WO2021035267A1 - Ejektoranordnung und elektrochemischer reaktor - Google Patents

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WO2021035267A1
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ejector
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ejector nozzle
section
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David REICHHOLF
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Definitions

  • the present invention relates to an ejector arrangement with an ejector nozzle, a suction area and a mixing chamber for an electrochemical reactor.
  • the invention also relates to an electrochemical reactor with an ejector arrangement.
  • Ejector arrangements are used in generic reactors, in particular in the form of fuel cell systems, with recirculation solutions for recirculating fuel cell exhaust gas.
  • the operating efficiency of the fuel cell system can be increased through the recirculation and a corresponding reuse of fuel cell exhaust gas.
  • ejectors compared to recirculation solutions in which hot gas blowers are used for exhaust gas recirculation is that they do not have moving parts in the ejector. At high operating temperatures, such as those predominantly found in various fuel cell systems, moving parts are prone to failure. Sealing the movable functional components is another challenge.
  • a SOFC / SOEC system in which a control system has a second conditioning unit connected to a return line, which is designed as a flow generator and which is suitable for use in the To apply a flow to the hot air in the return line, the control system regulating this second conditioning unit as a function of temperatures recorded by temperature probes.
  • the second conditioning unit connected to the return line enables thermal energy to be returned at the same time, as well as a change in the mass flow.
  • the second conditioning unit can be designed as an ejector and can be regulated on the basis of a temperature difference value.
  • the return line has suitable actuating devices that enable a targeted change in the mass flow in the return line. This results in a relatively complex open-loop and closed-loop control configuration in order to compensate for the rigid geometry of the ejector with regard to the desired open-loop and closed-loop control of the overall system.
  • the object of the present invention is to at least partially take into account the above-described problems.
  • it is the task of the invention to provide an ejector assembly and an electrochemical reactor for improved operational control.
  • an ejector arrangement for an electrochemical reactor comprises: a mixing chamber, with a mixing chamber inlet and a mixing chamber outlet, for mixing a primary fluid with a secondary fluid, an ejector nozzle, with an ejector nozzle inlet and an ejector nozzle outlet, for providing the primary fluid for the mixing chamber, a secondary chamber for providing the secondary fluid, a suction area which extends at least over an extension length between the ejector nozzle outlet and the mixing chamber inlet, for sucking the secondary fluid from the secondary chamber into the suction area and from there for introducing it into the mixing chamber in response to the introduction of the Pri märfluids from the ejector nozzle into the mixing chamber, and an adjustment unit for a relative movement of the mixing chamber to the ejector nozzle for changing the extension length of the suction area between the ejector nozzle outlet and the mixing chamber inlet.
  • the extension length of the suction area can be understood to mean the distance between the ejector nozzle outlet and the mixing chamber inlet.
  • the ejector arrangement can be configured for an electrochemical reactor in the form of a fuel cell system, an electrolyzer and / or a reversibly operable fuel cell system, for example in the form of an SOFC / SOEC system.
  • a configuration for an electrochemical reactor in the form of a PEM fuel cell, which is operated with hydrogen or generates hydrogen, is also possible.
  • Further objects of the present invention are accordingly the use of an ejector arrangement according to the invention in a fuel cell system, in particular in the form of an SOFC / SOEC system and / or a PEM system.
  • the ejector arrangement can have a diffuser which is designed directly adjacent to the mixing chamber downstream of the latter.
  • the ejector nozzle is to be understood in particular as a component or a component arrangement which has at least one nozzle section, the nozzle section tapering in a flow direction through the ejector nozzle.
  • the direction of flow through the ejector nozzle can be understood to mean a direction in which the primary fluid flows at least substantially during operation of the electrochemical reactor.
  • the direction of flow through the ejector nozzle preferably also corresponds to a direction of flow through the mixing chamber and a direction of flow through the diffuser, with the flow direction not being a turbulent flow direction, but a main flow direction in which the primary fluid and / or the secondary fluid essentially flows through the ejector nozzle moving the mixing chamber and diffuser should be considered.
  • the ejector nozzle can have further functional components, which are designed in particular directly upstream on the nozzle section and / or directly upstream on an ejector duct section which is directly upstream of the nozzle section on the nozzle section for guiding the primary fluid through the ejector duct section into the nozzle section , exhibit.
  • the provision of the primary fluid for the mixing chamber can be understood to mean that the primary fluid from the ejector nozzle in the ejector arrangement can be passed on to the mixing chamber indirectly, in particular via the suction area.
  • the mixing chamber denotes an area in the ejector arrangement in which primary fluid from the ejector nozzle is mixed with secondary fluid from the secondary chamber.
  • Primary fluid can also be mixed with secondary fluid in the suction area, the mixing taking place to a lesser extent than in the mixing chamber.
  • the primary fluid from the ejector nozzle generates a fluid jet during operation of the electrochemical reactor, which sucks the secondary fluid out of the secondary chamber by means of pulse exchange and accelerates it in the direction of the mixing chamber.
  • the ejector arrangement can therefore also be understood as a jet pump arrangement.
  • the suction area is not defined by a specific housing, but can be understood as a free area in the flow direction described between the ejector nozzle outlet and the mixing chamber inlet.
  • an ejector is to be understood in particular as a jet pump.
  • the secondary chamber can have a fluid inlet through which the secondary fluid in the form of recirculated fuel cell stack exhaust gas from a fuel cell stack of the electrochemical reactor can be passed through a recirculation line into the secondary chamber.
  • the fuel cell stack exhaust gas can in particular be understood to mean cathode exhaust gas from a cathode section of the fuel cell stack if the electrochemical reactor is designed in the form of a fuel cell system with a fuel cell stack.
  • the fact that the secondary chamber is designed to provide the secondary fluid can also be understood to mean that the secondary chamber is designed as a collecting area and / or as a type of intermediate store for the recirculated secondary fluid.
  • the adjustment unit is designed to carry out a movement of the mixing chamber relative to the ejector nozzle in order to change the extension length of the suction region between the ejector nozzle outlet and the mixing chamber inlet.
  • the adjustment unit can have adjustment elements for adjusting a relative position of the ejector nozzle to the mixing chamber and / or the mixing chamber to the ejector nozzle.
  • the adjustment elements can be mounted directly on the ejector nozzle and / or on the mixing chamber, or on another functional component of the ejector arrangement, on and / or in which the ejector nozzle and / or the mixing chamber are arranged.
  • An ejector arrangement can also have a first housing part and a second housing part movable relative to the first housing part, the ejector nozzle being at least partially designed within the first housing part and the mixing chamber being at least partially designed within the second housing part, and the adjustment unit for moving the first housing part and / or the second housing part for the resulting rela tive movement is attached to the first housing part and / or to the second housing part. That is to say, in this case the adjustment unit is designed for a relative movement of the first housing part to the second housing part, whereby the relative movement between the ejector nozzle and the mixing chamber is caused accordingly.
  • Moving housing parts in which the ejector nozzle and / or the mixing chamber are located has proven to be easier to implement in extensive experiments than moving the ejector nozzle and / or the mixing chamber as such worthwhile.
  • the housing with an adjustment unit attached to it can also be kept fluid-tight with respect to the environment more easily than would be possible with a solution in which the adjustment unit is mounted directly on the ejector nozzle and / or the mixing chamber.
  • no fastening points of the adjustment unit have to be set on the ejector nozzle and / or on the mixing chamber, which are exposed to high thermal and mechanical loads during functional operation, which could lead to damage to the respective functional component during functional operation.
  • the ejector arrangement can be operated particularly safely because the adjustment unit is attached to the housing parts and not directly to the ejector nozzle and / or to the mixing chamber.
  • the movement of a housing part can be understood to mean a movement of at least a partial area of the housing part. That is, while a sub-area of the housing part is moving, another sub-area of the housing part can remain in the original relative position.
  • the fact that the second housing part can be moved relative to the first housing part by means of the adjustment unit can also be understood to mean that the first housing part can be moved relative to the second housing part by means of the adjustment unit. That is, a relative movement between the first housing part and the second housing part can be caused by the adjustment unit.
