CN210576249U - 一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置，包括底座和罐体，所述底座设置在所述罐体下方，并与所述罐体下端的两端连接，所述罐体的下端中部设有出水口，上端设有至少一个出气口，所述罐体的一端设有至少一个第一尾气入口，其另一端设有与所述第一尾气入口数量相等并一一对应的多个第二尾气入口，所述罐体的内部设有多块呈螺形分布的扰流板。本实用新型提供一种简单、有效、低成本的燃料电池系统尾排气液分离装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢尾排气液分离设备领域。更具体地说，本实用新型涉及一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置。
背景技术
氢燃料电池作为一种环保、高效的能量转换技术，在近年来得到的广泛应用。其中应用最广泛的质子交换膜燃料电池，使用氢气作为燃料，氢气利用率一般只能达到92％以下，其余部分则以纯氢气或氢气与水蒸气等的混合气等形式作为尾气排放掉。因此，为安全和燃料成本方面考虑，燃料电池系统的氢气尾排需要经过一定处理，将排放其浓度降低，并分离出未反应完全的氢气，通过氢气循环泵或引射器增压后回到氢气供气管道。
在使用氢气的燃料电池系统中，一般在燃料电池系统的氢气尾排端加装尾排电磁阀，电磁阀处于封闭状态，以保持阳极侧的反应压力，根据不同的电池运行状态和工况，电磁阀隔一定时间开启一次，开启一定时间后关闭，脉冲排放尾气(此处指阳极出堆氢气和水蒸汽及液态水的混合物)；或在燃料电池运行过程中，采用脉冲排放与连续排放方式相结合的方式排出尾气，即一个或多个氢气排放口连续排放氢气，另外有一个或多个氢气排放口脉冲排放氢气。
用以上方法的尾排系统为防止过多液态水进入氢燃料电池堆对反应场造成功能影响，常常会高频率的打开电磁阀，排水的同时，相当数量的氢气并随尾气排走，造成燃料的浪费，同时尾气氢浓度过高，如果稀释不当，将存在严重安全风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种简单、有效、低成本的燃料电池系统尾排气液分离装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置，包括底座和罐体，所述底座设置在所述罐体下方，并与所述罐体下端的两端连接，所述罐体的下端中部设有出水口，上端设有至少一个出气口，所述罐体的一端设有至少一个第一尾气入口，其另一端设有与所述第一尾气入口数量相等并一一对应的多个第二尾气入口，所述罐体的内部设有多块呈螺形分布的扰流板。
优选的是，所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置中，所述罐体为内部中空且水平设置的圆柱体。
优选的是，所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置中，所述出气口的外沿设有第一连接头。
优选的是，所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置中，所述第一尾气入口的外沿和第二尾气入口的外沿均设有第二连接头。
优选的是，所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置中，还包括用于连接尾排电磁阀的第三连接件，所述第三连接件的上端与所述罐体的下端连接，其内部与所述出水口连通。
优选的是，所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置中，还包括用于安装传感器的第四连接件，所述第四连接件的上端与所述罐体的上端连接。
优选的是，所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置中，所述底座包括水平板和两块竖板，两块竖板竖直设置，其下端分别与所述水平板的两端连接，其上端分别与所述罐体下端的两端连接，所述竖板上均开有安装孔。
本实用新型的氢尾排气液分离装置使氢尾排混合气体不直接连接氢尾排阀而排出，而是经过气液分离装置将氢尾排混合气体中的绝大部分氢气回收，氢尾排电磁阀处在罐体的最低处，将分离出的反应液态水和水蒸气在扰流板上凝结成的液态水安全排放至系统外，而尽可能减少氢气的排出造成浪费和安全隐患，罐体上端还可以方便上安装必要的传感器，节省大量管连接件和转接头，安装方便，结构简单免维护，分离效果稳定可靠，成本低廉，罐体的大小和扰流板的形状和角度可以根据具体的氢燃料电池系统进行调整。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型所述的氢尾排气液分离装置的结构示意图；
图2为本实用新型所述的氢尾排气液分离装置的侧面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
图1-图2为本实用新型实施例提供的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置，包括底座和罐体1，所述底座设置在所述罐体1下方，并与所述罐体1下端的两端连接，所述罐体1为内部中空且水平设置的圆柱体，其下端中部设有出水口，上端设有至少一个出气口，所述罐体1的一端设有至少一个第一尾气入口2，其另一端设有与所述第一尾气入口2数量相等并一一对应的多个第二尾气入口3，所述罐体1的内部设有多块呈螺形分布的扰流板4。
