RU111355U1 - TWO-CIRCUIT THERMOSTATING SYSTEM - Google Patents
TWO-CIRCUIT THERMOSTATING SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU111355U1 RU111355U1 RU2011128382/07U RU2011128382U RU111355U1 RU 111355 U1 RU111355 U1 RU 111355U1 RU 2011128382/07 U RU2011128382/07 U RU 2011128382/07U RU 2011128382 U RU2011128382 U RU 2011128382U RU 111355 U1 RU111355 U1 RU 111355U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circuit
- jet pump
- liquid jet
- nozzle
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
Двухконтурная система термостатирования, включающая первый контур, содержащий канал охлаждения топливного элемента, циркуляционное средство первого контура и теплообменный аппарат, и второй контур, содержащий циркуляционное средство второго контура и охладитель, отличающаяся тем, что система термостатирования снабжена сепаратором, циркуляционное средство первого контура выполнено в виде газожидкостного струйного насоса, имеющего сопло для подвода активной среды, сопло для подвода пассивной среды и выходной патрубок, циркуляционное средство второго контура выполнено в виде парожидкостного струйного насоса, имеющего сопло для подвода активной среды, сопло для подвода пассивной среды и выходной патрубок, причем выход канала охлаждения топливного элемента соединен с входом первого контура в теплообменный аппарат, выход первого контура из теплообменного аппарата соединен с соплом для пассивной среды газожидкостного струйного насоса, выходной патрубок газожидкостного струйного насоса соединен с входом в сепаратор, выход первого контура сепаратора соединен с входом в канал охлаждения топливного элемента, а выход второго контура сепаратора соединен с входом в сопло для активной среды парожидкостного струйного насоса, выходной патрубок парожидкостного струйного насоса соединен с входом в охладитель и входом второго контура в теплообменный аппарат, выход второго контура из теплообменного аппарата соединен с соплом для активной среды газожидкостного струйного насоса, выход из охладителя соединен с соплом для пассивной среды парожидкостного струйного насоса. A two-circuit thermostatting system, including a first circuit containing a fuel cell cooling channel, a first circuit circulating means and a heat exchanger, and a second circuit containing a second circuit circulating means and a cooler, characterized in that the thermostating system is equipped with a separator, the first circuit circulating means is made in the form a gas-liquid jet pump having a nozzle for supplying an active medium, a nozzle for supplying a passive medium and an outlet pipe, the circulating means of the second circuit is made in the form of a vapor-liquid jet pump having a nozzle for supplying an active medium, a nozzle for supplying a passive medium and an outlet pipe, and the channel outlet cooling the fuel cell is connected to the inlet of the first loop to the heat exchanger, the outlet of the first loop from the heat exchanger is connected to the nozzle for the passive medium of the gas-liquid jet pump, the outlet of the gas-liquid jet pump is connected n with the inlet to the separator, the outlet of the first circuit of the separator is connected to the inlet to the cooling channel of the fuel cell, and the outlet of the second circuit of the separator is connected to the inlet to the nozzle for the active medium of the vapor-liquid jet pump, the outlet of the vapor-liquid jet pump is connected to the inlet to the cooler and the inlet of the second circuit into the heat exchanger, the outlet of the second circuit from the heat exchanger is connected to the nozzle for the active medium of the gas-liquid jet pump, the outlet from the cooler is connected to the nozzle for the passive medium of the vapor-liquid jet pump.
Description
Полезная модель относится к области электрохимических генераторов, а именно к системам термостатирования топливных элементов электрохимических генераторов.The utility model relates to the field of electrochemical generators, and in particular to thermostatic systems of fuel cells of electrochemical generators.
Известна система охлаждения топливного элемента (патент RU 2396642 С1 от 13.03.2007), содержащая охлаждающий контур, в котором для транспортирования охлаждающего средства установлен насос. Недостатком данной системы является наличие одного охлаждающего контура, что снижает эффективность охлаждения топливного элемента.A known fuel cell cooling system (patent RU 2396642 C1 of 03/13/2007) containing a cooling circuit in which a pump is installed for transporting the coolant. The disadvantage of this system is the presence of one cooling circuit, which reduces the cooling efficiency of the fuel cell.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели устройством является система обеспечения теплового режима энергетической установки [Шаманов Н.П., Калмыков А.Н. «Электрохимические транспортные энергоустановки с водородным топливом» - СПб: Изд. центр СПбГМТУ, 2006 г.]. Система содержит первый контур водяного охлаждения и второй контур охлаждения низкотемпературным теплоносителем. Недостатком данной системы является использование в качестве циркуляционного средства охлаждающих контуров электронасосов, требующих дополнительных затрат электроэнергии.Closest to the proposed utility model, the device is a system for ensuring the thermal regime of a power plant [Shamanov NP, Kalmykov AN "Electrochemical transport power plants with hydrogen fuel" - SPb: Publ. Center SPbGMTU, 2006]. The system comprises a first water cooling circuit and a second cooling circuit with a low temperature coolant. The disadvantage of this system is the use as a circulating means of the cooling circuits of electric pumps, requiring additional energy costs.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение КПД генератора в целом за счет использования отводимой от топливного элемента тепловой энергии для циркуляции теплоносителей охлаждающих контуров.The technical result of the proposed utility model is to increase the efficiency of the generator as a whole due to the use of heat energy removed from the fuel cell for circulating the coolants of the cooling circuits.
Для достижения данного результата двухконтурная система термостатирования включает два контура охлаждения. Первый контур содержит канал охлаждения топливного элемента, теплообменный аппарат и газожидкостный струйный насос. Второй контур содержит парожидкостный струйный насос и охладитель. Система термостатирования снабжена также сепаратором. При этом выход канала охлаждения топливного элемента соединен с входом первого контура в теплообменный аппарат, выход первого контура из теплообменного аппарата соединен с соплом для пассивной среды газожидкостного струйного насоса, выходной патрубок газожидкостного струйного насоса соединен с входом в сепаратор, выход первого контура сепаратора соединен с входом в канал охлаждения топливного элемента, а выход второго контура сепаратора соединен с входом в сопло для активной среды парожидкостного струйного насоса. Выходной патрубок парожидкостного струйного насоса соединен с входом в охладитель и входом второго контура в теплообменный аппарат. Выход второго контура из теплообменного аппарата соединен с соплом для активной среды газожидкостного струйного насоса, а выход из охладителя соединен с соплом для пассивной среды парожидкостного струйного насоса.To achieve this result, a two-circuit temperature control system includes two cooling circuits. The first circuit comprises a fuel cell cooling channel, a heat exchanger, and a gas-liquid jet pump. The second circuit contains a vapor-liquid jet pump and a cooler. The temperature control system is also equipped with a separator. The output of the fuel cell cooling channel is connected to the input of the primary circuit to the heat exchanger, the output of the primary circuit from the heat exchanger is connected to the nozzle for the passive medium of the gas-liquid jet pump, the outlet pipe of the gas-liquid jet pump is connected to the inlet to the separator, the output of the first separator circuit is connected to the input in the cooling channel of the fuel cell, and the output of the second separator circuit is connected to the inlet to the nozzle for the active medium of a vapor-liquid jet pump. The outlet pipe of the vapor-liquid jet pump is connected to the inlet to the cooler and the inlet of the second circuit to the heat exchanger. The outlet of the second circuit from the heat exchanger is connected to the nozzle for the active medium of the gas-liquid jet pump, and the outlet from the cooler is connected to the nozzle for the passive medium of the vapor-liquid jet pump.
Технический результат предлагаемой полезной модели достигается тем, что циркуляция теплоносителей обоих охлаждающих контуров осуществляется за счет напора парожидкостного струйного насоса второго контура. Данный напор образуется в результате преобразования (внутри парожидкостного струйного насоса) энергии пара в кинетическую энергию теплоносителя второго контура и, далее, в потенциальную энергию давления. При этом передача тепловой энергии от топливного элемента низкотемпературному носителю второго контура осуществляется теплоносителем первого контура в теплообменном аппарате. Циркуляция теплоносителя первого контура производится газожидкостным струйным насосом, который использует напор, образуемый парожидкостным струйным насосом второго контура охлаждения.The technical result of the proposed utility model is achieved by the fact that the circulation of the coolants of both cooling circuits is carried out due to the pressure of the steam-liquid jet pump of the second circuit. This pressure is generated as a result of the conversion (inside the vapor-liquid jet pump) of the steam energy into the kinetic energy of the coolant of the second circuit and, further, into the potential pressure energy. In this case, the transfer of thermal energy from the fuel element to the low-temperature carrier of the second circuit is carried out by the coolant of the first circuit in the heat exchanger. The primary coolant is circulated by a gas-liquid jet pump, which uses the pressure generated by the vapor-liquid jet pump of the second cooling circuit.
На Фиг.1 изображена схема возможной реализации предлагаемой полезной модели. Двухконтурная система термостатирования содержит канал охлаждения топливного элемента 1, теплообменный аппарат 2, сепаратор 3, газожидкостный струйный насос 4, парожидкостный струйный насос 5, охладитель 6. Газожидкостный струйный насос 4 содержит сопло 7 для пассивной среды (воды), сопло 8 для активной среды (фреонового пара) и выходной патрубок 11. Парожидкостный струйный насос 5 содержит сопло 9 для пассивной среды (жидкого фреона), сопло 10 для активной среды (фреонового пара) и выходной патрубок 12.Figure 1 shows a diagram of a possible implementation of the proposed utility model. The dual-circuit temperature control system comprises a fuel cell cooling channel 1, a heat exchanger 2, a separator 3, a gas-liquid jet pump 4, a vapor-liquid jet pump 5, a cooler 6. A gas-liquid jet pump 4 contains a nozzle 7 for a passive medium (water), a nozzle 8 for an active medium ( freon steam) and outlet pipe 11. The vapor-liquid jet pump 5 comprises a nozzle 9 for a passive medium (liquid freon), a nozzle 10 for an active medium (freon steam) and an outlet pipe 12.
Система термостатирования работает следующим образом. Фреоновый пар поступает на сопло 10 для активной среды, а жидкий фреон из теплообменника 6 поступает на сопло 9 для пассивной среды парожидкостного струйного насоса 5. В камере смешения парожидкостного струйного насоса 5 фреоновый пар конденсируется, при этом повышается давление среды и повышается температура жидкого фреона. Поток однофазного жидкого фреона с повышенным давлением выходит из выходного патрубка 12 парожидкостного струйного насоса 5. Далее, под действием напора, созданного струйным насосом 5, жидкий фреон двигается по двум контурам: через охладитель 6, проходя через который жидкий фреон охлаждается и подается на сопло 9 для пассивной среды парожидкостного струйного насоса 5, и через теплообменный аппарат 2, газожидкостный струйный насос 4, сепаратор 3 на сопло 10 для активной среды газожидкостного струйного насоса 5. Проходя через теплообменный аппарат 2, фреон за счет тепла воды испаряется, его удельный объем увеличивается, и он служит активной средой в газожидкостном струйном насосе 4. Двухфазная смесь с повышенным давлением выходит из выходного патрубка 11 и поступает в сепаратор 3, где разделяется на воду и фреоновый пар. Охлажденная вода поступает на канал охлаждения топливного элемента 1, а фреоновый пар - на сопло для активной среды парожидкостного струйного насоса 5.The temperature control system operates as follows. Freon steam enters the nozzle 10 for the active medium, and liquid freon from the heat exchanger 6 enters the nozzle 9 for the passive medium of the vapor-liquid jet pump 5. In the mixing chamber of the vapor-liquid jet pump 5, the freon vapor condenses, while the pressure of the medium increases and the temperature of the liquid freon rises. The flow of a single-phase high-pressure liquid freon leaves the outlet pipe 12 of the steam-liquid jet pump 5. Further, under the pressure created by the jet pump 5, the liquid freon moves in two circuits: through a cooler 6, through which the liquid freon is cooled and fed to the nozzle 9 for a passive medium of a vapor-liquid jet pump 5, and through a heat exchanger 2, a gas-liquid jet pump 4, a separator 3 to a nozzle 10 for an active medium of a gas-liquid jet pump 5. Passing through a heat exchange apparatus at 2, freon evaporates due to the heat of water, its specific volume increases, and it serves as an active medium in a gas-liquid jet pump 4. A two-phase mixture with increased pressure leaves the outlet pipe 11 and enters the separator 3, where it is separated into water and freon vapor. Chilled water enters the cooling channel of the fuel element 1, and freon steam - to the nozzle for the active medium of a vapor-liquid jet pump 5.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011128382/07U RU111355U1 (en) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | TWO-CIRCUIT THERMOSTATING SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011128382/07U RU111355U1 (en) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | TWO-CIRCUIT THERMOSTATING SYSTEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU111355U1 true RU111355U1 (en) | 2011-12-10 |
Family
ID=45406266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011128382/07U RU111355U1 (en) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | TWO-CIRCUIT THERMOSTATING SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU111355U1 (en) |
-
2011
- 2011-07-08 RU RU2011128382/07U patent/RU111355U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9314741B2 (en) | Carbon dioxide recovery apparatus and carbon dioxide recovery method | |
| CN104769371A (en) | Apparatus and method for vapor driven absorption heat pumps and absorption heat transformer with applications | |
| CN103351034B (en) | High-temperature gas cooled reactor and low-temperature multiple-effect distillation seawater desalinization coupling device | |
| KR101431133B1 (en) | OTEC cycle device that contains the ejector | |
| JP2009081970A (en) | Thermoelectric generation set, and power generation system using thermoelectric generation set | |
| CN102094772B (en) | Solar energy-driven cogeneration device | |
| CN106252693A (en) | Battery system | |
| JP2014047675A (en) | Cooling water supply system and binary generator with the same | |
| CN112562879A (en) | Energy cascade utilization multi-element energy supply system based on nuclear energy | |
| US11828201B2 (en) | Enhanced thermoutilizer | |
| CN104929709A (en) | Solar moist air circulating electricity-water cogeneration system | |
| CN101832623B (en) | Pre-heat system of thermal power plant | |
| RU111355U1 (en) | TWO-CIRCUIT THERMOSTATING SYSTEM | |
| KR101556914B1 (en) | High efficiency OTEC system using re-open and liquid ejector - steam | |
| JP6997714B2 (en) | Power generation system | |
| JP7238102B2 (en) | water source heat pump | |
| WO2011031255A1 (en) | Phosphoric acid fuel cell with integrated absorption cycle refrigeration system | |
| CN104534739B (en) | A kind of flash distillation-diffusion absorption type refrigeration system | |
| KR101522710B1 (en) | High efficiency steam ejector ocean temperature difference between the splitter and power systems | |
| CN112624235A (en) | Based on thermoelectric type economic benefits and social benefits condensation structure and sea water desalination device | |
| CN110234941B (en) | Absorption refrigerator | |
| CN102116274B (en) | Ammonia water reheating-injecting power absorption circulation system driven by temperature difference of seawater | |
| CN215962209U (en) | A condensing equipment for rose hydrosol draws | |
| CN111403771B (en) | Fuel cell stack polar plate, fuel cell stack, cooling assembly and method | |
| CN220849930U (en) | Vacuum pumping system applied to condensing steam turbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200709 |