  • the ejector nozzle is preferably fixed at least partially in a stationary manner in the first housing part, so that no relative movement between the first housing part and the ejector nozzle is possible, at least non-destructively, during functional operation of the ejector arrangement.
  • the mixing chamber is preferably fixed at least partially in a stationary manner in the second housing part, so that no relative movement is possible between the second housing part and the mixing chamber, at least non-destructively, during functional operation of the ejector arrangement.
  • the stationary fixation of the ejector nozzle and / or the mixing chamber does not have to be understood as a fixation in which the respective functional component is fixed within and / or on the respective housing part.
  • the first housing part has an elastically deformable first compensation section for an elastic change in length of the first housing part caused by the adjustment unit and / or the second housing part has an elastically deformable second compensation section for a through the Adjusting unit caused elastic change in length of the second housing part.
  • the first compensating section and / or the second compensating section is in each case integrated, preferably non-destructively releasable, in the respective housing part.
  • the first compensating section in the form of a compensator possibly together with suitable sealing elements, can be screwed or welded onto a housing section of the first housing part.
  • the second compensating section in the form of a compensator possibly together with suitable sealing elements, can be screwed or welded onto a housing section of the second housing part.
  • the basically rigid geometry of the respective housing part can be designed to be elastically deformable by the compensating sections.
  • the first and / or the second compensation section can have correspondingly flexible and / or elastically deformable components which are also sufficiently gas-tight for the intended use.
  • the first compensation section and / or the second compensation section can be understood as a subsection of the respective housing part.
  • the first compensation section can extend in the form of a jacket around a portion of the ejector nozzle and / or the second compensation portion can extend in a jacket shape around a portion of the mixing chamber and / or a diffuser in the second housing part.
  • first housing part and the second housing part are mechanically connected to one another in a connecting section, the first compensating section adjoining the connecting section.
  • the two housing parts can thus be provided in a particularly compact manner, in particular when the two housing parts are at least partially connected to one another by the first compensating section.
  • the first compensation section can, for example, in the form of a Compensator can be designed with a first end portion and a second end portion, the first connecting part being connected to a housing portion of the first housing part and the second connecting part being connected to the second housing part.
  • the second compensation section in the case of an ejector arrangement according to the present invention, it is possible for the second compensation section to be configured downstream of the mixing chamber in an end region of the second housing part.
  • the second compensation section can be installed particularly easily at this position.
  • a diffuser can also be arranged downstream of the mixing chamber, the second compensating section in this case being designed downstream of the diffuser.
  • the ejector nozzle in the area of the ejector nozzle inlet can have an elastically deformable third compensation section for an elastic change in length of the ejector nozzle caused by the adjustment unit.
  • the ejector nozzle inlet is basically not located in the first housing part and / or, in contrast to, for example, a nozzle section of the ejector nozzle, is not surrounded by the first housing part in the form of a jacket. Rather, the area of the ejector nozzle inlet preferably protrudes from the first housing part against the direction of flow.
  • the third compensation section can be installed particularly easily at this point and is easily accessible for maintenance and / or repair cases.
  • the ejector nozzle can therefore be understood to mean that it has a nozzle section and the third compensation section, wherein a guide section for guiding the primary fluid from the third compensation section to the nozzle section can also be configured between the compensation section and the nozzle section, and this guide section partially protrudes from the first housing part and is partially arranged within the housing part.
  • the first compensation section, the second compensation section and / or the third compensation section can each be at least partially tubular.
  • the compensation section can be installed in the ejector arrangement in a particularly space-saving and efficient manner integrate.
  • Each compensation section can for example be designed in the form of a compensator or have a compensator.
  • the adjustment unit has a transmission unit for transferring movement from the adjustment unit to the first housing part and / or to the second housing part, the transmission unit as a connecting piece for a mechanical connection the first housing part is arranged with the second housing part at least partially between the first housing part and the two th housing part.
  • the transmission unit as a connecting piece for a mechanical connection the first housing part is arranged with the second housing part at least partially between the first housing part and the two th housing part.
  • the adjustment unit preferably has a linear drive.
  • the linear drive can be mounted directly on the first housing part and / or directly on the second housing part.
  • the linear drive is configured for translational movement of the first housing part and / or the second housing part.
  • an electrochemical reactor for generating electricity and / or for generating fuel with an ejector arrangement as described in detail above is provided.
  • a reactor according to the invention thus brings the same advantages as have been described in detail with reference to the ejector arrangement according to the invention.
  • the electrochemical reactor is preferably in the form of a fuel cell system, for example in the form of an SOFC system or a PEM system, an electrolyzer or a reversibly operable fuel cell system, for example in the form of a SOFC / SOEC system or a PEM system.
  • the fuel cell system may have a fuel cell stack with an anode section and a cathode section. Furthermore, the fuel cell system can have a recirculation section for recirculating the secondary fluid in the form of cathode exhaust gas from the cathode section into the secondary chamber.
  • the ejector assembly can in such a system for supplying one Fluid mixture, consisting of the primary fluid and the secondary fluid, be designed for the cathode section.
  • the reactor can also have a sensor unit for recognizing an operating state of the reactor.
  • the reactor can have an actuation unit for actuating the adjustment unit for the relative movement between the ejector nozzle and the mixing chamber, the actuation unit for automatically actuating the adjustment unit for adjusting the relative movement between the ejector nozzle and the mixing chamber in response to a recognized, predefined operating state of the fuel cell system is configured. That is, the actuation unit can be configured in such a way that the adjustment unit sets the relative position of the mixing chamber to the ejector nozzle and / or of the ejector nozzle to the mixing chamber differently depending on the operating state of the reactor. Consequently, the geometry of the reactor can be changed automatically depending on the operating requirements of the reactor.
  • the adjustment unit can have at least one spindle and a transmission unit for transferring movement from the adjustment unit to the first housing part and / or to the second housing part, wherein the transmission unit can be in a force-transmitting connection with the spindle and the first housing part and / or the second housing part.
  • the at least one spindle is a simple means for performing a precisely fitting relative movement of the mixing chamber and / or the ejector nozzle.
  • the spindle can be arranged in a cold area of the fuel cell system, in particular outside a flotbox of the fuel cell system, whereas the transmission unit can be arranged partly in the cold area and partly in a hot area, in particular within the hotbox. More precisely, the transfer unit can extend from the cold area into the hot area.
  • the transfer unit can have, at least in sections, in particular in the hot area, an insulation section for thermal insulation of the transfer unit from the hot area.
  • the main functional components of the adjustment unit can therefore outside of the Be arranged hot area.
  • the adjustment unit can thus be at least partially protected from the high temperatures in the hot area.
  • FIG. 1 shows an ejector arrangement according to a first embodiment of the invention in a first operating state
  • FIG. 2 shows an ejector arrangement according to the first embodiment in a second operating state
  • FIG. 3 shows an ejector arrangement according to a second embodiment of the invention in a first operating state
  • FIG. 4 shows an ejector arrangement according to the second embodiment in a second operating state
  • FIG. 5 shows a fuel cell system according to the invention with an ejector arrangement.
  • Fig. 1 shows an ejector assembly 10a for an electrochemical reactor 11 shown in FIG. 5 according to a first embodiment.
  • the ejector arrangement 10a has a mixing chamber 12, with a mixing chamber inlet 13 and a mixing chamber outlet 14, for mixing a primary fluid 15 with a secondary fluid 16.
  • the ejector arrangement 10a has an ejector nozzle 17, with an ejector nozzle inlet 18 and an ejector nozzle outlet 19, for providing the primary fluid 15 for the mixing chamber 12, and a secondary chamber 22 for providing the secondary fluid 16.
  • a suction region 23 which extends over an extension length L1 between the ejector nozzle outlet 19 and the Mixing chamber inlet 13 extends.
  • the secondary fluid 16 is sucked from the secondary chamber 22 into the suction area 23 in response to the introduction of the primary fluid 15 by the ejector nozzle 17 into the mixing chamber 12 and can be introduced from there into the mixing chamber 12. Downstream of the mixing chamber 12, a diffuser 20 is directly adjacent to the mixing chamber.
