CN211302622U - 脱硫装置、sofc系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种脱硫装置、SOFC系统及车辆，脱硫装置包括：用于盛放脱硫剂的容器，所述容器包括内层壁和外层壁，所述内层壁与所述外层壁之间形成水腔，且所述外层壁上设置有与所述水腔连通的进水口和出水口，所述容器的顶部设置有气体出孔且所述容器的底部设置有气体进孔；设置于所述气体出孔处的双层螺纹衬套，所述双层螺纹衬套包括螺纹连接的内衬套和外衬套，所述外衬套的外壁与所述气体出孔的孔壁螺纹连接，所述内衬套的内壁与转接头螺纹连接。该SOFC系统的脱硫装置的结构设计可以有效地解决SOFC系统的脱硫装置内脱硫剂升温较慢的问题。

Description

脱硫装置、SOFC系统及车辆
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域，更具体地说，涉及一种脱硫装置、SOFC系统及车辆。
背景技术
SOFC系统(固态氧化物燃料电池)是使用固体氧化物为电解质且在高温下工作的燃料电池。在SOFC系统的燃气系统中，燃气系统中的脱硫装置是必不可少装置，而传统脱硫装置一般的只是储存脱硫剂容器或与过滤器集成在一起容器。
传统燃气系统中维持脱硫剂温度的主要是依靠天然气自身温度，该温度是通过减压阀及热交换器的热循环给天然气加热获得的。这种方式在低温环境下，需要系统工作较长工作时间才能达到脱硫剂所需温度，对脱硫装置热交换效率来说较低。并且现有技术中的脱硫装置体积较大，占比空间大，对装置的安装及后期维护、脱硫剂的更换均不便。
综上所述，如何有效地解决SOFC系统的脱硫装置内脱硫剂升温较慢的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种SOFC系统的脱硫装置，该SOFC系统的脱硫装置的结构设计可以有效地解决SOFC系统的脱硫装置内脱硫剂升温较慢的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述脱硫装置的SOFC系统以及一种车辆。
为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种SOFC系统的脱硫装置，包括：
用于盛放脱硫剂的容器，所述容器包括内层壁和外层壁，所述内层壁与所述外层壁之间形成水腔，且所述外层壁上设置有与所述水腔连通的进水口和出水口，所述容器的顶部设置有气体出孔且所述容器的底部设置有气体进孔；
设置于所述气体出孔处的双层螺纹衬套，所述双层螺纹衬套包括螺纹连接的内衬套和外衬套，所述外衬套的外壁与所述气体出孔的孔壁螺纹连接，所述内衬套的内壁与转接头螺纹连接。
优选地，上述SOFC系统的脱硫装置中，所述容器的底部设置有栅格板，所述栅格板下侧具有缓冲腔，从所述气体进孔进入的气体依次流经所述缓冲腔和栅格板。
优选地，上述SOFC系统的脱硫装置中，所述外衬套与所述气体出孔的孔壁之间还设置有至少一个周向定位销。
优选地，上述SOFC系统的脱硫装置中，所述容器为长方体形状。
优选地，上述SOFC系统的脱硫装置中，所述进水口和出水口分别位于所述容器的上部和下部。
优选地，上述SOFC系统的脱硫装置中，所述转接头为直角转接头。
优选地，上述SOFC系统的脱硫装置中，所述直角接头上还集成有过滤元件。
一种SOFC系统，包括至少一个如上述中任一项所述的脱硫装置。
优选地，上述SOFC系统中，所述脱硫装置的数量为多个，且任意两个所述脱硫装置串连或并连。
一种车辆，包括如上述中任一项所述的SOFC系统。
本实用新型提供的SOFC系统的脱硫装置包括容器和双层螺纹衬套。其中，容器的内腔用于盛放脱硫剂。容器包括内层壁和外层壁，内层壁与外层壁之间形成水腔，并且外层壁上设置有与水腔连通的进水口和出水口。即循环水可以经进水口进入水腔，在水腔内循环后经出水口排出水腔。内腔即内层壁内侧的空腔，脱硫剂放在内腔内即可。
容器的顶部设置有气体出孔，气体出孔与内腔连通。容器的底部设置有气体进孔，气体进孔也与内腔连通。气体经气体进孔进入内腔内，经脱硫剂脱硫后从气体出孔排出。
双层螺纹衬套设置在气体出孔处。双层螺纹衬套包括套叠设置的内衬套和外衬套，并且内衬套和外衬套之间螺纹连接，即内衬套的外壁和外衬套的内壁螺纹配合。外衬套的外壁与气体出孔的孔壁螺纹连接，内衬套的内壁与转接头螺纹连接。
