CN214672703U - 一种燃料电池测试用气体增湿装置 - Google Patents

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高鹏
李明磊
付斌
马锦垠
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Abstract

一种燃料电池测试用气体增湿装置，属于新能源、氢能领域。本实用新型解设有容器，容器顶部设有出气口，容器底部与排水电磁阀相连，容器一侧设有循环水入口、循环水出口、进气口，容器的另一侧设有液位传感器a、液位传感器b、液位传感器c，容器内设有循环水喷淋器，循环水喷淋器上方设有丝网除沫器，循环水喷淋器下方设有填料部，填料部下方设有气体分布器，气体分布器与进气口相连，循环水入口、循环水出口均与丝网除沫器相连。本实用新型可实现实现高效增湿，同时防止液态水进入燃料电池，控制简单，成本低廉；另外本实用新型内部无转动部件，使用寿命长。

Description

一种燃料电池测试用气体增湿装置
技术领域
本实用新型属于新能源、氢能领域，具体涉及一种燃料电池测试用气体增湿装置。
背景技术
燃料电池是一种清洁、高效、长寿命的发电装置。燃料电池与常规的发电技术相比，在效率、安全性、可靠性、灵活性、清洁性、操作性能等方面有很大的优势，应用前景十分广阔。作为燃料电池中的一种，质子交换膜燃料电池还具有操作温度低、比能量高、使用寿命长、响应速度快以及无电解质泄漏等优点，在国防、能源、交通、环保、通讯等方面都有很好的应用前景。在质子交换膜燃料电池运行过程中，气体增湿是最重要的环节之一。
在目前实际应用中，一般用于燃料电池测试气体增湿分为两种，鼓泡增湿和喷淋增湿。
鼓泡增湿-，该方法设备简单、工艺简便、成本低廉，在小功率燃料电池测试台架上较为常见，但是在气体流量较大时会出现液态水进入燃料电池的问题。
喷淋增湿-该方法将液态水直接注入到反应气体中，气液混合不均匀，无法将所有的液态水气化，可能造成燃料电池扩散层水淹问题，并且喷嘴控制较为复杂。
实用新型内容
针对上述不足本实用新型提供一种燃料电池测试用气体增湿装置，该装置可实现高效增湿，且装置结构稳定性高，成本低廉。
本实用新型解决技术问题采用的装置设有容器，容器顶部设有出气口，容器底部与排水电磁阀相连，容器一侧设有循环水入口、循环水出口、进气口，容器的另一侧设有液位传感器a、液位传感器b、液位传感器c，容器内设有循环水喷淋器，循环水喷淋器上方设有丝网除沫器，循环水喷淋器下方设有填料部，填料部下方设有气体分布器，气体分布器与进气口相连，循环水入口、循环水出口均与丝网除沫器相连。
进一步的，填料部的填料为波纹集成填料。
进一步的，气体分布器为类圆锥体状。
进一步的，容器为类圆柱状。
进一步的，液位传感器a的位置高于液位传感器b的位置，液位传感器b的位置高于也未传感器c的位置。
进一步的，液位传感器a、液位传感器b、液位传感器c均与PLC控制器电连接，PLC控制器还与排水电磁阀电连接。
进一步的，容器和丝网除沫器均为不锈钢材质。
进一步的，液压传感器b的位置高于填料部的位置。
工作过程：水由循环水入口进入至循环水喷淋器向容器内喷淋，液位传感器控制水位高于液压传感器b的位置同时低于液压传感器a的位置，气体由进气口进入经气体分布器分散后进入填料部，填料部内的气体和水混合后向上进入丝网除沫器处理后由出气口排出。
有益效果：本实用新型可实现实现高效增湿，同时防止液态水进入燃料电池，控制简单，成本低廉；另外本实用新型内部无转动部件，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
如图，1.出气口，2.容器，3.循环水喷淋器，4.液位传感器a，5.液位传感器b，6.气体分布器，7.液位传感器，8.排水电磁阀，9.循环水出口，10.进气口，11.循环水入口，12.丝网除沫器，13.填料部。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1
本实施例设有容器2，容器2顶部设有出气口1，容器2底部与排水电磁阀8相连，容器2一侧设有循环水入口11、循环水出口9、进气口10，容器2的另一侧设有液位传感器a4、液位传感器b5、液位传感器c7，容器2内设有循环水喷淋器3，循环水喷淋器3上方设有丝网除沫器12，循环水喷淋器3下方设有填料部13，填料部3下方设有气体分布器6，气体分布器6与进气口10相连，循环水入口11、循环水出口9均与丝网除沫器12相连。其中填料部6的填料为波纹集成填料。气体分布器6为类圆锥体状。容器2为类圆柱状。液位传感器a4的位置高于液位传感器b5的位置，液位传感器b5的位置高于也未传感器c7的位置。液位传感器a4、液位传感器b5、液位传感器c7均与PLC控制器电连接，PLC控制器还与排水电磁阀8电连接。容器2和丝网除沫器12均为不锈钢材质。液压传感器b5的位置高于填料部13的位置。
实施例2
工作过程：水由循环水入口11进入至循环水喷淋器3向容器2内喷淋，液位传感器控制水位高于液压传感器b5的位置同时低于液压传感器a3的位置，气体由进气口10进入经气体分布器6分散后进入填料部13，填料部13内的气体和水混合后向上进入丝网除沫器12处理后由出气口1排出。
实施例3
增湿过程如下，容器2内部温度通过循环水循环保证气体温度，通过液位传感器以及底部排水电磁阀8控制水位，避免液位过高导致淹没喷淋口。
气体通过进气口10进入到气体分布器6扩散成大量微小气泡在液位中，气泡在液位中向上通过波纹集成填料，波纹集成填料可以使气体在液位中长时间滞留，以保证气液混合效果，但并不能保证气体饱和。
气体通过波纹集成填料向上出液面，经过循环水喷淋器12使气液充分混合已达到气体过饱和状态。
气体通过循环水喷淋器12到达丝网除沫器12，通过丝网除沫器12把过饱和的液态水滤掉，通过出气口1进入到燃料电池内部。
本实用新型可同时满足小气量和大量的不同工况增湿。通过增加气液混合时间已达到气体过饱状态，并过滤掉液态水，同时防止液态水进入燃料电池内部。
上述实施例只是用于对本实用新型的举例和说明，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围内。