  • the embodiment shown also has an adjustment unit 21 for a relative movement of the mixing chamber 12 to the ejector nozzle 17 for changing the extension length L1 of the suction region 23 between the ejector nozzle outlet 19 and the mixing chamber inlet 13.
  • the ejector arrangement 10a shown in Fig. 1 has a first housing part 24 and a second housing part 25 which can be moved non-destructively relative to the first housing part 24, the ejector nozzle 17 being at least partially designed within the first housing part 22 and the mixing chamber 12 at least partially within the second Housing part 23 is configured, and wherein the adjusting unit 21 for moving the first housing part 24 and / or the second housing part 25 is attached to the first housing part 24 and / or to the second housing part 25 for the resulting relative movement.
  • the adjustment unit 21 shown has a linear drive with two spindles 32 and a transmission unit 33 for transferring movement from the adjustment unit 21 to the first housing part 24 and to the second housing part 25, the transmission unit 33 as a connecting piece for a mechanical connection of the first housing part 24 with the second housing part 25 is partially arranged between the first housing part 24 and the second housing part 25.
  • the first housing part 24 has an elastically deformable first compensation section 27 for an elastic length change of the first housing part 24 caused by the adjustment unit 21 and the second housing part 25 has an elastically deformable second compensation section 28 for an elastic change in length caused by the adjustment unit 21 second housing part 24.
  • the first housing part 24 and the second housing part 25 are mechanically connected to one another in a connection section 29 according to FIG. 1, the first compensation section 27 being adjacent to the connection section 29.
  • the second Compensation section 28 is configured downstream of diffuser 20 in an end region 31 of second housing part 25.
  • the first compensation section 27 and the second compensation section 28 are each designed in the form of a compensator.
  • the first housing part 24 has a fluid inlet 34 for introducing the secondary fluid 16 into the secondary chamber 22.
  • the primary fluid 15 in the ejector nozzle 15 and the fluid mixture consisting of primary fluid 15 and secondary fluid 16 in the mixing chamber 12 and in the diffuser 20 flow essentially in the same flow direction 30.
  • Fig. 2 the embodiment shown in Fig. 1 is shown in an alternative operating state.
  • the transmission unit 33 was moved in a translatory manner in the flow direction 30 via the spindle 32, so that the first housing part 24 was stretched in the area of the first compensating element 27 and the second housing part 25 was compressed in the area of the second compensating element 28.
  • the extension length L2 has increased as a result.
  • the amount of enlargement corresponds to the extension length of the first compensation element 27, the compression length of the second compensation element 28 and / or the displacement length of the transmission unit 33.
  • an ejector assembly 10b is provided according to a second embodiment is.
  • the ejector nozzle 17 in the area of the ejector nozzle inlet 18 has an elastically deformable third compensation section 26 for an elastic change in length of the ejector nozzle 17 caused by the adjustment unit 21.
  • the transmission unit 33 is attached to an outer wall of the first housing part 24.
  • Fig. 4 shows the embodiment shown in Fig. 3 in an alternative operating state in which the transmission unit 33 was moved translationally against the flow direction 30 via the spindle 32, so that the first housing part 24 was stretched in the area of the first compensating element 27 and the ejector nozzle 17 was compressed in the area of the third compensating element 26.
  • the extension length L3 has thereby increased to the extension length L4.
  • the amount of enlargement corresponds to the extension length of the first compensating element 27, the Compression length of the third compensation element 26 and / or the displacement length of the transmission unit 33.
  • the reactor 11 shows an electrochemical reactor 11 in the form of an SOFC system for generating electricity with an ejector arrangement 10a according to the first embodiment.
  • the reactor 11 has a fuel cell stack 36 with a cathode section 37 and an anode section 38.
  • the ejector arrangement 10a is located in a cathode gas line 39 for supplying cathode gas and / or a cathode fluid to the cathode section 37.
  • the reactor 11 also has a recirculation line 35 for recirculating secondary fluid in the form of cathode exhaust gas from the cathode section 37 through the fluid inlet 34 into the secondary chamber 22 of the ejector assembly 10a.
  • a reformer 40 Downstream of the ejector assembly 10a and upstream of the cathode section 37 is a reformer 40 for reforming the supplied fluid mixture consisting of primary fluid 15 and secondary fluid 16 angeord net.
  • An anode gas line 41 for supplying anode gas to the anode section 38 and an anode exhaust gas line 42 for guiding anode exhaust gas away from the anode section 38 are configured on the anode section 38.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ejektoranordnung (10a; 10b) für einen elektrochemischen Reaktor (11), aufweisend eine Mischkammer (12), mit einem Mischkammereinlass (13) und einem Mischkammerauslass (14), zum Vermischen eines Primärfluids (15) mit einem Sekundärfluid (16), eine Ejektordüse (17), mit einem Ejektordüseneinlass (18) und einem Ejektordüsenauslass (19), zum Bereitstellen des Primärfluids (15) für die Mischkammer (12), eine Sekundärkammer (22) zum Bereitstellen des Sekundärfluids (16) einen Saugbereich (23), der sich wenigstens über eine Erstreckungslänge (L1, L2; L3, L4) zwischen dem Ejektordüsenauslass (19) und dem Mischkammereinlass (13) erstreckt, zum Ansaugen des Sekundärfluids (16) aus der Sekundärkammer (22) in den Saugbereich (23) und von dort zum Einleiten in die Mischkammer (12) in Reaktion auf das Einbringen des Primärfluids (15) von der Ejektordüse (17) in die Mischkammer (12), und eine Verstelleinheit (21) für eine Relativbewegung der Mischkammer (12) zur Ejektordüse (17) zum Verändern der Erstreckungslänge (L1, L2; L3, L4) des Saugbereichs (23) zwischen dem Ejektordüsenauslass (19) und dem Mischkammereinlass (13). Ferner betrifft die Erfindung einen elektrochemischen Reaktor (11) mit einer erfindungsgemäßen Ejektoranordnung (10a; 10b).

Description

Ejektoranordnung und elektrochemischer Reaktor
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ejektoranordnung mit einer Ejektordüse, einem Saugbereich und einer Mischkammer für einen elektrochemischen Reaktor. Die Erfindung betrifft ferner einen elektrochemischen Reaktor mit einer Ejektoranordnung.
Ejektoranordnungen finden in gattungsgemäßen Reaktoren, insbesondere in Form von Brennstoffzellensystemen, bei Rezirkulationslösungen zur Rezirkulierung von Brennstoffzellenabgas Anwendung. Durch die Rezirkulierung und eine entsprechende Wiederverwendung von Brennstoffzellenabgas kann die Betriebseffizienz des Brennstoffzellensystem gesteigert werden.
Ein Vorteil von Ejektoren gegenüber Rezirkulationslösungen, in welchen Heißgasgebläse zur Abgasrückführung verwendet werden, ist der Verzicht auf bewegliche Teile im Ejektor. Bei hohen Betriebstemperaturen, wie sie in verschiedenen Brennstoffzellensystemen überwiegend vorliegen, sind bewegliche Teile fehleranfällig. Das Abdichten der beweglichen Funktionsbauteile stellt eine weitere Herausforderung dar.
Allerdings weisen konventionelle Ejektorlösungen auch entscheidende Nachteile auf. Aus der starren Geometrie der bekannten Ejektoranordnungen resultiert eine schlechte Regelbarkeit des Systems.
