道6的内部的换热效率。
具体的，如图2和图3所示，本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，所述第二烟气换热结构5包括多个导流孔51、多个第二凸起52、第二换热套53、第三换热套54和第二烟气换热通道55，所述第一换热套33的内部设有固定于所述盖板13的用于换热的圆环形结构的所述第二换热套53，所述第二换热套53上设有多个等距分布的半球形结构的用于换热的与所述第一凸起32交替设置的所述第二凸起52，所述第二换热套53的内部设有用于换热的固定于所述盖板13的带有三棱柱体空腔结构的所述空气预热通道7的三棱柱体结构的所述第三换热套54，所述第二换热套53与所述第三换热套54之间设有弧形结构的用于排放烟气的所述第二烟气换热通道55，多个所述导流孔51分别环形阵列式贯穿于所述盖板13延伸至所述第一烟气换热通道34与所述第二烟气换热通道55；所述第一烟气换热通道34的内部的烟气通过所述第三换热套54对所述空气预热通道7的内部空气进行换热预热，所述第三换热套54的使用增加了烟气与空气的接触面积，所述第二烟气换热通道55配合所述第一烟气换热通道34的配合使用增强了换热效率，所述第二换热套53上设有多个等距分布的半球形结构的用于换热的与所述第一凸起32交替设置的所述第二凸起52的使用增大了烟气与燃气的换热面积，提高了燃气的换热效率及其质量，所述第三换热套54与所述第二换热套53抵触，增强了所述第二换热套53的稳定性能。
具体的，如图4和图5所示，本发明所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，所述密封结构8包括真空管81、端盖82、驱动块83、密封圈84和密封塞85，所述固定套11与所述隔热套31之间围成环形结构的所述真空室4，所述真空管81贯穿于所述盖板13延伸至所述真空管81，所述真空管81背离所述盖板13的一端设有圆柱体结构的所述密封塞85，所述密封塞85靠近所述真空管81的一端为圆台形结构，所述密封塞85背离所述真空管81的一端设有半球形结构的用于导向的半球形结构的所述驱动块83，所述驱动块83与用于三次密封的所述端盖82转动连接，所述端盖82与所述真空管81螺纹连接，且所述端盖82与所述真空管81之间设有用于二次密封的所述密封圈84；通过真空设备使所述真空室4的内部真空，然后将所述密封塞85与所述真空管81抵触进行一次密封，然后将所述密封圈84与所述真空管81卡合，拧动所述端盖82，所述端盖82与所述驱动块83转动连接，有效防止所述密封塞85损坏，同时所述端盖82与所述密封圈84抵触进行二次密封，所述端盖82与所述真空管81螺纹连接进行三次密封，大大提高了密封性能。
首先将固定结构1的一端的两个管道连接结构2分别连接燃气管道和空气进风机的管道，将靠近空气进风机的管道连接结构2的固定结构1连接燃料电池中的烟气排风管，将另外两个管道连接结构2分别对应连接于燃料电池的阴级和阳级，通过真空设备使真空室4形成真空，通过密封结构8进行密封限位；具体的有：
(1)将底座12固定在燃料电池上，使用时将一个聚流套14连接至燃料电池的烟气排放通道，将另一个聚流套14连接至预热收纳利用设备中，将在同一端的两个连接管24分别连接燃气管道和空气进风机的管道，将靠近空气进风机的连接管24的聚流套14连接燃料电池中的烟气排风管，将另外两个连接管24分别对应连接于燃料电池的阴级和阳级的管道，管道与限位套21卡合进行限位和初次密封，管道的端部与限位槽22卡合进行二次密封限位，通过电焊设备焊接管道与连接管24，焊接槽23的设置使焊接的密封性能更好,通过燃料电池内部的高温烟气对燃气及其空气进行预热，从而提高燃料电池的反应效率；
(2)通过真空设备使真空室4的内部真空，然后将密封塞85与真空管81抵触进行一次密封，然后将密封圈84与真空管81卡合，拧动端盖82，端盖82与驱动块83转动连接，有效防止密封塞85损坏，同时端盖82与密封圈84抵触进行二次密封，端盖82与真空管81螺纹连接进行三次密封，大大提高了密封性能；
(3)燃料电池中的烟气从聚流套14排放至第一烟气换热通道34中，通过第一换热套33及其第一凸起32对燃气预热通道6的内部燃气进行预热，固定板35为三角形结构，提高了隔热套31与固定板35之间的稳定性能，固定板35设于隔热套31与第一换热套33之间，增强了隔热套31与第一换热套33的稳定性能，第一凸起32为带有半球形容纳空腔的半球形结构，增大了燃气与烟气的接触面积，增强了燃气预热通道6的内部的换热效率；
(4)第一烟气换热通道34的内部的烟气通过第三换热套54对空气预热通道7的内部空气进行换热预热，第三换热套54的使用增加了烟气与空气的接触面积，第二烟气换热通道55配合第一烟气换热通道34的配合使用增强了换热效率，第二换热套53上设有多个等距分布的半球形结构的用于换热的与第一凸起32交替设置的第二凸起52的使用增大了烟气与燃气的换热面积，提高了燃气的换热效率及其质量，第三换热套54与第二换热套53抵触，增强了第二换热套53的稳定性能。
