气水分离器及燃料电池供氢系统技术方案

本发明专利技术的实施例公开了一种气水分离器及燃料电池供氢系统，所述气水分离器包括壳体、第一挡板和第二挡板，所述壳体具有腔室、气液混合物入口、排气口和排液口，所述第一挡板设在所述腔室内，且所述第一挡板与所述气液混合物入口在所述第一方向上相对布置，所述第一挡板的底端与所述腔室的内壁面之间间隔开，所述第一挡板具有在第二方向上相对布置的第一侧面和第二侧面，所述第一挡板的第一侧面和所述第一挡板的第二侧面中的至少一个与所述壳体的内壁面之间间隔开，所述第二挡板设在所述腔室内，所述第二挡板的底端与所述腔室的内壁面间隔开。本发明专利技术的气水分离器可以实现在提高分离效率的同时，降低流动阻力，保证氢循环系统稳定高效运行。稳定高效运行。稳定高效运行。

【技术实现步骤摘要】
气水分离器及燃料电池供氢系统


[0001]本专利技术涉及新能源燃料电池，尤其是涉及一种气水分离器及燃料电池供氢系统。

技术介绍

[0002]氢燃料电池系统的氢气循环路通常使用氢循环泵或引射器作为氢气循环的装置。基于引射器的引射式回路，在氢燃料电池的氢气循环系统中受到较多研究人员的青睐，并且得到了日益广泛的应用。在氢燃料电池的氢气循环系统中，由于电池堆阳极排出的尾气含有产生饱和湿度下的混合气体(氢气、氮气及水分)，而维持入堆稳定运行的一个重要条件就是维持电堆需求的温度与湿度，因此循环尾气在进入引射器之前需要使用气水分离器将尾气中的液态水分离出来。
[0003]现有技术中一般使用压力损失小的挡板式分离器，一般设置一到三个挡板，随着挡板数量的增多，分离效率会略有提高，但是同时会造成阻力增大而使气液压力的损失增大。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0005]由于气液分离器总是在一定气流速度范围内才会保持较高的分离效率，而燃料电池系统的功率变化范围大，进入分水器的气流速度波动很大，所以造成分水器分离效率不高。
[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0007]为此，本专利技术的实施例提出一种气水分离器，可以实现在提高分离效率的同时，降低流动阻力，保证氢循环系统稳定高效运行。
[0008]本专利技术实施例还提供一种燃料电池供氢系统。
[0009]本专利技术实施例的气水分离器，包括：壳体，所述壳体具有腔室、气液混合物入口、排气口和排液口，所述气液混合物入口、所述排气口和所述排液口分别与所述腔室连通，所述气液混合物入口设在所述壳体在第一方向上的一侧，所述排气口和所述排液口设在所述壳体在所述第一方向上的另一侧，所述气液混合物入口和所述排气口位于所述壳体的上端，所述排液口位于所述壳体的下端；第一挡板，所述第一挡板设在所述腔室内，且所述第一挡板与所述气液混合物入口在所述第一方向上相对布置，所述第一挡板的底端与所述腔室的内壁面之间间隔开，所述第一挡板具有在第二方向上相对布置的第一侧面和第二侧面，所述第二方向正交于所述第一方向和上下方向，所述第一挡板的第一侧面和所述第一挡板的第二侧面中的至少一个与所述壳体的内壁面之间间隔开；和第二挡板，所述第二挡板设在所述腔室内，所述第二挡板和所述第一挡板在从所述排液口朝向所述气液混合物入口的方向上间隔布置，所述第二挡板具有在第二方向上相对布置的第三侧面和第四侧面，所述第二挡板的第三侧面和第四侧面均与所述壳体的内壁面之间相贴合，所述第二挡板的底端与所述腔室的内壁面间隔开。
[0010]本专利技术实施例的气水分离器可以实现在提高分离效率的同时，降低流动阻力，保证氢循环系统稳定高效运行。
[0011]在一些实施例中，所述第二挡板的底端高于所述第一挡板的底端。
[0012]在一些实施例中，所述第一挡板上设有多个沿上下方向延伸的排水槽，所述排水槽位于所述第一挡板朝向所述气液混合物入口的一侧。
[0013]在一些实施例中，所述第一挡板和所述第二挡板均为竖直板。
[0014]在一些实施例中，所述气水分离器还包括隔液挡板，所述隔液挡板位于所述排液口的上方、所述第一挡板的下方，所述隔液挡板在第一方向上具有第一端和第二端，所述隔液挡板的第一端固定连接所述壳体，所述隔液挡板的第二端位于所述第二挡板朝向所述排气口的一侧。
[0015]在一些实施例中，所述隔液挡板上开设有通槽，所述通槽在上下方向上贯穿所述隔液挡板，所述通槽位于所述隔液挡板的第二端。
[0016]在一些实施例中，所述通槽的横截面的外周轮廓形状为圆形或圆弧形。
[0017]在一些实施例中，所述腔室的下端为阶梯形的内底面，所述内底面的高度由所述气液混合物入口向所述排液口方向逐渐降低。
[0018]在一些实施例中，所述壳体在对应所述气液混合物入口、排气口和排液口处均设置有凸环，三个所述凸环均与所述腔室连通。
[0019]本专利技术实施例的燃料电池供氢系统，包括：高压氢气瓶；引射器，所述引射器的入口连通所述高压氢气瓶，所述引射器的出口连通电池燃料堆的入口以向电池燃料堆输送氢气；和气水分离器，所述气水分离器为上述任一实施例所述的气水分离器，所述气液混合物入口连通所述电池燃料堆的出口，所述排气口连通所述引射器的入口。
