一种火焰燃料电池的液体燃料空气比控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种火焰燃料电池液体燃料空气比控制装置，包括燃料罐、液泵、汽化器、配气室、流量控制器、高压空气罐、点火器、喷嘴；燃料罐通过管道与用于液体燃料加压的液泵相连，液泵通过管道与将液体燃料汽化的汽化器相连；汽化器通过管道与混合气体的配气室相连，配气室通过流量控制器与高压空气罐直接相连；配气室通过管道与喷嘴相连，喷嘴设有点火器。本实用新型专利技术提出的火焰燃料电池液体燃料空气比控制装置，整体结构简单，成本低，易于操作；燃料与空气充分接触有利于充分燃烧；通过调节液泵的流量可以控制燃料的用量，通过流量控制器控制空气的流量，从而实现燃料空气比的调节；燃料罐可以拆卸，方便更换不同的燃料，且易于各部件的更换维修。

【技术实现步骤摘要】
一种火焰燃料电池的液体燃料空气比控制装置
本技术属于能源燃料领域，特别是一种火焰燃料电池的液体燃料空气比控制装置。
技术介绍
火焰燃料电池是一种基于固体氧化物燃料电池的新型电池。火焰燃料电池的阳极直接接触燃料火焰，将燃料燃烧的中间体如CO和H2作为燃料。不同的燃料在各自的燃烧条件下，中间体的浓度不同，对火焰燃料电池的性能也有不同的影响，因而在研究火焰燃料电池表面反应机理时，不同的燃料空气比值对电池性能有着直接的影响，需要对燃料的燃料空气比进行控制，控制燃料的燃料空气比对应用有着重要意义。现有的对火焰燃料电池的研究中，没有对燃料空气比进行控制的装置，在对电池性能测试的过程中，无法排除不同燃料的燃烧成分对火焰燃料电池性能的影响，也无法通过对燃料空气比的调节对燃烧产物进行控制；因此具有使用安全、结构简单、操作便捷特点的火焰燃料电池燃料空气比控制系统将具有重要的工程应用价值。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题在于提供一种简便、安全、操作便捷的火焰液体燃料电池的可调节空气燃料质量比的控制装置。实现本技术目的的技术解决方案为：一种火焰燃料电池液体燃料空气比控制装置，包括燃料罐、液泵、汽化器、配气室、流量控制器、高压空气罐、点火器、喷嘴；所述燃料罐通过管道与用于液体燃料的加压的液泵相连，所述液泵通过管道与将液体燃料汽化的汽化器相连；所述汽化器通过管道与混合气体的配气室相连，所述配气室通过流量控制器与高压空气罐直接相连；所述配气室通过管道与喷嘴相连，喷嘴设有点火器。作为对上述实施方式的进一步改进，所述喷嘴相连的管道通过铁架台固定；作为对上述实施方式的进一步改进，所述喷嘴还设有防止火焰回火的回火防止器，以提高整个装置的安全性；作为对上述实施方式的进一步改进，所述高压空气罐还设有压力表，以实时观察罐内空气的压力，以便及时更换高压空气罐；作为对上述实施方式的进一步改进，所述燃料罐1与管道连接为可拆卸结构，可根据需要更换不同种类的液体燃料。作为对上述实施方式的进一步改进，所述配气室为小体积室腔结构，且设有加热装置，避免配气过程中蒸汽冷凝。本技术与现有技术相比，其显著优点：(1)本技术提出的火焰燃料电池液体燃料空气比控制装置，整体结构简单，易于操作；(2)设有汽化器，可通过汽化器将液体燃料直接汽化，更有利于控制燃料的燃烧；(3)设有配气室，可让燃料在配气室与空气预先混合，两者接触充分，更有利于燃烧过程的进行；(4)通过调节液泵的流量可以控制燃料的用量，通过流量控制器用于控制空气的流量，从而实现燃料空气比的调节；(5)燃料罐可以拆卸，方便更换不同的燃料，整个系统的燃料更换效率将大大提高，成本低，且易于个部件的更换维修。下面结合附图对本技术作进一步详细描述。附图说明图1是本技术的火焰燃料电池液体燃料空气比控制装置示意图。具体实施方式结合图1，本技术的火焰燃料电池液体燃料空气比控制装置包括燃料罐1、液泵2、汽化器3、配气室4、流量控制器5、高压空气罐6、点火器7、喷嘴8；所述燃料罐1通过管道与液泵2相连，液泵2用于液体燃料的加压，通过调节液泵的流量可以控制燃料的用量；所述液泵2通过管道与汽化器3相连，汽化器3将液体燃料汽化，以增加液体燃料与空气的充分接触，有利于燃料的充分燃烧；所述汽化器3通过管道与配气室4相连，所述配气室4用于汽化后的液体燃料与空气的预先混合，使得液体燃料与空气接触充分，更有利于燃烧过程的进行；所述配气室4通过流量控制器5与高压空气罐6直接相连，所述流量控制器5用于控制空气的流量；所述配气室4通过管道与喷嘴8相连，喷嘴8设有点火器7；作为对上述实施方式的进一步改进，所述喷嘴8相连的管道通过铁架台固定；作为对上述实施方式的进一步改进，所述喷嘴8还设有防止火焰回火的回火防止器，以提高整个装置的安全性；作为对上述实施方式的进一步改进，所述高压空气罐6还设有压力表，以实时观察罐内空气的压力，以便及时更高压换空气罐6。作为对上述实施方式的进一步改进，所述配气室4为小体积室腔结构，且设有加热装置，避免配气过程中蒸汽冷凝。火焰燃料电池的液体燃料空气比控制装置的工作过程分为燃料进料过程、燃料汽化过程、燃料配气流程；火焰燃料电池液体燃料空气比控制装置的工作过程为：存放在燃料罐1的液体燃料通过管道连接液泵2，调节液泵2的流量可以控制燃料的用量，液体燃料被液泵2加压输送至汽化器3，再经汽化器3被汽化，到达配气室4；高压空气罐6中的空气经流量控制器5调节流量后，到达配气室4；经汽化燃料和空气在配气室4混合后，到达喷嘴8，被点火器7点燃。实施例1.使用乙醇作为液体燃料，取体积浓度为95％，密度0.81g/cm3；液泵2输出液体的体积流量为0.8L/min；汽化器3输出蒸汽的质量流量30kg/h；可以得到乙醇经过液泵2后流出时的质量流量：0.8(L/min)/60(s)×95％×0.81(g/cm3)＝0.01026kg/s；乙醇经过汽化器后流出时的质量流量：30(kg/h)/3600(s)＝0.00833kg/s，经液泵2后的质量流量要大于汽化器3流出的质量流量，以保证汽化器3的满载工作；通过流量控制器5可调节，使空气体积流量为0.14691m3/s，在20℃时的空气密度取1.205kg/m3，则空气质量流量为：0.14691(m3/s)×1.205(kg/m3)＝0.17703kg/s；则燃料空气比为：0.00833(kg/s)/0.17703(kg/s)＝0.052将燃料在燃烧前进行汽化，再通过对燃料的燃料空气比进行调节，有利于控制燃烧的火焰温度与火焰中的物料成分，使得燃料的燃烧产物(如CO和H2)的成分更加可控，由此可以排除不同燃料的燃烧成分对火焰燃料电池性能的影响，而可以针对某一种燃料，测试电池对火焰中间体的利用效率。与常规的测试火焰燃料电池时控制燃料空气比装置相比，本技术提出的火焰燃料电池液体燃料空气比控制装置，可通过汽化器3将液体燃料直接汽化，在配气室4进行配气，更有利于控制燃料的燃烧，使燃烧产物可控，排除不同燃料的燃烧成分对火焰燃料电池性能的影响；燃料罐1可以拆卸，方便更换不同的燃料，整个系统的燃料更换效率将大大提高，成本低且易于个部件的更换维修。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火焰燃料电池液体燃料空气比控制装置，其特征在于包括燃料罐(1)、液泵(2)、汽化器(3)、配气室(4)、流量控制器(5)、高压空气罐(6)、点火器(7)、喷嘴(8)；所述燃料罐(1)通过管道与用于液体燃料加压的液泵(2)相连，所述液泵(2)通过管道与将液体燃料汽化的汽化器(3)相连；所述汽化器(3)通过管道与混合气体的配气室(4)相连，所述配气室(4)通过流量控制器(5)与高压空气罐(6)直接相连；所述配气室(4)通过管道与喷嘴(8)相连，喷嘴(8)设有点火器(7)。

【技术特征摘要】
1.一种火焰燃料电池液体燃料空气比控制装置，其特征在于包括燃料罐(1)、液泵(2)、汽化器(3)、配气室(4)、流量控制器(5)、高压空气罐(6)、点火器(7)、喷嘴(8)；所述燃料罐(1)通过管道与用于液体燃料加压的液泵(2)相连，所述液泵(2)通过管道与将液体燃料汽化的汽化器(3)相连；所述汽化器(3)通过管道与混合气体的配气室(4)相连，所述配气室(4)通过流量控制器(5)与高压空气罐(6)直接相连；所述配气室(4)通过管道与喷嘴(8)相连，喷嘴(8)设有点火器(7)。2.根据权利要求1所述的一种火焰燃料电池液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏智，黄光远，齐博阳，张彬，王文举，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32