膨胀空压机测试喷雾加湿系统技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种膨胀空压机测试喷雾加湿系统；膨胀空压机测试喷雾加湿系统包括水箱、主水路、主气路和喷嘴，主水路与水箱连接；主气路的一端与膨胀空压机的压端连接；主气路的另一端通过喷嘴与膨胀空压机的涡端连接；其中，喷嘴包括喷气管和喷水管，喷气管与主气路连通，喷水管与主水路连通，喷气管的出气口位于喷水管的出水口处，以使从喷水管喷出的水能被从喷气管喷出的气体打散成水雾。本发明专利技术的膨胀空压机测试喷雾加湿系统能够模拟燃料电池发动机用膨胀空压机所处运行环境，特别是能够有效地模拟燃料电池发动机用膨胀空压机运行时的相对湿度和液态水状态场景，有利于提高膨胀空压机测试结果的准确性。果的准确性。果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
膨胀空压机测试喷雾加湿系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体而言，涉及一种膨胀空压机测试喷雾加湿系统。

技术介绍

[0002]燃料电池发动机是一种将氢燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置，其具有高效率、低排放、安装维护简单、可靠性好、低污染以及环境适应性强等优势。氢燃料电池的反应物为氢和氧，产物仅为水，其中，水主要产生在空气侧。环境中气体通过空压机压缩后产生高压气体进入燃料电池系统的阴极系统腔，与高压氢气在燃料电池内部发生反应生成电与水，生成的水和废气通过燃料电池尾排排放至大气环境中。
[0003]为了确保研发或出厂的燃料电池发动机用膨胀空压机能够满足燃料电池发动机的应用场景，需要对膨胀空压机进行测试；但是，相关技术提供的测试系统，无法可靠地模拟燃料电池发动机运行时阴极子系统管道内的相对湿度和液态水状态场景，故难以保证测试结果的准确性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种膨胀空压机测试喷雾加湿系统，其能够模拟燃料电池发动机用膨胀空压机所处运行环境，特别是能够有效地模拟燃料电池发动机用膨胀空压机运行时的相对湿度和液态水状态场景，有利于提高膨胀空压机测试结果的准确性。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0006]本专利技术提供一种膨胀空压机测试喷雾加湿系统，包括：
[0007]水箱；
[0008]主水路，主水路与水箱连接；
[0009]主气路，主气路的一端与膨胀空压机的压端连接；
[0010]喷嘴，主气路的另一端通过喷嘴与膨胀空压机的涡端连接；其中，喷嘴包括喷气管和喷水管，喷气管与主气路连通，喷水管与主水路连通，喷气管的出气口位于喷水管的出水口处，以使从喷水管喷出的水能被从喷气管喷出的气体打散成水雾。
[0011]本公开的喷雾加湿系统能够利用主气路输送至喷嘴的气体将从主水路输送至喷嘴的水打散成雾状，有利于汽化，进而给待测试的膨胀空压机提供类似于运行环境的相对湿度和液态水状态场景，使得膨胀空压机的测试环境更加接近运行状态，进而有利于提高测试的准确性。而且，相比于直接用喷头喷淋、洒水，利用从膨胀空压机的压端输送的高温高压气体将水打散成水雾，还能确保雾化需要的能量以及提高汽化后的露点温度，进而确保涡端的前端入口处不仅能够模拟处运行时的湿度环境，还能确保温度环境也符合运行环境，从而进一步确保测试结果的准确性。
[0012]在可选的实施方式中，膨胀空压机测试喷雾加湿系统还包括热交换器、第一分支水路和第二分支水路，第一分支水路连通主水路和喷水管；第二分支水路连通主水路和水
箱，且热交换器设置于第二分支水路上，以使从水箱经主水路进入第二分支水路的水经过热交换器加热后流回水箱。
[0013]在主水路连接第二分支水路，并且在第二分支水路设置热交换器，使得经过热交换器加热的水流回水箱，能够有效地回收热量，达到节省能耗的目的。
[0014]在可选的实施方式中，膨胀空压机测试喷雾加湿系统还包括流量控制组件，流量控制组件设置于第一分支水路，用于调节第一分支水路的水流。
[0015]在第一分支水路设置流量控制组件，能够更加灵活地调节经过第一分支水路流向喷嘴的水量，进而使得喷嘴喷出的水雾能够更加符合膨胀空压机的运行环境，有利于提高膨胀空压机的测试准确性。
[0016]在可选的实施方式中，膨胀空压机测试喷雾加湿系统还包括开闭阀，开闭阀设置于第一分支水路，且位于流量控制组件的下游，开闭阀用于控制第一分支水路的开闭。
[0017]在第一分支水路设置开闭阀，且使开闭阀位于流量控制组件的下游，能够利用开闭阀控制第一分支水路的开闭，即可以利用开闭阀使第一分支水路将水输送至喷嘴，或阻碍第一分支水路将水输送至喷嘴，以根据膨胀空压机的测试需求，提供喷雾，形成相对湿度环境，或不提供喷雾，形成不需要湿度的环境，提高检测的灵活性，满足各种不同的检测需求，并确保检测结果的准确性。
[0018]在可选的实施方式中，膨胀空压机测试喷雾加湿系统还包括第一分支气路和第二分支气路；第一分支气路连通主气路和喷气管；第二分支气路用于使主气路依次连通喷嘴和涡端；热交换器设置于第二分支气路。
