技术领域
[0001] 本实用新型涉及
氢燃料电池技术领域,具体为一种重整制氢燃料
电池组的传热结构。
背景技术
[0002] 燃料电池可以高效、环境友好地将储存在燃料中的
化学能温和地转化为
电能,氢是燃料电池的最佳燃料。目前发达国家中与
汽车、
能源相关的大公司在
加速进行燃料电池的开发。要实现
质子交换膜燃料电池的商业化,需要解决氢源问题和降低成本。由于目前氢气存储、输送、分配及加注等环节尚存在诸多技术难点,因此无法满足各种规模的燃料电池对分散氢源的需求。
[0003] 固醇类、
烃类等富氢燃料
铜鼓重整的方式移动或者现场制氢为燃料电池提供氢源,但是现有的是对重整室外部加热固醇类、烃类液体至
气化,
燃烧室进行燃烧,重整室为高温气体加热,加热过程中有大量的气体热量流失,导致重整室吸收热量的效率低下,重整室内部的固醇类、烃类预加热不充分,导致燃烧室燃烧固醇类、烃类不充分。实用新型内容
[0004] (一)解决的技术问题
[0005] 针对
现有技术的不足,本实用新型提供了一种重整制氢燃料电池组的传热结构,具备能够高效利用重整室外部的流动加热气体,使得固醇类、烃类预加热和燃烧更加充分,解决了固醇类、烃类在重整室预加热不充分,燃烧不充分的问题。
[0006] (二)技术方案
[0007] 为实现上述防摔减震的目的,本实用新型提供如下技术方案:一种重整制氢燃料电池组的传热结构,包括重整室外管与燃烧室外管,所述重整室外管右端连通于一体成型的燃烧室外管,所述燃烧室外管右端连接有一体成型的排气口,所述重整室外管外部固定套接有
套管外壳,所述重整室外管外部固定套接有导热铜套管,所述导热铜套管外部固定套接有导热
石墨环板若干组,所述导热石墨环板外表面与套管外壳内表面相
接触,所述导热石墨环板侧面开有均匀分布的通气孔十组,所述套管外壳上端右侧连通有一体成型的出气管,所述套管外壳右端连接有一体成型的连接环板,所述燃烧室外管左端连接有一体成型的限位环板,所述套管外壳与右端的连接环板从燃烧室外管右端至左端套接固定。
[0008] 优选的,所述导热铜套管外表面两端均套接有环形卡板,所述环形卡板侧面开有半弧形通槽两组,所述半弧形通槽与导热石墨环板上的通气孔相配合通气。
[0009] 优选的,所述环形卡板内表面开有第二内
螺纹,所述导热铜套管外表面两端均开有第二
外螺纹,所述环形卡板与导热铜套管
螺纹连接安装,且环形卡板一侧面紧紧贴合导热石墨环板外侧面。
[0010] 优选的,所述导热铜套管外部的导热石墨环板侧面之间套接有限位铜卡环,所述限位铜卡环的外半径小于通气孔底部至导热石墨环板圆心的距离,所述限位铜卡环和导热石墨环板均与导热铜套管
过盈配合,所述导热铜套管与重整室外管过盈配合。
[0011] 优选的,所述燃烧室外管外表面的限位环板右侧套接有密封
垫圈,所述限位环板右侧的燃烧室外管外表面开有第一外螺纹,所述连接环板内部开有第一
内螺纹,所述套管外壳右端的连接环板与燃烧室外管螺纹连接安装。
[0012] 优选的,相邻所述导热石墨环板之间的通气孔交错分布。
[0013] (三)有益效果
[0014] 与现有技术相比,本实用新型提供了一种重整制氢燃料电池组的传热结构,具备以下有益效果:
[0015] 1、本重整制氢电池组的传热结构,高温气体从套管外壳左端进入,通过通气孔与若干组导热石墨环板侧面逐一接触,使得导热石墨环板逐渐吸收高温气体中的热量,相邻导热石墨环板之间交错的通气孔,使得高温气体经过通气孔后能够直接将高温气体喷出至下一组导热石墨环板的侧面吸收热量,而且导热石墨环板采用环形结构,使得整体吸热和导热也是更加充分和均匀传输至导热铜套管和重整室外管内部,最大化利用导热石墨环板将吸收的热量传导至导热铜套管,导热铜套管将热量传导至重整室外管对重整室内部的固醇类和烃类进行预加热,提高热量的吸收和传导效率,使得固醇类和烃类再进入燃烧室时可以充分燃烧。
[0016] 2、燃烧室外管与套管外壳的螺纹配合安装,以及限位环板与导热铜套管的螺纹安装,使得传热结构整体易于安装和拆卸,即使结构内部某个部件出现损毁,整体也是容易进行局部部件更换;出气管也可以与外界抽
风机相连接,使得套管外壳内部的高温气体快速流动,提高导热石墨环板的吸热速率,即提高重整室外管内部的固醇类和烃类预的加热速率。
附图说明
[0017] 图1为本实用新型结构示意图;
[0018] 图2为本实用新型重整室外管和燃烧室外管结构示意图;
[0019] 图3为本实用新型导热铜套管和导热石墨片主视结构示意图;
[0020] 图4为本实用新型套管外壳结构示意图;
[0021] 图5为本实用新型导热铜套管和环形卡板侧视结构示意图。
[0022] 图中:1、重整室外管;2、燃烧室外管;3、套管外壳;4、排气口;5、导热铜套管;6、导热石墨环板;7、通气孔;8、出气管;9、限位铜卡环;10、环形卡板;11、连接环板;12、限位环板;13、密封垫圈;14、弧形通槽;15、第一外螺纹;16、第一内螺纹;17、第二外螺纹;18、第二内螺纹。
具体实施方式
[0023] 下面将结合本实用新型
实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0024] 请参阅图1-5,一种重整制氢燃料电池组的传热结构,包括重整室外管1与燃烧室外管2,重整室外管1右端连通于一体成型的燃烧室外管2,燃烧室外管2右端连接有一体成型的排气口4,重整室外管1外部固定套接有套管外壳3,重整室外管1外部固定套接有导热铜套管5,导热铜套管5外部固定套接有导热石墨环板6若干组,导热石墨环板6外表面与套管外壳3内表面相接触,导热石墨环板6侧面开有均匀分布的通气孔7十组,套管外壳3上端右侧连通有一体成型的出气管8,套管外壳3右端连接有一体成型的连接环板11,燃烧室外管2左端连接有一体成型的限位环板12,套管外壳3与右端的连接环板11从燃烧室外管2右端至左端套接固定;高温气体进入至套管外壳3内部,与导热石墨环板6侧面相接触,导热石墨环板6把接触获得的热量传导至导热铜套管5,导热铜套管5再把热量传导至重整室外管1,对重整室内部的固醇类和烃类进行预加热,进入套管外壳3内部的高温气体从导热石墨环板6上的通气孔7排出向右侧的另一组导热石墨环板6上,使得每一组导热石墨环板6能够逐步吸收高温气体的热量,更大化的将热量吸收传导至重整室内部进行预加热,使得预加热的固醇类和烃类更加充分,使得燃烧室内部燃烧也更加充分,减少高温气体
能量损失,提高燃烧效率;经过导热石墨环板6的高温气体从出气管8排出,出气管8也可与外界的抽风机配合使用,增加套管外壳3内部高温气体流速,可加快重整室内部的固醇类和烃类预加热速度。
[0025] 进一步的,导热铜套管5外表面两端均套接有环形卡板10,环形卡板10侧面开有半弧形通槽14两组,半弧形通槽14与导热石墨环板6上的通气孔7相配合通气;环形卡板10用于卡住多组导热石墨环板6,防止导热石墨环板6松动从导热铜套管5上脱落,半弧形通槽14是使得通气孔7可以顺利通气。
[0026] 进一步的,环形卡板10内表面开有第二内螺纹18,导热铜套管5外表面两端均开有第二外螺纹17,环形卡板10与导热铜套管5螺纹连接安装,且环形卡板10一侧面紧紧贴合导热石墨环板6外侧面;环形卡板10采用螺纹连接的方式与导热铜套管5固定安装。
[0027] 进一步的,导热铜套管5外部的导热石墨环板6侧面之间套接有限位铜卡环9,限位铜卡环9的外半径小于通气孔7底部至导热石墨环板6圆心的距离,限位铜卡环9和导热石墨环板6均与导热铜套管5过盈配合,导热铜套管5与重整室外管1过盈配合;导热石墨环板6与导热铜套管5过盈配合安装,使得导热石墨环板6能够将热量最大化地传导至导热铜套管5内部,导热铜套管5与重整室外管1的过盈配合安装,使得导热铜套管5能够将热量最大化地传导至重整室外管1。
[0028] 进一步的,燃烧室外管2外表面的限位环板12右侧套接有密封垫圈13,限位环板12右侧的燃烧室外管2外表面开有第一外螺纹15,连接环板11内部开有第一内螺纹16,套管外壳3右端的连接环板11与燃烧室外管2螺纹连接安装;燃烧室外管2与套管外壳3采用螺纹安装方式固定,密封垫圈13用于密封防止套管外壳3内部的高温气体外漏。
[0029] 进一步的,相邻导热石墨环板6之间的通气孔7交错分布;交错分布的通气孔7使得排出的高温气体能够更大化的与后面一组导热石墨环板6侧面相接触,提高导热石墨环板6对高温气体中热量的吸收效率。
[0030] 工作原理,高温气体进入至套管外壳3内部,与导热石墨环板6侧面相接触,导热石墨环板6把接触获得的热量传导至导热铜套管5,导热铜套管5再把热量传导至重整室外管1,对重整室内部的固醇类和烃类进行预加热,进入套管外壳3内部的高温气体从导热石墨环板6上的通气孔7排出向右侧的另一组导热石墨环板6上,使得每一组导热石墨环板6能够逐步吸收高温气体的热量,交错分布的通气孔7使得排出的高温气体能够更大化的与后面一组导热石墨环板6侧面相接触,提高导热石墨环板6对高温气体中热量的吸收效率,更大化的将热量吸收传导至重整室内部进行预加热,使得预加热的固醇类和烃类更加充分,使得燃烧室内部燃烧也更加充分,减少高温气体能量损失,提高燃烧效率;经过导热石墨环板
6的高温气体从出气管8排出,出气管8也可与外界的抽风机配合使用,增加套管外壳3内部高温气体流速,可加快重整室内部的固醇类和烃类预加热速度;环形卡板10用于卡住多组导热石墨环板6,防止导热石墨环板6松动从导热铜套管5上脱落,半弧形通槽14是使得通气孔7可以顺利通气;导热石墨环板6与导热铜套管5过盈配合安装,使得导热石墨环板6能够将热量最大化地传导至导热铜套管5内部,导热铜套管5与重整室外管1的过盈配合安装,使得导热铜套管5能够将热量最大化地传导至重整室外管1。
[0031] 综上所述,本重整制氢电池组的传热结构,高温气体从套管外壳3左端进入,通过通气孔7与若干组导热石墨环板6侧面逐一接触,使得导热石墨环板6逐渐吸收高温气体中的热量,相邻导热石墨环板6之间交错的通气孔7,使得高温气体经过通气孔7后能够直接将高温气体喷出至下一组导热石墨环板6的侧面吸收热量,而且导热石墨环板6采用环形结构,使得整体吸热和导热也是更加充分和均匀传输至导热铜套管5和重整室外管1内部,最大化利用导热石墨环板6将吸收的热量传导至导热铜套管5,导热铜套管5将热量传导至重整室外管1对重整室内部的固醇类和烃类进行预加热,提高热量的吸收和传导效率,使得固醇类和烃类再进入燃烧室时可以充分燃烧;
[0032] 燃烧室外管2与套管外壳3的螺纹配合安装,以及限位环板12与导热铜套管5的螺纹安装,使得传热结构整体易于安装和拆卸,即使结构内部某个部件出现损毁,整体也是容易进行局部部件更换;出气管8也可以与外界抽风机相连接,使得套管外壳3内部的高温气体快速流动,提高导热石墨环板6的吸热速率,即提高重整室外管内部的固醇类和烃类预的加热速率。
[0033] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0034] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附
权利要求及其等同物限定。