该实施例中，在氢燃料发动机系统的阳极出堆排气口和氢尾排阀之间的管道中间安装分离器罐体1，罐体1的体积由出堆气压和尾排阀频率进行计算，使氢尾排阀的开闭对阳极侧的反应压力影响较小，罐体1的内部设有多块呈螺形分布的扰流板4，使出堆气体中的液态水因重力流入罐体1底部，同时水蒸气于扰流板4大面积接触后凝结成液态水流入罐体1底部；罐体1的进气口数量和整机系统的单堆数量一致。
优选地，作为本实用新型另外一个实施例，所述出气口的外沿设有第一连接头5；所述第一尾气入口2的外沿和第二尾气入口3的外沿均设有第二连接头6。
该实施例中，在出气口的外沿设有第一连接头5，第一尾气入口2的外沿和第二尾气入口3的外沿均设有第二连接头6，便于出气口、第一尾气入口2和第二尾气入口3与外界的连接。
优选地，作为本实用新型另外一个实施例，还包括用于连接尾排电磁阀的第三连接件7，所述第三连接件7的上端与所述罐体1的下端连接，其内部与所述出水口连通；还包括用于安装传感器的第四连接件8，所述第四连接件8的上端与所述罐体1的上端连接。
优选地，作为本实用新型另外一个实施例，所述底座包括水平板9和两块竖板10，两块竖板10竖直设置，其下端分别与所述水平板9的两端连接，其上端分别与所述罐体1下端的两端连接，所述竖板10上均开有安装孔。
该实施例中，在竖板10上均开有安装孔，可以通过竖板10上的安装孔完成底座以及罐体1的安装定位。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (7)
1.一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置，其特征在于，包括底座和罐体(1)，所述底座设置在所述罐体(1)下方，并与所述罐体(1)下端的两端连接，所述罐体(1)的下端中部设有出水口，上端设有至少一个出气口，所述罐体(1)的一端设有至少一个第一尾气入口(2)，其另一端设有与所述第一尾气入口(2)数量相等并一一对应的多个第二尾气入口(3)，所述罐体(1)的内部设有多块呈螺形分布的扰流板(4)。
2.如权利要求1所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置，其特征在于，所述罐体(1)为内部中空且水平设置的圆柱体。
3.如权利要求1所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置，其特征在于，所述出气口的外沿设有第一连接头(5)。
4.如权利要求1所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置，其特征在于，所述第一尾气入口(2)的外沿和第二尾气入口(3)的外沿均设有第二连接头(6)。
5.如权利要求1所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置，其特征在于，还包括用于连接尾排电磁阀的第三连接件(7)，所述第三连接件(7)的上端与所述罐体(1)的下端连接，其内部与所述出水口连通。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置，其特征在于，还包括用于安装传感器的第四连接件(8)，所述第四连接件(8)的上端与所述罐体(1)的上端连接。
7.如权利要求1-5任一项所述的一种用于氢燃料发动机系统的氢尾排气液分离装置，其特征在于，所述底座包括水平板(9)和两块竖板(10)，两块竖板(10)竖直设置，其下端分别与所述水平板(9)的两端连接，其上端分别与所述罐体(1)下端的两端连接，所述竖板(10)上均开有安装孔。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021148092A1 (en) * | 2020-01-20 | 2021-07-29 | Blue World Technologies Holding ApS | Method and system for preventing injury from hot exhaust gas |
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2019
- 2019-09-30 CN CN201921647282.9U patent/CN210576249U/zh active Active
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| US11658314B2 (en) | 2020-01-20 | 2023-05-23 | Blue World Technologies Holding ApS | Method and system for preventing injury from hot exhaust gas |
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