[0019]在主气路上连接第一分支气路和第二分支气路，能够使一路气体被输送至喷嘴，用于打散水形成水雾，并使另一路气体能够经过喷嘴输送至涡端进行测试，而且第二分支气路的气体流经雾化腔再输送至涡端，能够提高湿度，模拟出运行时的环境条件，提高测试结果的准确性。而将热交换器设置于第二分支气路，能够有效地将热量回收，以达到节能的目的。
[0020]在可选的实施方式中，膨胀空压机测试喷雾加湿系统还包括背压阀，背压阀设置于第二分支气路，用于调节第二分支气路的气体压力。
[0021]在第二分支气路设置背压阀，以调节第二分支气路的压力，能够灵活地根据需求调节测试压力，不仅能够满足测试要求，还能确保测试结果的准确性。
[0022]在可选的实施方式中，喷嘴包括雾化筒，雾化筒设置有雾化腔，喷水管和喷气管均与雾化筒连接，且均伸入雾化腔内；雾化腔连通主气路和涡端。
[0023]雾化腔连通主气路和涡端，使得膨胀空压机的压端输出的气体能够经过主气路和雾化腔输送至涡端，而喷水管和喷气管伸入雾化腔内，使得水雾在雾化腔内形成，以提高向涡端输送的气体的相对湿度，确保测试环境符合膨胀空压机运行的湿度环境，有利于提高膨胀空压机的测试结果的准确性。
[0024]在可选的实施方式中，喷气管的进气口与主气路连通，喷气管的管径从进气口至出气口逐渐减小。
[0025]将喷气管配置为缩口管，能够提高喷出的气体的压力，进而确保高压气体能够有效地将水打散成水雾，有效地确保膨胀空压机测试的湿度环境，提高其检测准确性。
[0026]在可选的实施方式中，喷水管被配置为沿第一方向喷水，喷气管被配置为沿第二
方向喷气，第一方向与第二方向呈夹角设置。
[0027]将喷水管的喷水方向和喷气管的喷气方向配置成夹角，能够确保喷气管喷出的气体更准确、可靠地打在喷水管喷出的水上，进而可靠地将水打散成水雾。
[0028]在可选的实施方式中，喷嘴还包括连接管，喷气管通过与其呈夹角连接的连接管连接于雾化筒，且喷气管通过连接管与主气路连通。
[0029]呈夹角连接的喷气管和连接管大致成L字型，更加便于将喷气管和喷水管配置成分别沿第二方向喷气和沿第一方向喷水，进而可靠地形成水雾。
[0030]在可选的实施方式中，雾化筒的轴线与第二方向平行。
[0031]如此设置，能够使被从喷气管喷出的气体打散形成的水雾可靠地沿雾化筒的轴线延伸方向输送，进而可靠地给膨胀空压机的测试提供符合其运行湿度的环境，提高测试结果的准确性。
[0032]在可选的实施方式中，膨胀空压机测试喷雾加湿系统还包括水泵，水泵设置于主水路。
[0033]水泵的设置能够确保水箱内的水可靠地输送至主水路中，进而确保下游的喷嘴可靠地形成水雾。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膨胀空压机测试喷雾加湿系统，其特征在于，包括：水箱(500)；主水路(200)，所述主水路(200)与所述水箱(500)连接；主气路(300)，所述主气路(300)的一端与膨胀空压机(100)的压端(110)连接；喷嘴(400)，所述主气路(300)的另一端通过所述喷嘴(400)与所述膨胀空压机(100)的涡端(120)连接；其中，所述喷嘴(400)包括喷气管(420)和喷水管(410)，所述喷气管(420)与所述主气路(300)连通，所述喷水管(410)与所述主水路(200)连通，所述喷气管(420)的出气口位于所述喷水管(410)的出水口处，以使从所述喷水管(410)喷出的水能被从所述喷气管(420)喷出的气体打散成水雾。2.根据权利要求1所述的膨胀空压机测试喷雾加湿系统，其特征在于，所述膨胀空压机测试喷雾加湿系统还包括热交换器(230)、第一分支水路(210)和第二分支水路(220)，所述第一分支水路(210)连通所述主水路(200)和所述喷水管(410)；所述第二分支水路(220)连通所述主水路(200)和水箱(500)，且所述热交换器(230)设置于所述第二分支水路(220)上，以使从所述水箱(500)经所述主水路(200)进入所述第二分支水路(220)的水经过所述热交换器(230)加热后流回所述水箱(500)。3.根据权利要求2所述的膨胀空压机测试喷雾加湿系统，其特征在于，所述膨胀空压机测试喷雾加湿系统还包括流量控制组件，所述流量控制组件设置于所述第一分支水路(210)，用于调节所述第一分支水路(210)的水流。4.根据权利要求3所述的膨胀空压机测试喷雾加湿系统，其特征在于，所述膨胀空压机测试喷雾加湿系统还包括开闭阀(250)，所述开闭阀(250)设置于所述第一分支水路(210)，且位于所述流量控制组件的下游，所述开闭阀(250)用于控制所述第一分支水路(210)的开闭。5.根据权利要求2所述的膨胀空压机测试喷雾加湿系统，其特征在于，所述膨胀空压机测试喷雾加湿系统还包括第一分支气路(310)和第二分支气路(320)；所述第一分支气路(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈久坤，魏青龙，韩国，王善彬，
申请(专利权)人：上海重塑能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：