Claims (8)

1.一种燃料电池测试用气体增湿装置，其特征在于，该装置设有容器(2)，容器(2)顶部设有出气口(1)，容器(2)底部与排水电磁阀(8)相连，容器(2)一侧设有循环水入口(11)、循环水出口(9)、进气口(10)，容器(2)的另一侧设有液位传感器a(4)、液位传感器b(5)、液位传感器c(7)，容器(2)内设有循环水喷淋器(3)，循环水喷淋器(3)上方设有丝网除沫器(12)，循环水喷淋器(3)下方设有填料部(13)，填料部(13)下方设有气体分布器(6)，气体分布器(6)与进气口(10)相连，循环水入口(11)、循环水出口(9)均与丝网除沫器(12)相连。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池测试用气体增湿装置，其特征在于，填料部(13)的填料为波纹集成填料。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池测试用气体增湿装置，其特征在于，气体分布器(6)为类圆锥体状。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池测试用气体增湿装置，其特征在于，容器(2)为类圆柱状。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池测试用气体增湿装置，其特征在于，液位传感器a(4)的位置高于液位传感器b(5)的位置，液位传感器b(5)的位置高于液位传感器c(7)的位置。
6.根据权利要求1所述的一种燃料电池测试用气体增湿装置，其特征在于，液位传感器a(4)、液位传感器b(5)、液位传感器c(7)均与PLC控制器电连接，PLC控制器还与排水电磁阀(8)电连接。
7.根据权利要求1所述的一种燃料电池测试用气体增湿装置，其特征在于，容器(2)和丝网除沫器(12)均为不锈钢材质。
8.根据权利要求1所述的一种燃料电池测试用气体增湿装置，其特征在于，液位传感器b(5)的位置高于填料部(13)的位置。
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