本发明的第一烟气换热结构3与第二烟气换热结构5的使用增强了燃气预热通道6中的燃气与空气预热通道7的空气的预热效率，大大提高了烟气换热的效率，提高了烟气的热能利用效率，四个管道连接结构2两两对称固定于固定结构1分别延伸至燃气预热通道6中与空气预热通道7中，管道连接结构2的使用使管道连接更加方便，密封性能更好，第一烟气换热结构3与固定结构1之间围成真空室4，通过密封结构8对真空室4的内部进行密封，提高了换热器的保温隔热性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，其特征在于：包括固定结构(1)、四个管道连接结构(2)、第一烟气换热结构(3)、真空室(4)、第二烟气换热结构(5)、燃气预热通道(6)、空气预热通道(7)和密封结构(8)；所述固定结构(1)的内部设有用于换热的所述第一烟气换热结构(3)与所述第二烟气换热结构(5)；所述第一换热结构(3)与所述第二烟气换热结构(5)之间设有用于给燃气预热的所述燃气预热通道(6)，且所述第二烟气换热结构(5)的内部设有给空气预热的所述空气预热通道(7)；所述第一烟气换热结构(3)与所述固定结构(1)之间设有保温隔热的所述真空室(4)，且所述固定结构(1)的侧壁设有所述密封结构(8)；四个所述管道连接结构(2)两两对称固定于所述固定结构(1)分别延伸至所述燃气预热通道(6)与所述空气预热通道(7)中。
2.根据权利要求1所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，其特征在于：所述固定结构(1)包括固定套(11)、底座(12)、两个盖板(13)和聚流套(14)，四个所述管道连接结构(2)两两对称固定于所述固定套(11)分别延伸至所述燃气预热通道(6)与所述空气预热通道(7)中，所述固定套(11)的底端设有用于固定限位的所述底座(12)，所述固定套(11)的两个端部设有用于支撑所述第一烟气换热结构(3)与所述第二烟气换热结构(5)的所述盖板(13)，所述盖板(13)上设有用于收纳烟气的所述聚流套(14)。
3.根据权利要求2所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，其特征在于：所述管道连接结构(2)包括限位套(21)、限位槽(22)、焊接槽(23)和连接管(24)，四个所述连接管(24)两两对称固定于所述固定套(11)分别延伸至所述燃气预热通道(6)与所述空气预热通道(7)中，所述连接管(24)背离所述固定套(11)的一端设有圆柱体结构用于与管道卡合限位的所述限位套(21)，所述限位套(21)与所述连接管(24)的连接处设有环状结构的与管道进行初次密封的所述限位槽(22)，所述连接管(24)上设有延伸至所述限位槽(22)的用于焊接管道的所述焊接槽(23)。
4.根据权利要求2所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，其特征在于：所述第一烟气换热结构(3)包括隔热套(31)、多个第一凸起(32)、第一换热套(33)、第一烟气换热通道(34)、多个固定板(35)和加固板(36)，所述固定套(11)的内部设有圆柱体结构的连接于所述盖板(13)的用于保温隔热的所述隔热套(31)，所述隔热套(31)与所述固定套(11)之间设有多个用于加固的圆周阵列分布的所述固定板(35)，所述隔热套(31)的内部设有连接于所述盖板(13)的用于换热的圆环形结构的所述第一换热套(33)，所述第一换热套(33)上设有多个半球形结构的圆周阵列分布的用于导热的所述第一凸起(32)，所述第一换热套(33)与所述隔热套(31)之间设有圆环形的用于排放烟气的所述第一烟气换热通道(34)，所述隔热套(31)与所述第一换热套(33)之间设有多个圆周阵列分布的所述加固板(36)，相邻的两个所述加固板(36)与所述隔热套(31)之间围成梯形结构，所述固定板(36)为三角形结构。
5.根据权利要求4所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，其特征在于：所述第二烟气换热结构(5)包括多个导流孔(51)、多个第二凸起(52)、第二换热套(53)、第三换热套(54)和第二烟气换热通道(55)，所述第一换热套(33)的内部设有固定于所述盖板(13)的用于换热的圆环形结构的所述第二换热套(53)，所述第二换热套(53)上设有多个等距分布的半球形结构的用于换热的与所述第一凸起(32)交替设置的所述第二凸起(52)，所述第二换热套(53)的内部设有用于换热的固定于所述盖板(13)的带有三棱柱体空腔结构的所述空气预热通道(7)的三棱柱体结构的所述第三换热套(54)，所述第二换热套(53)与所述第三换热套(54)之间设有弧形结构的用于排放烟气的所述第二烟气换热通道(55)，多个所述导流孔(51)分别环形阵列式贯穿于所述盖板(13)延伸至所述第一烟气换热通道(34)与所述第二烟气换热通道(55)。