In der internationalen Patentanmeldung WO 2013/185994 A1 wird ein SOFC/SOEC- System beschrieben, bei welchem ein Regelsystem eine in eine Rückführleitung ver- schaltete zweite Konditioniereinheit aufweist, die als Strömungsgenerator ausgebil det ist, und die dazu geeignet ist, die sich in der Rückführleitung befindliche Heißluft mit einer Strömung zu beaufschlagen, wobei das Regelsystem diese zweite Konditio niereinheit in Abhängigkeit von durch Temperatursonden erfassten Temperaturen re gelt. Die in die Rückführleitung verschaltete zweite Konditioniereinheit ermöglicht eine gleichzeitige Rückführung von thermischer Energie wie auch eine Änderung des Massenstroms. Dadurch kann bei sich verändernden Anforderungen an den thermi schen Wärmeinhalt des Luftstroms wie auch an den Massenstrom durch eine geeig nete Einstellung der zweiten Konditioniereinheit zielgerichtet reagiert werden. Soll etwa der Hochtemperatur-Batterie bzw. dem Hochtemperatur-Elektrolyseur ein höhe rer Massenstrom bei gleichzeitig erhöhter Wärmemenge zugeführt werden, kann dies durch einen erhöhten Heißluftstrom in der Rückführleitung erreicht werden. Die zweite Konditioniereinheit kann hierbei als Ejektor ausgeführt sein aufgrund eines Temperaturunterschiedwertes geregelt werden. Entsprechend einer Weiterführung dieser Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Rückführleitung geeig nete Stelleinrichtungen aufweist, die eine gezielte Veränderung des Massenstroms in der Rückführleitung ermöglichen. Daraus ergibt sich eine relativ komplexe Steuer- und Regelungskonfiguration, um die starre Geometrie des Ejektors hinsichtlich der gewünschten Steuer- und Regelbarkeit des Gesamtsystems zu kompensieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Proble matik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der Er findung, eine Ejektoranordnung sowie einen elektrochemischen Reaktor für eine ver besserte Betriebsregelung zur schaffen.
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch die Ejektoranordnung gemäß Anspruch 1 und den elektrochemischen Reaktor gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile der Er findung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeich nungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Ejek toranordnung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Reaktor und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenba rung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ejektoranordnung für einen elektrochemischen Reaktor zur Verfügung gestellt. Die Ejektoranordnung umfasst: eine Mischkammer, mit einem Mischkammereinlass und einem Mischkammer auslass, zum Vermischen eines Primärfluids mit einem Sekundärfluid, eine Ejektordüse, mit einem Ejektordüseneinlass und einem Ejektordüsenaus lass, zum Bereitstellen des Primärfluids für die Mischkammer, eine Sekundärkammer zum Bereitstellen des Sekundärfluids, einen Saugbereich, der sich wenigstens über eine Erstreckungslänge zwischen dem Ejektordüsenauslass und dem Mischkammereinlass erstreckt, zum Ansau gen des Sekundärfluids aus der Sekundärkammer in den Saugbereich und von dort zum Einleiten in die Mischkammer in Reaktion auf das Einbringen des Pri märfluids von der Ejektordüse in die Mischkammer, und eine Verstelleinheit für eine Relativbewegung der Mischkammer zur Ejektor düse zum Verändern der Erstreckungslänge des Saugbereichs zwischen dem Ejektordüsenauslass und dem Mischkammereinlass.
Im Rahmen von umfangreichen, experimentellen Versuchen, Berechnungen und Si mulationen wurde festgestellt, dass durch die erfindungsgemäß mögliche Verände rung der Geometrie der Ejektoranordnung, die bei gattungsgemäßen Reaktorsyste men bislang als starr hingenommen wurde, die Leistungsfähigkeit derselben ent scheidend verbessert werden kann. Es hat sich ferner gezeigt, dass die mit der vor liegenden Ejektoranordnung erzielbaren Vorteile die möglicherweise erhöhte Bauteil komplexität, welche die Ejektoranordnung im Vergleich zu herkömmlichen Ejektoran ordnungen aufweist, mehr als kompensieren kann.
Unter der Erstreckungslänge des Saugbereichs kann der Abstand zwischen dem E- jektordüsenauslass und dem Mischkammereinlass verstanden werden.
Die Ejektoranordnung kann für einen elektrochemischen Reaktor in Form eines Brennstoffzellensystems, eines Elektrolyseurs und/oder eines reversibel betreibbaren Brennstoffzellensystems, beispielsweise in Form eines SOFC/SOEC-Systems, konfi guriert sein. Weiter ist auch eine Konfiguration für einen elektrochemischen Reaktor in Form einer PEM Brennstoffzelle möglich, welche mit Wasserstoff betrieben wird oder Wasserstoff erzeugt. Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind demnach die Verwendung einer erfindungsgemäßen Ejektoranordnung in einem Brennstoffzellensystem, insbesondere in Form eines SOFC/SOEC-Systems und/o der einem PEM-System. Weiterhin kann die Ejektoranordnung einen Diffusor aufwei sen, der stromabwärts der Mischkammer direkt an diese angrenzend ausgestaltet ist. Unter der Ejektordüse ist vorliegend insbesondere ein Bauteil oder eine Bauteilan ordnung zu verstehen, die wenigstens einen Düsenabschnitt aufweist, wobei sich der Düsenabschnitt in einer Strömungsrichtung durch die Ejektordüse verjüngt. Unter der Strömungsrichtung durch die Ejektordüse kann eine Richtung verstanden werden, in welche das Primärfluid während eines Betriebs des elektrochemischen Reaktors zu mindest im Wesentlichen strömt. Die Strömungsrichtung durch die Ejektordüse ent spricht vorzugsweise auch einer Strömungsrichtung durch die Mischkammer sowie einer Strömungsrichtung durch den Diffusor, wobei unter der Strömungsrichtung nicht turbulente Strömungsrichtungen, sondern eine Hauptströmungsrichtung, in wel che sich das Primärfluid und/oder das Sekundärfluid im Wesentlichen durch die Ejek tordüse, die Mischkammer und den Diffusor bewegen, betrachtet werden soll. Die E- jektordüse kann neben dem Düsenabschnitt noch weitere Funktionsbauteile aufwei sen, die insbesondere direkt stromaufwärts am Düsenabschnitt und/oder direkt stromaufwärts an einem Ejektorkanalabschnitt, der direkt stromaufwärts des Düsen abschnitts am Düsenabschnitt zum Leiten des Primärfluids durch den Ejektorkanal abschnitt in den Düsenabschnitt ausgestaltet ist, aufweisen. Unter dem Bereitstellen des Primärfluids für die Mischkammer kann verstanden werden, dass das Primärfluid aus der Ejektordüse in der Ejektoranordnung indirekt, insbesondere über den Saug bereich, weiter zur Mischkammer geleitet werden kann.
Die Mischkammer bezeichnet einen Bereich in der Ejektoranordnung, in welchem Primärfluid aus der Ejektordüse mit Sekundärfluid aus der Sekundärkammer ver mischt wird. Im Saugbereich kann ebenfalls Primärfluid mit Sekundärfluid vermischt werden, wobei die Durchmischung in einem geringeren Umfang als in der Mischkam mer stattfindet. Das Primärfluid aus der Ejektordüse erzeugt während des Betriebs des elektrochemischen Reaktors einen Fluidstrahl, der mittels Impulsaustausch das Sekundärfluid aus der Sekundärkammer ansaugt und in Richtung der Mischkammer beschleunigt. Unter der Ejektoranordnung kann mithin auch eine Strahlpumpenano rdnung verstanden werden. Der Saugbereich ist nicht durch ein spezifisches Ge häuse definiert, sondern kann als freier Bereich in der beschriebenen Strömungsrich tung zwischen dem Ejektordüsenauslass und dem Mischkammereinlass verstanden werden. Als Ejektor ist im Rahmen der Erfindung insbesondere eine Strahlpumpe zu verstehen. Die Sekundärkammer kann einen Fluideinlass aufweisen, durch welchen das Sekun därfluid in Form von rezirkuliertem Brennstoffzellenstapelabgas von einem Brenn stoffzellenstapel des elektrochemischen Reaktors durch eine Rezirkulationsleitung in die Sekundärkammer geleitet werden kann. Unter dem Brennstoffzellenstapelabgas kann insbesondere Kathodenabgas von einem Kathodenabschnitt des Brennstoffzel lenstapels verstanden werden, wenn der elektrochemische Reaktor in Form eines Brennstoffzellensystems mit Brennstoffzellenstapel ausgestaltet ist. Darunter, dass die Sekundärkammer zum Bereitstellen des Sekundärfluids ausgestaltet ist kann mit hin verstanden werden, dass die Sekundärkammer als Auffangbereich und/oder als eine Art Zwischenlager für das rezirkulierte Sekundärfluid ausgestaltet ist.
Die Verstelleinheit ist zum Durchführen einer Relativbewegung der Mischkammer zur Ejektordüse zum Verändern der Erstreckungslänge des Saugbereichs zwischen dem Ejektordüsenauslass und dem Mischkammereinlass ausgestaltet. D.h., die Erstre ckungslänge des Saugbereichs zwischen dem Ejektordüsenauslass und dem Misch kammereinlass kann mittels der Verstelleinheit verändert werden. Die Verstelleinheit kann hierzu Verstellelemente zum Verstellen einer Relativposition der Ejektordüse zur Mischkammer und/oder der Mischkammer zur Ejektordüse aufweisen. Die Ver stellelemente können dafür direkt an der Ejektordüse und/oder an der Mischkammer, oder an einem anderen Funktionsbauteil der Ejektoranordnung, an und/oder in wel cher die Ejektordüse und/oder die Mischkammer angeordnet sind, montiert sein.
Eine erfindungsgemäße Ejektoranordnung kann zudem einen ersten Gehäuseteil und einen relativ zum ersten Gehäuseteil bewegbaren zweiten Gehäuseteil aufwei sen, wobei die Ejektordüse wenigstens teilweise innerhalb des ersten Gehäuseteils ausgestaltet ist und die Mischkammer wenigstens teilweise innerhalb des zweiten Gehäuseteils ausgestaltet ist, und wobei die Verstelleinheit zum Bewegen des ersten Gehäuseteils und/oder des zweiten Gehäuseteils für die dadurch resultierende Rela tivbewegung am ersten Gehäuseteil und/oder am zweiten Gehäuseteil befestigt ist. D.h., in diesem Fall ist die Verstelleinheit für eine Relativbewegung des ersten Ge häuseteils zum zweiten Gehäuseteils ausgestaltet, wodurch die Relativbewegung zwischen der Ejektordüse und der Mischkammer entsprechend veranlasst wird. Das Bewegen von Gehäuseteilen, in welchen sich die Ejektordüse und/oder die Misch kammer befinden, hat sich bei umfangreichen Versuchen als einfacher realisierbar als das Bewegen der Ejektordüse und/oder der Mischkammer als Solche herausge stellt. Die Gehäuse mit einer daran befestigten Verstelleinheit können gegenüber der Umgebung außerdem einfacher fluiddicht gehalten werden, als dies bei einer Lö sung, bei welcher die Verstelleinheit direkt an der Ejektordüse und/oder der Misch kammer montiert ist, möglich wäre. Darüber hinaus müssen an der Ejektordüse und/oder an der Mischkammer, welche im Funktionsbetrieb hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, keine Befestigungspunkte der Verstel leinheit gesetzt werden, welche im Funktionsbetrieb zu Schäden am jeweiligen Funk tionsbauteil führen könnten. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Ejektoran ordnung dadurch, dass die Verstelleinheit an den Gehäuseteilen und nicht direkt an der Ejektordüse und/oder an der Mischkammer befestigt ist, besonders sicher betrie ben werden kann. Unter der Bewegung eines Gehäuseteils kann eine Bewegung von wenigstens einem Teilbereich des Gehäuseteils verstanden werden. D.h., während sich ein Teilbereich des Gehäuseteils bewegt, kann ein anderer Teilbereich des Ge häuseteils in der ursprünglichen Relativposition verweilen. Darunter, dass der zweite Gehäuseteil mittels der Verstelleinheit relativ zum ersten Gehäuseteil bewegbar ist kann auch verstanden werden, dass der erste Gehäuseteil mittels der Verstelleinheit relativ zum zweiten Gehäuseteil bewegbar ist. D.h., durch die Verstelleinheit kann eine Relativbewegung zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuse teil veranlasst werden. Die Ejektordüse ist bevorzugt ortsfest zumindest teilweise im ersten Gehäuseteil fixiert, sodass während eines Funktionsbetriebs der Ejektoranord nung zumindest zerstörungsfrei keine Relativbewegung zwischen dem ersten Ge häuseteil und der Ejektordüse möglich ist. Ebenso ist die Mischkammer vorzugs weise ortsfest zumindest teilweise im zweiten Gehäuseteil fixiert, sodass während ei nes Funktionsbetriebs der Ejektoranordnung zumindest zerstörungsfrei keine Relativ bewegung zwischen dem zweiten Gehäuseteil und der Mischkammer möglich ist. Hierbei muss unter der ortsfesten Fixierung der Ejektordüse und/oder der Mischkam mer keine Fixierung verstanden werden, bei welcher das jeweilige Funktionsbauteil innerhalb und/oder an dem jeweiligen Gehäuseteil fixiert ist. Entscheidend ist, dass eine Relativbewegung zwischen dem ersten Gehäuseteil und der Ejektordüse und/o der zwischen dem zweiten Gehäuseteil und der Mischkammer möglichst verhindert wird. Weiterhin ist es möglich, dass bei einer Ejektoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung der ersten Gehäuseteil einen elastisch verformbaren ersten Ausgleichsab schnitt für eine durch die Verstelleinheit verursachte elastische Längenänderung des ersten Gehäuseteils aufweist und/oder der zweite Gehäuseteil einen elastisch ver formbaren zweiten Ausgleichsabschnitt für eine durch die Verstelleinheit verursachte elastische Längenänderung des zweiten Gehäuseteils aufweist. Mit Hilfe des elas tisch verformbaren Ausgleichsabschnitt kann die erforderliche Gasdichtheit im Be reich der Gehäuseteile bei gleichzeitiger Ermöglichung der Relativbewegung zwi schen den Gehäuseteilen realisiert werden. Der erste Ausgleichsabschnitt und/oder der zweite Ausgleichsabschnitt ist jeweils bevorzugt zerstörungsfrei lösbar im jeweili gen Gehäuseteil integriert. So kann der erste Ausgleichsabschnitt in Form eines Kompensators, ggf. zusammen mit geeigneten Dichtelementen, beispielsweise auf einen Gehäuseabschnitt des ersten Gehäuseteils geschraubt oder geschweißt wer den. Ebenso kann der zweite Ausgleichsabschnitt in Form eines Kompensators, ggf. zusammen mit geeigneten Dichtelementen, auf einen Gehäuseabschnitt des zweiten Gehäuseteils geschraubt oder geschweißt werden. Durch die Ausgleichsabschnitte kann die grundsätzlich starre Geometrie des jeweiligen Gehäuseteils elastisch ver formbar gestaltet werden. Der erste und/oder der zweite Ausgleichsabschnitt können entsprechend flexible und/oder elastisch verformbare und zudem für den Verwen dungszweck ausreichend gasdichte Komponenten aufweisen. Der erste Ausgleichs abschnitt und/oder der zweite Ausgleichsabschnitt können als Teilabschnitt des je weiligen Gehäuseteils verstanden werden. So kann sich der erste Ausgleichsab schnitt beispielsweise mantelförmig um einen Teilbereich der Ejektordüse herum er strecken und/oder der zweite Ausgleichsabschnitt kann sich mantelförmig um einen Teilbereich der Mischkammer und/oder eines Diffusors im zweiten Gehäuseteil herum erstrecken.
Außerdem ist es möglich, dass bei einer erfindungsgemäßen Ejektoranordnung der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil in einem Verbindungsabschnitt me chanisch miteinander verbunden sind, wobei der erste Ausgleichsabschnitt an den Verbindungsabschnitt angrenzt. Damit können die beiden Gehäuseteile besonders kompakt bereitgestellt werden, insbesondere dann, wenn die beiden Gehäuseteile zumindest teilweise durch den ersten Ausgleichsabschnitt miteinander verbunden sind. Der erste Ausgleichsabschnitt kann beispielsweise in Form eines Kompensators mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt aus gestaltet sein, wobei der erste Verbindungsteil mit einem Gehäuseabschnitt des ers ten Gehäuseteils verbunden ist und der zweite Verbindungsteil mit dem zweiten Ge häuseteil verbunden ist.
Zudem ist es bei einer Ejektoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass der zweite Ausgleichsabschnitt stromabwärts der Mischkammer in einem End bereich des zweiten Gehäuseteils ausgestaltet ist. An dieser Position kann der zweite Ausgleichsabschnitt besonders einfach installiert werden. In dem zweiten Ge häuseteil kann stromabwärts der Mischkammer noch ein Diffusor angeordnet sein, wobei der zweite Ausgleichsabschnitt in diesem Fall stromabwärts des Diffusors aus gestaltet ist.
Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Ejektoranordnung die Ejektor düse im Bereich des Ejektordüseneinlasses einen elastisch verformbaren dritten Ausgleichsabschnitt für eine durch die Verstelleinheit verursachte elastische Län genänderung der Ejektordüse aufweist. Der Ejektordüseneinlass befindet sich grund sätzlich nicht im ersten Gehäuseteil und/oder wird im Gegensatz von beispielsweise einem Düsenabschnitt der Ejektordüse nicht mantelförmig vom ersten Gehäuseteil umgeben. Vielmehr ragt der Bereich des Ejektordüseneinlasses bevorzugt aus dem ersten Gehäuseteil entgegen der Strömungsrichtung hinaus. Dadurch kann der dritte Ausgleichsabschnitt an dieser Stelle besonders unkompliziert montiert werden und ist für Wartungs- und/oder Reparaturfälle einfach zugänglich. Die Ejektordüse kann demnach dahingehend verstanden werden, dass diese einen Düsenabschnitt sowie den dritten Ausgleichsabschnitt aufweist, wobei zwischen dem Ausgleichsabschnitt und dem Düsenabschnitt noch ein Leitabschnitt zum Leiten des Primärfluids vom dritten Ausgleichsabschnitt zum Düsenabschnitt ausgestaltet sein kann und wobei dieser Leitabschnitt teilweise aus dem ersten Gehäuseteil hinausragt und teilweise innerhalb des Gehäuseteils angeordnet ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Ejektoranordnung können der erste Ausgleichsab schnitt, der zweite Ausgleichsabschnitt und/oder der dritte Ausgleichsabschnitt je weils zumindest teilweise rohrförmig ausgestaltet sein. Damit lassen sich die Aus gleichsabschnitt besonders platzsparend und effizient in der Ejektoranordnung integrieren. Jeder Ausgleichsabschnitt kann beispielsweise in Form eines Kompen sators ausgestaltet sein oder einen Kompensator aufweisen.
Zudem hat es sich als Vorteilhaft erwiesen, wenn bei einer Ejektoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung die Verstelleinheit eine Übertragungseinheit für eine Be wegungsübertragung von der Verstelleinheit auf den ersten Gehäuseteil und/oder auf den zweiten Gehäuseteil aufweist, wobei die Übertragungseinheit als Verbindungs stück für eine mechanische Verbindung des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil wenigstens teilweise zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zwei ten Gehäuseteil angeordnet ist. Auch dadurch lässt sich eine Bauteilersparnis erzie len. Außerdem kann die Ejektoranordnung damit kompakt bereitgestellt werden.
Die Verstelleinheit weist bei einer erfindungsgemäßen Ejektoranordnung bevorzugt einen Linearantrieb auf. Dadurch lässt sich die gewünschte Relativbewegung zwi schen der Ejektordüse und der Mischkammer auf einfache Weise mit hoher Genauig keit durchführen. Der Linearantrieb kann direkt am ersten Gehäuseteil und/oder di rekt am zweiten Gehäuseteil montiert sein. Der Linearantrieb ist zur translatorischen Bewegung des ersten Gehäuseteils und/oder des zweiten Gehäuseteils konfiguriert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrochemi scher Reaktor zur Stromerzeugung und/oder zur Brennstofferzeugung mit einer wie vorstehend im Detail beschriebenen Ejektoranordnung zur Verfügung gestellt. Damit bringt ein erfindungsgemäßer Reaktor die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführ lich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Ejektoranordnung beschrieben worden sind.
Der elektrochemische Reaktor ist vorzugsweise in Form eines Brennstoffzellensys tems, beispielsweise in Form eines SOFC-Systems oder eines PEM-Systems, eines Elektrolyseurs oder eines reversibel betreibbaren Brennstoffzellensystems, beispiels weise in Form eines SOFC/SOEC-Systems oder eines PEM-Systems, ausgestaltet. Das Brennstoffzellensystem kann einen Brennstoffzellenstapel mit einem Anodenab schnitt und einem Kathodenabschnitt aufweisen. Ferner kann das Brennstoffzellen system einen Rezirkulationsabschnitt zum Rezirkulieren des Sekundärfluids in Form von Kathodenabgas vom Kathodenabschnitt in die Sekundärkammer aufweisen. Die Ejektoranordnung kann in solch einem System zum Zuführen von einem Fluidgemisch, bestehend aus dem Primärfluid und dem Sekundärfluid, zum Katho denabschnitt ausgestaltet sein.
Der Reaktor kann ferner eine Sensoreinheit zum Erkennen eines Betriebszustandes des Reaktors aufweisen. Außerdem kann der Reaktor eine Betätigungseinheit zum Betätigen der Verstelleinheit für die Relativbewegung zwischen der Ejektordüse und der Mischkammer aufweisen, wobei die Betätigungseinheit zum automatischen Betä tigen der Verstelleinheit zum Verstellen der Relativbewegung zwischen der Ejektor düse und der Mischkammer in Reaktion auf einen erkannten, vordefinierten Betriebs zustand des Brennstoffzellensystems konfiguriert ist. D.h., die Betätigungseinheit kann dahingehend konfiguriert sein, dass die Verstelleinheit die Relativposition der Mischkammer zur Ejektordüse und/oder der Ejektordüse zur Mischkammer je nach Betriebszustand des Reaktors unterschiedlich einstellt. Folglich kann eine Geomet rieänderung des Reaktors abhängig von Betriebsanforderungen des Reaktors auto matisch vorgenommen werden.
Die Verstelleinheit kann wenigstens eine Spindel und eine Übertragungseinheit für eine Bewegungsübertragung von der Verstelleinheit auf den ersten Gehäuseteil und/oder auf den zweiten Gehäuseteil aufweisen, wobei die Übertragungseinheit mit der Spindel sowie dem ersten Gehäuseteil und/oder dem zweiten Gehäuseteil in kraftübertragender Verbindung stehen kann. Durch ein Drehen der Spindel können die Übertragungseinheit und folglich auch der erste Gehäuseteil und/oder der zweite Gehäuseteil eine translatorische Bewegung erfahren. Die wenigstens eine Spindel ist ein einfaches Mittel zum Durchführen einer passgenauen Relativbewegung der Mischkammer und/oder der Ejektordüse. Die Spindel kann in einem Kaltbereich des Brennstoffzellensystems, insbesondere außerhalb einer Flotbox des Brennstoffzel lensystems, angeordnet sein, wohingegen die Übertragungseinheit teilweise im Kalt bereich und teilweise in einem Heißbereich, insbesondere innerhalb der Hotbox, an geordnet sein kann. Genauer gesagt kann sich die Übertragungseinheit vom Kaltbe reich in den Heißbereich erstrecken. Die Übertragungseinheit kann zumindest ab schnittsweise, insbesondere im Heißbereich, einen Isolationsabschnitt zur thermi schen Isolierung der Übertragungseinheit gegenüber dem Heißbereich aufweisen.
Die Hauptfunktionsbauteile der Verstelleinheit können mithin außerhalb des Heißbereichs angeordnet sein. Damit kann die Verstelleinheit zumindest teilweise vor den hohen Temperaturen im Heißbereich geschützt werden.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind.
Es zeigen jeweils schematisch:
Figur 1 eine Ejektoranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Betriebszustand,
Figur 2 eine Ejektoranordnung gemäß der ersten Ausführungsform in einem zwei ten Betriebszustand,
Figur 3 eine Ejektoranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Betriebszustand,
Figur 4 eine Ejektoranordnung gemäß der zweiten Ausführungsform in einem zweiten Betriebszustand,
Figur 5 ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem mit einer Ejektoranordnung.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine Ejektoranordnung 10a für einen in Fig. 5 dargestellten, elektrochemi schen Reaktor 11 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Ejektoranordnung 10a weist eine Mischkammer 12, mit einem Mischkammereinlass 13 und einem Misch kammerauslass 14, zum Vermischen eines Primärfluids 15 mit einem Sekundärfluid 16, auf. Ferner weist die Ejektoranordnung 10a eine Ejektordüse 17, mit einem Ejek tordüseneinlass 18 und einem Ejektordüsenauslass 19, zum Bereitstellen des Pri märfluids 15 für die Mischkammer 12, sowie eine Sekundärkammer 22 zum Bereit stellen des Sekundärfluids 16, auf. Zwischen dem Ejektordüsenauslass 19 und dem Mischkammereinlass 13 befindet sich ein Saugbereich 23, der sich über eine Erstre ckungslänge L1 zwischen dem Ejektordüsenauslass 19 und dem Mischkammereinlass 13 erstreckt. Im Saugbereich 23 wird das Sekundärfluids 16 in Reaktion auf das Einbringen des Primärfluids 15 von der Ejektordüse 17 in die Mischkammer 12 aus der Sekundärkammer 22 in den Saugbereich 23 gesaugt und kann von dort in die Mischkammer 12 eingeleitet werden. Stromabwärts der Misch kammer 12 grenzt direkt an die Mischkammer ein Diffusor 20 an.
Die gezeigte Ausführungsform weist ferner eine Verstelleinheit 21 für eine Relativbe wegung der Mischkammer 12 zur Ejektordüse 17 zum Verändern der Erstreckungs länge L1 des Saugbereichs 23 zwischen dem Ejektordüsenauslass 19 und dem Mischkammereinlass 13 auf.
Die in Fig. 1 dargestellte Ejektoranordnung 10a weist einen ersten Gehäuseteil 24 und einen relativ zum ersten Gehäuseteil 24 zerstörungsfrei bewegbaren zweiten Gehäuseteil 25 auf, wobei die Ejektordüse 17 wenigstens teilweise innerhalb des ersten Gehäuseteils 22 ausgestaltet ist und die Mischkammer 12 wenigstens teil weise innerhalb des zweiten Gehäuseteils 23 ausgestaltet ist, und wobei die Verstel leinheit 21 zum Bewegen des ersten Gehäuseteils 24 und/oder des zweiten Gehäu seteils 25 für die dadurch resultierende Relativbewegung am ersten Gehäuseteil 24 und/oder am zweiten Gehäuseteil 25 befestigt ist.
Die gezeigte Verstelleinheit 21 weist einen Linearantrieb mit zwei Spindeln 32 und ei ner Übertragungseinheit 33 für eine Bewegungsübertragung von der Verstelleinheit 21 auf den ersten Gehäuseteil 24 und auf den zweiten Gehäuseteil 25 auf, wobei die Übertragungseinheit 33 als Verbindungsstück für eine mechanische Verbindung des ersten Gehäuseteils 24 mit dem zweiten Gehäuseteil 25 teilweise zwischen dem ers ten Gehäuseteil 24 und dem zweiten Gehäuseteil 25 angeordnet ist.
Der erste Gehäuseteil 24 weist einen elastisch verformbaren ersten Ausgleichsab schnitt 27 für eine durch die Verstelleinheit 21 verursachte elastische Längenände rung des ersten Gehäuseteils 24 auf und der zweite Gehäuseteil 25 weist einen elas tisch verformbaren zweiten Ausgleichsabschnitt 28 für eine durch die Verstelleinheit 21 verursachte elastische Längenänderung des zweiten Gehäuseteils 24 auf. Der erste Gehäuseteil 24 und der zweite Gehäuseteil 25 sind gemäß Fig. 1 in einem Ver bindungsabschnitt 29 mechanisch miteinander verbunden, wobei der erste Aus gleichsabschnitt 27 an den Verbindungsabschnitt 29 angrenzt. Der zweite Ausgleichsabschnitt 28 ist stromabwärts des Diffusors 20 in einem Endbereich 31 des zweiten Gehäuseteils 25 ausgestaltet. Der erste Ausgleichsabschnitt 27 und der zweite Ausgleichsabschnitt 28 sind jeweils in Form eines Kompensators ausgestaltet.
Der erste Gehäuseteil 24 weist einen Fluideinlass 34 zum Einbringen des Sekundär fluids 16 in die Sekundärkammer 22 auf. Das Primärfluid 15 in der Ejektordüse 15 und das Fluidgemisch bestehend aus Primärfluid 15 und Sekundärfluid 16 in der Mischkammer 12 und im Diffusor 20 strömen im Wesentlichen in der gleichen Strö mungsrichtung 30.
In Fig. 2 ist die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform in einem alternativen Betriebs zustand dargestellt. Im gezeigten Betriebszustand wurde die Übertragungseinheit 33 über die Spindel 32 translatorisch in Strömungsrichtung 30 bewegt, sodass der erste Gehäuseteil 24 im Bereich des ersten Ausgleichselements 27 gestreckt wurde und der zweite Gehäuseteil 25 im Bereich des zweiten Ausgleichselements 28 gestaucht wurde. Die Erstreckungslänge L2 hat sich dadurch vergrößert. Der Betrag der Ver größerung entspricht der Streckungslänge des ersten Ausgleichselements 27, der Stauchungslänge des zweiten Ausgleichselements 28 und/oder der Verschiebungs länge der Übertragungseinheit 33.
In Fig. 3 ist eine Ejektoranordnung 10b gemäß einer zweiten Ausführungsform dar gestellt. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ejektoranordnung weist die Ejektordüse 17 im Bereich des Ejektordüseneinlasses 18 einen elastisch verformbaren dritten Aus gleichsabschnitt 26 für eine durch die Verstelleinheit 21 verursachte elastische Län genänderung der Ejektordüse 17 auf. Die Übertragungseinheit 33 ist an einer Außen wandung des ersten Gehäuseteils 24 befestigt.
Fig. 4 zeigt die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform in einem alternativen Betriebs zustand, in welchem die Übertragungseinheit 33 über die Spindel 32 translatorisch entgegen der Strömungsrichtung 30 bewegt wurde, sodass der erste Gehäuseteil 24 im Bereich des ersten Ausgleichselements 27 gestreckt wurde und die Ejektordüse 17 im Bereich des dritten Ausgleichselements 26 gestaucht wurde. Die Erstreckungs länge L3 hat sich dadurch auf die Erstreckungslänge L4 vergrößert. Der Betrag der Vergrößerung entspricht der Streckungslänge des ersten Ausgleichselements 27, der Stauchungslänge des dritten Ausgleichselements 26 und/oder der Verschiebungs länge der Übertragungseinheit 33.
In Fig. 5 ist ein elektrochemischer Reaktor 11 in Form eines SOFC-Systems zur Stromerzeugung mit einer Ejektoranordnung 10a gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt. Der Reaktor 11 weist einen Brennstoffzellenstapel 36 mit einem Katho denabschnitt 37 und einem Anodenabschnitt 38 auf. Die Ejektoranordnung 10a befin det sich in einer Kathodengasleitung 39 zum Zuführen von Kathodengas und/oder ei nem Kathodenfluid zum Kathodenabschnitt 37. Der Reaktor 11 weist ferner eine Re- zirkulationsleitung 35 zum Rezirkulieren von Sekundärfluid in Form von Kathodenab- gas vom Kathodenabschnitt 37 durch den Fluideinlass 34 in die Sekundärkammer 22 der Ejektoranordnung 10a auf. Stromabwärts der Ejektoranordnung 10a und strom aufwärts des Kathodenabschnitts 37 ist ein Reformer 40 zum Reformieren des zuge führten Fluidgemisches bestehend aus Primärfluid 15 und Sekundärfluid 16 angeord net. Am Anodenabschnitt 38 sind eine Anodengasleitung 41 zum Zuführen von Ano- dengas zum Anodenabschnitt 38 und eine Anodenabgasleitung 42 zum Wegführen von Anodenabgas vom Anodenabschnitt 38 ausgestaltet.
Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestal tungsgrundsätze zu. D. h. die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden.
