CN205452486U - 一种用于重整制氢燃料电池组的换热器 - Google Patents
一种用于重整制氢燃料电池组的换热器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了用于重整制氢燃料电池组的换热器。本实用新型的技术方案是：包括依次连接的内挡板、第一导槽板、隔板、第二导槽板以及外挡板，所述内挡板与第一导槽板之间形成有高温废气流通室；所述第一导槽板与隔板之间形成有换热油流通室；所述隔板与第二导槽板之间形成有甲醇水汽化室；所述第二导槽板与外挡板之间形成有氢气流通室以及甲醇蒸汽室。本实用新型提供的换热器在甲醇水汽化这一步骤中就可以同时利用高温废气中的热量以及高温氢气中的热量进行汽化，在节能环保的同时，由于结构设计紧凑，换热效率非常高。
Description
技术领域
本实用新型涉及甲醇燃料电池技术领域，特别涉及一种用于重整制氢燃料电池组的换热器。
背景技术
目前的重整制氢和燃料电池分属两个独立模块，彼此没有余热交换，浪费了部分热量，或者两者仅做简单的组合，燃烧室、重整室、电堆顺序连接，热量利用效率低，因此将重整制氢和燃料电池集成到一个模块，提高热量利用率，进而提高发电模块的综合效率，也是一项急需的设计需求。中国专利申请号为201520280073.0的实用新型专利提供了一种有效利用余热的重整制氢燃料电池发电模块，包括燃烧供氧风机、换热器、燃烧室、分流器、换热器顺序连接，重整室、电堆、燃烧室顺序连接，电堆、冷热循环泵、换热器、电堆顺序连接，反应供氧风机与电堆连接；通过分别利用尾气余热对电堆进行预热、电堆余热对燃烧空气加热、电堆反应剩余氢气燃烧为重整反应供热，提高了热量和燃料利用率，进而提高了发电模块的综合效率，但是这个方案中重整室产生的氢气在进入电堆前含有大量的热，这部分热量同样可以加以利用，目前有燃料电池组中采用换热器进行余热利用的方案，但是现有的换热器在结构上比较简单，换热效率低。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种换热效率高的用于重整制氢燃料电池组的换热器。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于重整制氢燃料电池组的换热器，包括依次连接的内挡板、第一导槽板、隔板、第二导槽板以及外挡板，所述内挡板与第一导槽板之间形成有高温废气流通室；所述第一导槽板与隔板之间形成有换热油流通室；所述隔板与第二导槽板之间形成有甲醇水汽化室；所述第二导槽板与外挡板之间形成有氢气流通室以及甲醇蒸汽室；所述内挡板上设置有高温废气入口，所述第一导槽板、隔板、第二导槽板以及外挡板上相对高温废气入口的另一端开设有高温废气流出通道；所述内挡板以及第一导槽板上开设有换热油流入通道，所述第一导槽板上相对换热油流入通道的另一端开设有换热油流出通道；所述第二导槽板的一端的两个面上分别开设有甲醇水入口以及甲醇蒸汽出口；所述内挡板、第一导槽板、隔板以及第二导槽板的两端分别开设有与氢气流通室连通的氢气流入通道以及氢气流出通道。
优选的，所述第一导槽板朝向内挡板的面上设置有若干与高温废气接触第一翅片。
优选的，所述第一导槽板朝向隔板的面上设置有若干与换热油接触的第二翅片。
优选的，所述第二导槽板朝向隔板的面上设置有甲醇水流通导槽。
优选的，所述第二导槽板朝向内挡板的面上设置有若干氢气流道以及甲醇蒸汽流出流道。
优选的，所述外挡板上设置有与高温废气流出通道连通的排气管。
本实用新型相对于现有技术具有如下优点，整体结构紧凑，其中高温废气流通室中的高温废气为燃烧室中燃料燃烧产生的尾气，经过高温废气流通室后能够将热量进行传递，通过第一翅片吸收热量，第一导槽板上相对高温废气流通室的另一面与隔板形成的换热油流通室能够吸收高温废气流通室中的热量，第二翅片的设置能够有效的增加换热油的吸热效率。甲醇水汽化室与换热油流通室相邻，当将甲醇水通入时，甲醇水能够从换热油流通室中吸收热量并汽化，汽化后的甲醇蒸汽进入重整室进行重整反应，通过这样的设置不需要额外设置加热装置对甲醇水进行加热汽化，通过利用高温废气的热量实现了节能环保。另外，重整反应产生的氢气中同样具有较多的热量，在甲醇蒸汽室的一侧设置氢气流通室，高温氢气同样能够对甲醇水进行加热汽化，这样，甲醇水汽化这一步骤中就可以同时利用高温废气中的热量以及高温氢气中的热量进行汽化，在节能环保的同时，由于结构设计紧凑，换热效率非常高。
附图说明
图1为本实用新型的一种用于重整制氢燃料电池组的换热器的结构示意图一；
图2为本实用新型的一种用于重整制氢燃料电池组的换热器的结构示意图二；
图3为本实用新型的一种用于重整制氢燃料电池组的换热器的爆炸图一；
图4为本实用新型的一种用于重整制氢燃料电池组的换热器的爆炸图二；
图5为本实用新型的第一导槽板的结构示意图一；
图6为本实用新型的第一导槽板的结构示意图二；
图7为本实用新型的第二导槽板的结构示意图一；
图8为本实用新型的第二导槽板的结构示意图二。
图中：1、内挡板；2、第一导槽板；21、第一翅片；22、第二翅片；3、隔板；4、第二导槽板；41、甲醇水流通导槽；42、氢气流道；43、甲醇蒸汽流出流道；5、外挡板；6、高温废气流通室；7、换热油流通室；8、甲醇水汽化室；9、氢气流通室；10、甲醇蒸汽室；11、高温废气入口；12、高温废气流出通道；13、换热油流入通道；14、换热油流出通道；15、甲醇水入口；16、甲醇蒸汽出口；17、氢气流入通道；18、氢气流出通道；19、排气管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如附图所示，一种用于重整制氢燃料电池组的换热器，包括依次连接的内挡板1、第一导槽板2、隔板3、第二导槽板4以及外挡板5，内挡板1与第一导槽板2之间形成有高温废气流通室6；第一导槽板2与隔板3之间形成有换热油流通室7；隔板3与第二导槽板4之间形成有甲醇水汽化室8；第二导槽板4与外挡板5之间形成有氢气流通室9以及甲醇蒸汽室10；内挡板1上设置有高温废气入口11，第一导槽板2、隔板3、第二导槽板4以及外挡板5上相对高温废气入口11的另一端开设有高温废气流出通道12；内挡板1以及第一导槽板2上开设有换热油流入通道13，第一导槽板2上相对换热油流入通道13的另一端开设有换热油流出通道14；第二导槽板4的一端的两个面上分别开设有甲醇水入口15以及甲醇蒸汽出口16；内挡板1、第一导槽板2、隔板3以及第二导槽板4的两端分别开设有与氢气流通室9连通的氢气流入通道17以及氢气流出通道18。
参照图1和图2，为本实用新型的换热器的整体结构示意图，整体结构紧凑，其中高温废气流通室6中的高温废气为燃烧室中燃料燃烧产生的尾气，经过高温废气流通室6后能够将热量进行传递，通过第一翅片21吸收热量，第一导槽板2上相对高温废气流通室6的另一面与隔板3形成的换热油流通室7能够吸收高温废气流通室6中的热量，第二翅片22的设置能够有效的增加换热油的吸热效率。甲醇水汽化室8与换热油流通室7相邻，当将甲醇水通入时，甲醇水能够从换热油流通室7中吸收热量并汽化，汽化后的甲醇蒸汽进入重整室进行重整反应，通过这样的设置不需要额外设置加热装置对甲醇水进行加热汽化，通过利用高温废气的热量实现了节能环保。另外，重整反应产生的氢气中同样具有较多的热量，在甲醇蒸汽室10的一侧设置氢气流通室9，高温氢气同样能够对甲醇水进行加热汽化，这样，甲醇水汽化这一步骤中就可以同时利用高温废气中的热量以及高温氢气中的热量进行汽化，在节能环保的同时，由于结构设计紧凑，换热效率非常高。
具体的，在第二导槽板4朝向隔板3的面上设置有甲醇水流通导槽41，甲醇水流通导槽41采用迂回设计，保证甲醇水能够充分受热汽化。第二导槽板4朝向内挡板1的面上设置有若干氢气流道42以及甲醇蒸汽流出流道43。
外挡板5上设置有与高温废气流出通道12连通的排气管19。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于重整制氢燃料电池组的换热器，其特征在于：包括依次连接的内挡板、第一导槽板、隔板、第二导槽板以及外挡板，所述内挡板与第一导槽板之间形成有高温废气流通室；所述第一导槽板与隔板之间形成有换热油流通室；所述隔板与第二导槽板之间形成有甲醇水汽化室；所述第二导槽板与外挡板之间形成有氢气流通室以及甲醇蒸汽室；所述内挡板上设置有高温废气入口，所述第一导槽板、隔板、第二导槽板以及外挡板上相对高温废气入口的另一端开设有高温废气流出通道；所述内挡板以及第一导槽板上开设有换热油流入通道，所述第一导槽板上相对换热油流入通道的另一端开设有换热油流出通道；所述第二导槽板的一端的两个面上分别开设有甲醇水入口以及甲醇蒸汽出口；所述内挡板、第一导槽板、隔板以及第二导槽板的两端分别开设有与氢气流通室连通的氢气流入通道以及氢气流出通道。
2.根据权利要求1所述的一种用于重整制氢燃料电池组的换热器，其特征在于：所述第一导槽板朝向内挡板的面上设置有若干与高温废气接触第一翅片。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于重整制氢燃料电池组的换热器，其特征在于：所述第一导槽板朝向隔板的面上设置有若干与换热油接触的第二翅片。
4.根据权利要求1所述的一种用于重整制氢燃料电池组的换热器，其特征在于：所述第二导槽板朝向隔板的面上设置有甲醇水流通导槽。
5.根据权利要求1或4所述的一种用于重整制氢燃料电池组的换热器，其特征在于：所述第二导槽板朝向内挡板的面上设置有若干氢气流道以及甲醇蒸汽流出流道。
6.根据权利要求1所述的一种用于重整制氢燃料电池组的换热器，其特征在于：所述外挡板上设置有与高温废气流出通道连通的排气管。
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| CN105826637A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-08-03 | 常州博能新能源有限公司 | 一种用于重整制氢燃料电池组的换热器 |
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