6.根据权利要求4所述的一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器，其特征在于：所述密封结构(8)包括真空管(81)、端盖(82)、驱动块(83)、密封圈(84)和密封塞(85)，所述固定套(11)与所述隔热套(31)之间围成环形结构的所述真空室(4)，所述真空管(81)贯穿于所述盖板(13)延伸至所述真空管(81)，所述真空管(81)背离所述盖板(13)的一端设有圆柱体结构的所述密封塞(85)，所述密封塞(85)靠近所述真空管(81)的一端为圆台形结构，所述密封塞(85)背离所述真空管(81)的一端设有半球形结构的用于导向的半球形结构的所述驱动块(83)，所述驱动块(83)与用于三次密封的所述端盖(82)转动连接，所述端盖(82)与所述真空管(81)螺纹连接，且所述端盖(82)与所述真空管(81)之间设有用于二次密封的所述密封圈(84)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810491065.9A CN108871013B (zh) | 2018-05-21 | 2018-05-21 | 一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810491065.9A CN108871013B (zh) | 2018-05-21 | 2018-05-21 | 一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108871013A true CN108871013A (zh) | 2018-11-23 |
| CN108871013B CN108871013B (zh) | 2019-12-13 |
Family
ID=64333069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810491065.9A Active CN108871013B (zh) | 2018-05-21 | 2018-05-21 | 一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108871013B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109296871A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-01 | 湖南达道新能源开发有限公司 | 一种热力管道保温节能装置及其使用方法 |
| CN109595837A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-09 | 湖南达道新能源开发有限公司 | 利用油层套管传导地下热能的热能传导装置及使用方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3747670A (en) * | 1970-10-05 | 1973-07-24 | Fulton Boiler Works | Thermal fluid heater |
| JP2002039019A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Hino Motors Ltd | Ｅｇｒクーラ及びその洗浄方法 |
| JP2007085331A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-04-05 | Toyota Motor Corp | 排気還流ガス冷却装置 |
| US20160072142A1 (en) * | 2013-04-18 | 2016-03-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell module |
| CN105449250A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-30 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种千瓦级可逆固体氧化物燃料电池-电解池测试系统 |
| CN106958486A (zh) * | 2016-01-08 | 2017-07-18 | 通用电气公司 | 使用环形换热器冷却流体的方法 |
-
2018
- 2018-05-21 CN CN201810491065.9A patent/CN108871013B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3747670A (en) * | 1970-10-05 | 1973-07-24 | Fulton Boiler Works | Thermal fluid heater |
| JP2002039019A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Hino Motors Ltd | Ｅｇｒクーラ及びその洗浄方法 |
| JP2007085331A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-04-05 | Toyota Motor Corp | 排気還流ガス冷却装置 |
| US20160072142A1 (en) * | 2013-04-18 | 2016-03-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell module |
| CN105449250A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-30 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种千瓦级可逆固体氧化物燃料电池-电解池测试系统 |