Bezugszeichenliste
10a Ejektoranordnung 10b Ejektoranordnung
11 Reaktor
12 Mischkammer
13 Mischkammereinlass
14 Mischkammerauslass
15 Primärfluid
16 Sekundärfluid
17 Ejektordüse
18 Ejektordüseneinlass
19 Ejektordüsenauslass
20 Diffusor
21 Verstelleinheit
22 Sekundärkammer
23 Saugbereich
24 erster Gehäuseteil
25 zweiter Gehäuseteil
26 dritter Ausgleichsabschnitt
27 erster Ausgleichsabschnitt
28 zweiter Ausgleichsabschnitt
29 Verbindungsabschnitt
30 Strömungsrichtung
31 Endbereich
32 Spindel
33 Übertragungseinheit
34 Fluideinlass
35 Rezirkulationsleitung
36 Brennstoffzellenstapel
37 Kathodenabschnitt
38 Anodenabschnitt
39 Kathodengasleitung
40 Reformer 41 Anodengasleitung
42 Anodenabgasleitung
L1 Erstreckungslänge L2 Erstreckungslänge L3 Erstreckungslänge L4 Erstreckungslänge

Claims

Patentansprüche
1. Ejektoranordnung (10a; 10b) für einen elektrochemischen Reaktor (11 ), aufweisend: eine Mischkammer (12), mit einem Mischkammereinlass (13) und einem Mischkammerauslass (14), zum Vermischen eines Primärfluids (15) mit einem Sekundärfluid (16), eine Ejektordüse (17), mit einem Ejektordüseneinlass (18) und einem Ejektordüsenauslass (19), zum Bereitstellen des Primärfluids (15) für die Mischkammer (12), eine Sekundärkammer (22) zum Bereitstellen des Sekundärfluids (16) einen Saugbereich (23), der sich wenigstens über eine Erstreckungslänge (L1, L2; L3, L4) zwischen dem Ejektordüsenauslass (19) und dem Mischkammereinlass (13) erstreckt, zum Ansaugen des Sekundärfluids (16) aus der Sekundärkammer (22) in den Saugbereich (23) und von dort zum Einleiten in die Mischkammer (12) in Reaktion auf das Einbringen des Primärfluids (15) von der Ejektordüse (17) in die Mischkammer (12), gekennzeichnet durch eine Verstelleinheit (21) für eine Relativbewegung der Mischkammer (12) zur Ejektordüse (17) zum Verändern der Erstreckungslänge (L1, L2; L3, L4) des Saugbereichs (23) zwischen dem Ejektordüsenauslass (19) und dem Mischkammereinlass (13).
2. Ejektoranordnung (10a; 10b) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen ersten Gehäuseteil (24) und einen relativ zum ersten Gehäuseteil (24) bewegbaren zweiten Gehäuseteil (25), wobei die Ejektordüse (17) wenigstens teilweise innerhalb des ersten Gehäuseteils (22) ausgestaltet ist und die Mischkammer (12) wenigstens teilweise innerhalb des zweiten Gehäuseteils (23) ausgestaltet ist, wobei die Verstelleinheit (21) zum Bewegen des ersten Gehäuseteils (24) und/oder des zweiten Gehäuseteils (25) für die dadurch resultierende Relativbewegung am ersten Gehäuseteil (24) und/oder am zweiten Gehäuseteil (25) befestigt ist.
3. Ejektoranordnung (10a; 10b) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Gehäuseteil (24) einen elastisch verformbaren ersten Ausgleichsabschnitt (27) für eine durch die Verstelleinheit (21) verursachte elastische Längenänderung des ersten Gehäuseteils (24) aufweist und/oder der zweite Gehäuseteil (25) einen elastisch verformbaren zweiten Ausgleichsabschnitt (28) für eine durch die Verstelleinheit (21) verursachte elastische Längenänderung des zweiten Gehäuseteils (24) aufweist.
4. Ejektoranordnung (10a; 10b) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseteil (24) und der zweite Gehäuseteil (25) in einem Verbindungsabschnitt (29) mechanisch miteinander verbunden sind, wobei der erste Ausgleichsabschnitt (27) an den Verbindungsabschnitt (29) angrenzt.
5. Ejektoranordnung (10a) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ausgleichsabschnitt (28) stromabwärts der Mischkammer (12) in einem Endbereich (31) des zweiten Gehäuseteils (25) ausgestaltet ist.
6. Ejektoranordnung (10b) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ejektordüse (17) im Bereich des Ejektordüseneinlasses (18) einen elastisch verformbaren dritten Ausgleichsabschnitt (26) für eine durch die Verstelleinheit (21) verursachte elastische Längenänderung der Ejektordüse (17) aufweist.
7. Ejektoranordnung (10a; 10b) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ausgleichsabschnitt (28), der zweite Ausgleichsabschnitt (29) und/oder der dritte Ausgleichsabschnitt (26) jeweils zumindest teilweise rohrförmig ausgestaltet sind.
8. Ejektoranordnung (10a) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinheit (21) eine Übertragungseinheit (33) für eine Bewegungsübertragung von der Verstelleinheit (21) auf den ersten Gehäuseteil (24) und/oder auf den zweiten Gehäuseteil (25) aufweist, wobei die Übertragungseinheit (33) als Verbindungsstück für eine mechanische Verbindung des ersten Gehäuseteils (24) mit dem zweiten Gehäuseteil (25) wenigstens teilweise zwischen dem ersten Gehäuseteil (24) und dem zweiten Gehäuseteil (25) angeordnet ist.
9. Ejektoranordnung (10a; 10b) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinheit (21) einen Linearantrieb (32, 33) aufweist.
10. Elektrochemischer Reaktor (11 ) zur Stromerzeugung und/oder zur Brennstofferzeugung mit einer Ejektoranordnung (10a; 10b) nach einem der voranstehenden Ansprüche.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114251309A (zh) * 2022-02-24 2022-03-29 国家电投集团氢能科技发展有限公司 引射器和具有其的燃料电池系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1157507A (fr) * 1956-08-29 1958-05-30 Cie Francaise Des Plastiques F Pompe
CN201827162U (zh) * 2010-10-29 2011-05-11 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 一种喷嘴位置可调的蒸汽喷射泵
CN202176556U (zh) * 2011-08-15 2012-03-28 中冶京诚工程技术有限公司 喉嘴距可调引射器
WO2013185994A1 (de) 2012-06-11 2013-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Temperaturregelsystem für eine hochtemperatur-batterie bzw. einen hochtemperatur-elektrolyseur
CN104675760A (zh) * 2015-02-13 2015-06-03 浙江大学 一种喷嘴可调式蒸汽喷射器
CN107725494A (zh) * 2017-10-30 2018-02-23 上海新源动力有限公司 一种燃料电池发动机系统可调孔径及喷嘴距的喷射器
CN107255087B (zh) * 2017-06-28 2018-12-07 西安交通大学 一种工作喷嘴可移动的引射器装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017208270A1 (de) * 2017-05-17 2018-11-22 Robert Bosch Gmbh Förderaggregat

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1157507A (fr) * 1956-08-29 1958-05-30 Cie Francaise Des Plastiques F Pompe
CN201827162U (zh) * 2010-10-29 2011-05-11 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 一种喷嘴位置可调的蒸汽喷射泵
CN202176556U (zh) * 2011-08-15 2012-03-28 中冶京诚工程技术有限公司 喉嘴距可调引射器
WO2013185994A1 (de) 2012-06-11 2013-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Temperaturregelsystem für eine hochtemperatur-batterie bzw. einen hochtemperatur-elektrolyseur
CN104675760A (zh) * 2015-02-13 2015-06-03 浙江大学 一种喷嘴可调式蒸汽喷射器
CN107255087B (zh) * 2017-06-28 2018-12-07 西安交通大学 一种工作喷嘴可移动的引射器装置
CN107725494A (zh) * 2017-10-30 2018-02-23 上海新源动力有限公司 一种燃料电池发动机系统可调孔径及喷嘴距的喷射器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114251309A (zh) * 2022-02-24 2022-03-29 国家电投集团氢能科技发展有限公司 引射器和具有其的燃料电池系统

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