[0020]本专利技术实施例的燃料电池供氢系统对电池燃料堆排出的气水混合物进行高效地气水分离进而循环使用氢气，还降低了气水分离过程中对流体的阻力，降低流体的压力消耗，保证氢循环的高效运行。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例的燃料电池供氢系统的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例的气水分离器的结构示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例的气水分离器的俯视示意图；
[0024]附图标记：
[0025]高压氢气瓶2，截止阀3，减压阀4，喷氢阀5，引射器6，燃料电池堆7，入口71，出口72，气水分离器8，排液阀9，气液混合物入口11，排气口12，排液口13，内底面14，壳体15，隔液挡板16，通槽161，第一挡板17，第一侧面171，第二侧面172，第二挡板18，第三侧面181，第四侧面182，排水槽19，凸环20。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]如附图1至附图3所示，根据本专利技术实施例的气水分离器包括壳体15、第一挡板17
和第二挡板18，壳体15具有腔室、气液混合物入口11、排气口12和排液口13，气液混合物入口11、排气口12和排液口13分别与腔室连通，气液混合物入口11设在壳体15在第一方向(例如图2所示的左右方向)上的一侧，排气口12和排液口13设在壳体15在第一方向上的另一侧，气液混合物入口11和排气口12位于壳体15的上端，排液口13位于壳体15的下端。
[0028]具体地，如图2所示，第一方向为左右方向，气液混合物入口11设在壳体15的右侧，排气口12和排液口13设在壳体15的左侧。
[0029]第一挡板17设在腔室内，且第一挡板17与气液混合物入口11在第一方向上相对布置，第一挡板11的底端与腔室的内壁面之间间隔开，第一挡板17具有在第二方向(例如图2所示的前后方向)上相对布置的第一侧面171和第二侧面172，第二方向正交于第一方向和上下方向，第一挡板17的第一侧面171和第一挡板17的第二侧面172中的至少一个与壳体15的内壁面之间间隔开。
[0030]具体地，在如图3所示的实施例中，第二方向为前后方向，第一侧面171位于第一挡板17的前侧，第二侧面172位于第一挡板17的后侧，第一侧面171和第二侧面172均与壳体15的内壁面之间间隔开。
[0031]第二挡板18设在腔室内，第二挡板18和第一挡板17在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气水分离器，其特征在于，包括：壳体(15)，所述壳体(15)具有腔室、气液混合物入口(11)、排气口(12)和排液口(13)，所述气液混合物入口(11)、所述排气口(12)和所述排液口分别与所述腔室连通，所述气液混合物入口(11)设在所述壳体在第一方向上的一侧，所述排气口(12)和所述排液口(13)设在所述壳体(15)在所述第一方向上的另一侧，所述气液混合物入口(11)和所述排气口(12)位于所述壳体(15)的上端，所述排液口(13)位于所述壳体(15)的下端；第一挡板(17)，所述第一挡板(17)设在所述腔室内，且所述第一挡板(17)与所述气液混合物入口(11)在所述第一方向上相对布置，所述第一挡板(11)的底端与所述腔室的内壁面之间间隔开，所述第一挡板(17)具有在第二方向上相对布置的第一侧面(171)和第二侧面(172)，所述第二方向正交于所述第一方向和上下方向，所述第一挡板(17)的第一侧面(171)和所述第一挡板(17)的第二侧面(172)中的至少一个与所述壳体(15)的内壁面之间间隔开；和第二挡板(18)，所述第二挡板(18)设在所述腔室内，所述第二挡板(18)和所述第一挡板(17)在从所述排液口(13)朝向所述气液混合物入口(11)的方向上间隔布置，所述第二挡板(18)具有在第二方向上相对布置的第三侧面(181)和第四侧面(182)，所述第二挡板(18)的第三侧面(181)和第四侧面(182)均与所述壳体(15)的内壁面之间相贴合，所述第二挡板(18)的底端与所述腔室的内壁面间隔开。2.根据权利要求1所述气水分离器，其特征在于，所述第二挡板(18)的底端高于所述第一挡板(17)的底端。3.根据权利要求1所述气水分离器，其特征在于，所述第一挡板(17)上设有多个沿上下方向延伸的排水槽(19)，所述排水槽(19)位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪娥，刘云梅，杨琅，方贝，
申请(专利权)人：国家电投集团氢能科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：