| CN106958486A (zh) * | 2016-01-08 | 2017-07-18 | 通用电气公司 | 使用环形换热器冷却流体的方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109296871A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-01 | 湖南达道新能源开发有限公司 | 一种热力管道保温节能装置及其使用方法 |
| CN109595837A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-09 | 湖南达道新能源开发有限公司 | 利用油层套管传导地下热能的热能传导装置及使用方法 |
| CN109595837B (zh) * | 2018-12-07 | 2020-06-23 | 湖南达道新能源开发有限公司 | 利用油层套管传导地下热能的热能传导装置及使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108871013B (zh) | 2019-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6101781B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
| CN103094595B (zh) | 一种阳极支撑管式固体氧化物燃料电池及其组装方法 | |
| TW201409818A (zh) | 固態氧化物燃料電池熱工元件整合裝置 | |
| CN108871013A (zh) | 一种固体氧化物燃料电池高温气体换热器 | |
| CN104733746B (zh) | 一种低温与中高温燃料电池联合运行系统 | |
| US20180191006A1 (en) | Solid oxide fuel cell system with improved thermal efficiency, and solid oxide fuel cell system heated by high-temperature gas | |
| KR101721237B1 (ko) | 외부열원에 의하여 가열되는 고체산화물 연료전지 시스템 | |
| CN112573484B (zh) | 一种固体氧化物燃料电池尾燃驱动重整装置及其实现方法 | |
| KR101753335B1 (ko) | 고온가스에 의하여 가열되는 고체산화물 연료전지 시스템 | |
| CN112864416B (zh) | 电堆堆塔和电堆塔模块 | |
| US20190148743A1 (en) | Fuel cell system including heat exchanger using burner off-gas | |
| CN108565481A (zh) | 一种提高固体氧化物燃料电池换热效率的方法 | |
| KR101817432B1 (ko) | 연료전지 시스템 | |
| CN102694187B (zh) | 一种固体氧化物燃料电池发电系统及蒸发混合换热器 | |
| KR101205538B1 (ko) | 고체 산화물 연료 전지 시스템 | |
| JPS5975573A (ja) | 燃料電池 | |
| CN109019511A (zh) | 一种利用sofc高温烟气的甲烷重整系统 | |
| CN114447367B (zh) | 一种集成化热工部件、发电系统及固体氧化物燃料电池 | |
| KR102495975B1 (ko) | 가스 분배 모듈 및 이를 구비하는 연료전지 시스템 | |
| KR101352255B1 (ko) | 연료전지용 가습 열교환기 | |
| KR20130039514A (ko) | 고체산화물 연료전지 스택 | |
| CN216282925U (zh) | 一种固态燃料用多介质集成烟气换热器 | |
| CN221237996U (zh) | 一种辅助sofc系统气体加热的加热器、加热器组件 | |
| CN114586205B (zh) | 混合发电系统 | |
| KR101771501B1 (ko) | 연료전지시스템용 가습장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20191104 Address after: 214500 Xinqiao West Road, Jingjiang City, Taizhou, Jiangsu Province, No. 6 Applicant after: JINGJIANG SHENJU VESSEL MANUFACTURING CO., LTD. Address before: 523696 Dongguan Zhenhua New Energy Technology Co., Ltd. No. 7 Xingyuan Road, Yuquan Industrial Zone, Fenggang Town, Dongguan City, Guangdong Province Applicant before: Ma Kewen |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |