CN216498394U - 一种固体氧化物燃料电池尾气排放装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固体氧化物燃料电池尾气排放装置，包括冷却分离单元、排水管理单元、排气监测单元、控制柜、壳体。该固体氧化物燃料电池系统尾气排放装置通过冷却分离单元对系统尾气进行降温，并将尾气中的水蒸气冷却分离；通过排水管理单元收集冷凝水，并管理冷凝水的排放；通过排气监测单元观察尾气排放状态；通过控制柜管理尾气排放装置，该装置集成冷却分离、排水管理、排气监测功能，有利于对尾气排放进行集种管理，提高测试装置安全性，降低测试装置操作难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源技术领域，具体涉及一种固体氧化物燃料电池尾气排放装置。
背景技术
目前，为解决化石能源带来的环境污染、能源储备等问题，燃料电池作为一种高效率、无污染、可持续发展的能源技术已备受世界各国关注。固体氧化物燃料电池(SOC)是一种可以将化学能与电能自由转换的能量转换装置，为研究该技术，工作人员需对电堆进行大量的测试工作。而SOC工作温度为500～1000℃，即便利用换热器对尾气中的热量进行回收，尾气排放温度仍然相对较高。故而，在排放尾气时，一般会将尾气通过冷凝器中冷凝处理，然后再排出室外。但是，为了防止尾气中冷凝产生的液态水造成管路堵塞，影响尾气的正常排放，工作人员需要对尾气进行检测，以确认尾气的排放状态。如此繁琐的操作，自然会消耗工作人员大量的精力。同时，这一整套处理设备还存在占用空间大、布置散乱等问题，均会增加额外的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑、操作简单、具备自动排水及监测尾气排放状态功能的尾气排放装置，可有效提高测试装置安全性，降低测试装置操作难度。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
一种固体氧化物燃料电池尾气排放装置，包括冷却分离单元、排水管理单元、排气监测单元、控制柜、壳体；
所述排水管理单元包括电磁阀、液位传感器、蓄水箱；所述冷却分离单元位于蓄水箱上部，并一同位于壳体内，包括温度传感器、冷却风扇、冷却通道；
蓄水箱一端通过蓄水箱进气口与冷却通道出气口通过四通阀连接，另一端通过蓄水箱出气口与检气瓶进气口连通，通过蓄水箱回流口与检气瓶回流口连通，蓄水箱排水口与电磁阀连通，并通过冷凝水排水口排空；
所述冷却通道通过尾气进气口与固体氧化物燃料电池系统连接，温度传感器安装于温度传感器安装接口处；
所述排气监测单元位于蓄水箱上部，包括压力传感器、声光报警器和检气瓶，检气瓶通过检气瓶进气口和检气瓶回流口与蓄水箱连接，通过尾气排空口排出尾气，压力传感器安装于压力传感器安装接口处；
所述控制柜位于蓄水箱上部，控制柜面板上设置有电源按钮、温度显示窗口、压力显示窗口。
优选地，所述冷却风扇为一组，安装在控制柜的一侧，用于冷却通道和控制柜的降温；冷却风扇与控制柜电路连接，控制柜根据温度传感器实测温度值调节冷却风扇转速。
具体地，所述液位传感器为一组，分别用于监测蓄水箱内的上液位和下液位；液位传感器与控制柜电路连接，控制柜根据液位传感器反馈信号控制电磁阀开关。
优选地，所述检气瓶进气口比检气瓶回流口低1～2mm。
优选地，所述检气瓶内部装有去离子水，去离子水能够通过检气瓶回流口回流至蓄水箱。
具体地，所述压力传感器与控制柜电路连接，控制柜根据压力传感器实测压力值控制声光报警器和电磁阀开关。
有益效果：
本实用新型尾气排放装置通过冷却分离单元对固体氧化物燃料电池系统尾气进行降温，并将尾气中的水蒸气冷却分离；通过排水管理单元收集冷凝水，并管理冷凝水的排放；通过排气监测单元观察尾气排放状态；通过控制柜管理尾气排放装置，集成冷却分离、排水管理、排气监测功能于一体，有利于对尾气排放进行集种管理，提高测试装置安全性，降低测试装置操作难度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为该固体氧化物燃料电池尾气排放装置结构示意图。
图2为进出气接口、电源按钮、监测测点等安装位置示意图。
图3为该装置的A-A剖视图。
其中，各附图标记分别代表：
1-电磁阀、2-液位传感器、3-压力传感器、4-温度传感器、5-四通阀、6-冷却风扇、7-声光报警器、8-冷却通道、9-检气瓶、10-控制柜、11-蓄水箱、12-壳体；
101-冷凝水排水口、301-压力传感器安装接口、401-温度传感器安装接口、801-尾气进气口、802-冷却通道出气口、901-检气瓶进气口、902-检气瓶回流口、903-尾气排空口、1001-电源按钮、1002-温度显示窗口、1003-压力显示窗口、1101-蓄水箱进气口、1102-蓄水箱出气口、1103-蓄水箱回流口、1104-蓄水箱排水口。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1至图3所示，该固体氧化物燃料电池尾气排放装置包括冷却分离单元、排水管理单元、排气监测单元、控制柜10、壳体12。
其中，排水管理单元包括电磁阀1、液位传感器2、蓄水箱11；所述冷却分离单元位于蓄水箱11上部，并一同位于壳体12内，包括温度传感器4、冷却风扇6、冷却通道8。
蓄水箱11一端通过蓄水箱进气口1101与冷却通道出气口802通过四通阀5连接，另一端通过蓄水箱出气口1102与检气瓶进气口901连通，通过蓄水箱回流口1103与检气瓶回流口902连通，蓄水箱排水口1104与电磁阀1连通，并通过冷凝水排水口101排空。
冷却通道8通过尾气进气口801与固体氧化物燃料电池系统连接，温度传感器4安装于温度传感器安装接口401处。
排气监测单元位于蓄水箱11上部，包括压力传感器3、声光报警器7和检气瓶9，检气瓶9通过检气瓶进气口901和检气瓶回流口902与蓄水箱11连接，通过尾气排空口903排出尾气，压力传感器3安装于压力传感器安装接口301处。
控制柜10位于蓄水箱11上部，控制柜10面板上设置有电源按钮1001、温度显示窗口1002、压力显示窗口1003。
冷却风扇6为一组，安装在控制柜10的一侧，用于冷却通道8和控制柜10的降温；冷却风扇6与控制柜10电路连接，控制柜10根据温度传感器4实测温度值调节冷却风扇6转速。
液位传感器2为一组，分别用于监测蓄水箱11内的上液位和下液位；液位传感器2与控制柜10电路连接，控制柜10根据液位传感器2反馈信号控制电磁阀1开关。
检气瓶进气口901比检气瓶回流口902低1～2mm。检气瓶9内部装有去离子水，去离子水能够通过检气瓶回流口902回流至蓄水箱11。
压力传感器3与控制柜10电路连接，控制柜10根据压力传感器3实测压力值控制声光报警器7和电磁阀1开关。
该固体氧化物燃料电池尾气排放装置的使用过程和原理如下：
固体氧化物燃料电池系统的尾气通过尾气进气口801通入冷却通道8，冷却风扇6对冷却通道8及通道内的尾气进行冷却分离，使尾气中的水蒸气冷凝为液态水，尾气与冷凝水通过冷却通道出气口802、四通阀5、蓄水箱进气口1101通入蓄水箱11中。
由于检气瓶9中存有去离子水，且更多的去离子水将从检气瓶回流口902经蓄水箱回流口1103回流至蓄水箱11中，而检气瓶进气口901比检气瓶回流口902稍低1～2mm，故而尾气通过检气瓶进气口901通入检气瓶9中时，将破开水面，出现鼓泡现象，由此可判断尾气通过尾气排空口903正常排出。
进一步的，蓄水箱进气口1101通入的冷凝水和蓄水箱回流口1103回流的去离子水将储存于蓄水箱11中，当液位传感器2发出上液位报警信号时，控制柜10控制电磁阀1打开，当液位传感器2发出下液位报警时，控制柜10控制电磁阀1关闭。同时，当温度传感器4实测温度值大于设定值时，控制柜10控制冷却风扇7增加转速；当压力传感器3实测压力值大于设定值时，控制柜10控制声光报警器7发出声光报警，并控制电磁阀1打开，其后再关闭。
本实用新型提供了一种固体氧化物燃料电池尾气排放装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种固体氧化物燃料电池尾气排放装置，其特征在于，包括冷却分离单元、排水管理单元、排气监测单元、控制柜(10)、壳体(12)；
所述排水管理单元包括电磁阀(1)、液位传感器(2)、蓄水箱(11)；所述冷却分离单元位于蓄水箱(11)上部，并一同位于壳体(12)内，包括温度传感器(4)、冷却风扇(6)、冷却通道(8)；
蓄水箱(11)一端通过蓄水箱进气口(1101)与冷却通道出气口(802)通过四通阀(5)连接，另一端通过蓄水箱出气口(1102)与检气瓶进气口(901)连通，通过蓄水箱回流口(1103)与检气瓶回流口(902)连通，蓄水箱排水口(1104)与电磁阀(1)连通，并通过冷凝水排水口(101)排空；
所述冷却通道(8)通过尾气进气口(801)与固体氧化物燃料电池系统连接，温度传感器(4)安装于温度传感器安装接口(401)处；
所述排气监测单元位于蓄水箱(11)上部，包括压力传感器(3)、声光报警器(7)和检气瓶(9)，检气瓶(9)通过检气瓶进气口(901)和检气瓶回流口(902)与蓄水箱(11)连接，通过尾气排空口(903)排出尾气，压力传感器(3)安装于压力传感器安装接口(301)处；
所述控制柜(10)位于蓄水箱(11)上部，控制柜(10)面板上设置有电源按钮(1001)、温度显示窗口(1002)、压力显示窗口(1003)。
2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池尾气排放装置，其特征在于，所述冷却风扇(6)为一组，安装在控制柜(10)的一侧，用于冷却通道(8)和控制柜(10)的降温；冷却风扇(6)与控制柜(10)电路连接，控制柜(10)根据温度传感器(4)实测温度值调节冷却风扇(6)转速。
3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池尾气排放装置，其特征在于，所述液位传感器(2)为一组，分别用于监测蓄水箱(11)内的上液位和下液位；液位传感器(2)与控制柜(10)电路连接，控制柜(10)根据液位传感器(2)反馈信号控制电磁阀(1)开关。
4.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池尾气排放装置，其特征在于，所述检气瓶进气口(901)比检气瓶回流口(902)低1～2mm。
5.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池尾气排放装置，其特征在于，所述检气瓶(9)内部装有去离子水，去离子水能够通过检气瓶回流口(902)回流至蓄水箱(11)。
6.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池尾气排放装置，其特征在于，所述压力传感器(3)与控制柜(10)电路连接，控制柜(10)根据压力传感器(3)实测压力值控制声光报警器(7)和电磁阀(1)开关。
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|---|---|---|---|
| CN202123261922.2U CN216498394U (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种固体氧化物燃料电池尾气排放装置 |
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Publications (1)
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| CN216498394U true CN216498394U (zh) | 2022-05-13 |
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| CN202123261922.2U Active CN216498394U (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种固体氧化物燃料电池尾气排放装置 |
Country Status (1)
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2021
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