应用本实用新型提供的SOFC系统的脱硫装置时，可以将进水口和出水口与整车循环水连通，整车循环水经进水口进入水腔，在水腔内循环后经出水口排出水腔，且整车循环水在水腔中对脱硫剂进行升温，如此自车辆启动后便可对脱硫剂升温，可以使脱硫剂快速升温达到工作环境温度，此效果要比传统通过气体加热更好。
另外，采用双螺纹衬套连接具有良好的密封性，当需要更换脱硫剂时，可以将外衬套和内衬套一起旋转拆卸下，此时外衬套的口径较大便于脱硫剂的快速流出或流入。当需要更换转接头时，转动转接头和内衬套即可。如此设计既有利于转接头更换频繁而不伤害容器，又有利于采用较大口径加快更换脱硫剂速度。
为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种SOFC系统和车辆，该SOFC系统和车辆包括上述任一种脱硫装置。由于上述的脱硫装置具有上述技术效果，具有该脱硫装置的SOFC系统和车辆也应具有相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的脱硫装置的剖视图；
图2为本实用新型实施例提供的双层螺纹衬套的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的直角转接头的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的两个脱硫装置串连的示意图。
在图1-4中：
1-直角转接头、1a-过滤元件、2-周向定位销、3-双层螺纹衬套、3a-外衬套、3b-内衬套、4-水腔、5-容器、6-内腔、7-栅格板、8-循环水卡套接头、9-直通转接头。
具体实施方式
本实用新型的第一个目的在于提供一种SOFC系统的脱硫装置，该SOFC系统的脱硫装置的结构设计可以有效地解决SOFC系统的脱硫装置内脱硫剂升温较慢的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述脱硫装置的SOFC系统以及一种车辆。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”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，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1-图4，本实用新型提供的SOFC系统的脱硫装置包括容器5和双层螺纹衬套3。其中，容器5的内腔6用于盛放脱硫剂。容器5包括内层壁和外层壁，内层壁与外层壁之间形成水腔4，并且外层壁上设置有与水腔4连通的进水口和出水口。即循环水可以经进水口进入水腔4，在水腔4内循环后经出水口排出水腔4。内腔6即内层壁内侧的空腔，脱硫剂放在内腔6内即可。
容器5的顶部设置有气体出孔，气体出孔与内腔6连通。容器5的底部设置有气体进孔，气体进孔也与内腔6连通。气体经气体进孔进入内腔6内，经脱硫剂脱硫后从气体出孔排出。
双层螺纹衬套3设置在气体出孔处。双层螺纹衬套3包括套叠设置的内衬套3b和外衬套3a，并且内衬套3b和外衬套3a之间螺纹连接，即内衬套3b的外壁和外衬套3a的内壁螺纹配合。外衬套3a的外壁与气体出孔的孔壁螺纹连接，内衬套3b的内壁与转接头螺纹连接。
应用本实用新型提供的SOFC系统的脱硫装置时，可以将进水口和出水口与整车循环水连通，整车循环水经进水口进入水腔4，在水腔4内循环后经出水口排出水腔4，且整车循环水在水腔4中对脱硫剂进行升温，如此自车辆启动后便可对脱硫剂升温，可以使脱硫剂快速升温达到工作环境温度，此效果要比传统通过气体加热更好。
另外，采用双螺纹衬套连接具有良好的密封性，当需要更换脱硫剂时，可以将外衬套3a和内衬套3b一起旋转拆卸下，此时外衬套3a的口径较大便于脱硫剂的快速流出或流入。当需要更换转接头时，转动转接头和内衬套3b即可。如此设计既有利于转接头更换频繁而不伤害容器5，又有利于采用较大口径加快更换脱硫剂速度。
为了使湍流气体分布更均匀，容器5的底部还可以设置有栅格板7，栅格板7下侧具有缓冲腔，从气体进孔进入的气体依次流经缓冲腔和栅格板7。如此设置，栅格板7不仅可以支撑脱硫剂，而且栅格板7下面的湍流气体经过栅格板7后分布更加均匀。具体地，栅格板7上可以设置有多个圆通孔，或者其它形状的通孔，在此不作限定。栅格板7可以为密集激光打孔的栅格板7，在此不作限定。
为了防止拆卸或安装转接头时外衬套3a随内衬套3b一起转动，还可以在外衬套3a与气体出孔的孔壁之间设置有至少一个周向定位销2。周向定位销2可以防止外衬套3a转动，当需要更换脱硫剂时，拆下周向定位销2转动外衬套3a即可。
具体地，周向定位销2可以穿过外衬套3a上的销孔且同时插入气体出孔的孔壁上的销孔即可。
优选地，容器5可以为长方体形状。该脱硫装置可以单体使用，单个装置体积小，重量轻，方便安装与脱硫剂的更换。也可以多个脱硫装置组合使用，可以根据不同催化剂与使用要求，通过不同数量的脱硫装置的串连并快速组装增大脱硫剂体积以达到脱硫效果。另外，该脱硫装置还可以方便的固定在车辆环境仓的侧壁上，相对原圆柱脱硫罐，可以有效利用空间，为其它系统节约安装空间。
在一具体实施例中，进水口和出水口分别位于容器5的上部和下部，如此可以充分利用循环水的热量。进一步地，进水口和出水口可以分别设置在容器5的两侧。进水口在容器5的下部，出水口在容器5的上部。
进水口和出水口还可以设置循环水卡套接头8，以便于连接其它部件，在此不作限定。
另外，上述与内衬套3b连接的转接头可以为直角转接头1，如此更便于与其它部件连接。进一步地，为防止脱硫剂的颗粒随气体溢出，直角接头上还集成有过滤元件1a。过滤元件1a为俘获粒子为0.5μm的烧结式过滤元件。
气体进孔处也设置有转接头，气体进孔处的转接头可以为直通转接头9，气体进孔处的转接头上也可以集成有过滤元件1a。气体进孔处的转接头和与内衬套3b连接的转接头可以均为卡套转接头。
基于上述实施例中提供的脱硫装置，本实用新型还提供了一种SOFC系统，该SOFC系统包括上述实施例中任意一种脱硫装置。由于该SOFC系统采用了上述实施例中的脱硫装置，所以该SOFC系统的有益效果请参考上述实施例。
进一步地，SOFC系统包括多个脱硫装置，并且任意两个脱硫装置串连或并连。具体，可以多个脱硫装置串连或多个脱硫装置并连，在此不作限定。
本实用新型还提供了一种车辆，车辆包括上述SOFC系统，因此该车辆的有益效果请参考上述实施例。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.一种SOFC系统的脱硫装置，其特征在于，包括：
用于盛放脱硫剂的容器(5)，所述容器(5)包括内层壁和外层壁，所述内层壁与所述外层壁之间形成水腔(4)，且所述外层壁上设置有与所述水腔(4)连通的进水口和出水口，所述容器(5)的顶部设置有气体出孔且所述容器(5)的底部设置有气体进孔；
设置于所述气体出孔处的双层螺纹衬套(3)，所述双层螺纹衬套(3)包括螺纹连接的内衬套(3b)和外衬套(3a)，所述外衬套(3a)的外壁与所述气体出孔的孔壁螺纹连接，所述内衬套(3b)的内壁与转接头螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的SOFC系统的脱硫装置，其特征在于，所述容器(5)的底部设置有栅格板(7)，所述栅格板(7)下侧具有缓冲腔，从所述气体进孔进入的气体依次流经所述缓冲腔和栅格板(7)。
3.根据权利要求1所述的SOFC系统的脱硫装置，其特征在于，所述外衬套(3a)与所述气体出孔的孔壁之间还设置有至少一个周向定位销(2)。
4.根据权利要求1所述的SOFC系统的脱硫装置，其特征在于，所述容器(5)为长方体形状。
5.根据权利要求4所述的SOFC系统的脱硫装置，其特征在于，所述进水口和出水口分别位于所述容器(5)的上部和下部。
6.根据权利要求1所述的SOFC系统的脱硫装置，其特征在于，所述转接头为直角转接头(1)。
7.根据权利要求6所述的SOFC系统的脱硫装置，其特征在于，所述直角接头上还集成有过滤元件(1a)。
8.一种SOFC系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-7任一项所述的脱硫装置。
9.根据权利要求8所述的SOFC系统，其特征在于，所述脱硫装置的数量为多个，且任意两个所述脱硫装置串连或并连。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8-9中任一项所述的SOFC系统。
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