【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温电解水系统，尤其涉及一种对流式二合一换热器及换热方法。
技术介绍
1、高温电解水系统工作时需要通入蒸汽，蒸汽通常由外界提供或者由液态水与系统的高温尾气换热蒸发产生。
2、由于液态水的汽化吸热较多，仅靠阴极尾气往往无法提供足够热量，需要通过电加热补足，或者先与阴极尾气换热后再依靠阳极尾气换热补足，这种情况下需要使用两个换热器，分别是预蒸发换热器与蒸发换热器，两个蒸发器通过管路连接，使得整体体积较大，而且管路增加了向外界散热的面积，降低了换热效率。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术实施例的目的是提供一种对流式二合一换热器，以解决通过管路连通的预蒸发换热器与蒸发换热器整体体积大、散热效率低的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：
3、一种对流式二合一换热器，包括：配气结构和换热芯体；所述配气结构包括第一配气结构、第二配气结构和第三配气结构，所述换热芯体包括第一换热芯体和第二换热芯体，所述配气结构和换热芯体按照第一配气结构、第一换热芯体、第二配气结构、第二换热芯体和第三配气结构的顺序依次布置；所述第一配气结构上设置有进水口和第一出气口，所述第二配气结构上设置有第一进气口和第二出气口，所述第三配气结构上设置有第二进气口和蒸汽出口。
4、可选的，每个配气结构两端均设置有外接管道，所述外接管道包括中空腔体和连接通道，所述连接通道与中空腔体连通，中空腔体与配气结构内部连通，全部连接通道
5、可选的，所述第一配气结构包括进水通道和阴极尾气出口通道，进水通道和阴极尾气出口通道交替布置，且进水通道和阴极尾气出口通道分别向相反的方向开口，进水通道与进水口连通，阴极尾气出口通道与第一出气口连通。
6、可选的，所述第一换热芯体包括换热通道、封条和隔板，所述封条位于所述换热通道的两侧，所述隔板位于相邻的换热通道之间以及换热通道外侧，所述封条与隔板呈垂直方式布置。
7、可选的，所述换热通道包括芯体，芯体两侧具有翅片，且两侧的翅片交错布置，进而在芯体两侧形成交错的水流道和阴极尾气流道，水流道与第一配气结构的进水口连通，阴极尾气流道与第一配气结构的第一出气口连通。
8、可选的，所述第二配气结构包括阴极尾气入口通道、蒸汽通道和阳极尾气出口通道，所述蒸汽通道贯通所述第二配气结构的厚度方向，阴极尾气入口通道和阳极尾气出口通道在厚度方向上对齐且分别朝向相反的方向，并与蒸汽通道交替排布。
9、可选的，第二配气结构的蒸汽通道与第一换热芯体的水流道连通，阴极尾气入口通道与第一进气口连通，阳极尾气出口通道与第二出气口连通。
10、可选的，第二换热芯体的结构与第一换热芯体的结构相同，第二换热芯体包括两侧交叉布置的蒸汽流道和阳极尾气流道，蒸汽流道与第二配气结构的水流道连通，阳极尾气流道与第二配气结构的阳极尾气出口通道连通。
11、可选的，所述第三配气结构包括阳极尾气入口通道和蒸汽出口通道，阳极尾气入口通道和蒸汽出口通道交替布置，且开口方向相反，阳极尾气入口通道与第二换热芯体的阳极尾气流道连通，蒸汽出口通道与第二换热芯体的蒸汽流道连通。
12、本专利技术实施例还提供了一种如上所述的对流式二合一换热器的换热方法，包括：
13、阴极尾气从第二配气结构的第一进气口进入，依次经过第二配气结构、第一换热芯体和第一配气结构后，从第一配气结构的第一出气口流出；
14、阳极尾气从第三配气结构的第二进气口进入，依次经过第三配气结构、第二换热芯体和第二配气结构后，从第二配气结构的第二出气口流出；
15、水从第一配气结构的进水口进入，依次经过第一配气结构、第一换热芯体、第二配气结构、第二换热芯体和第三配气结构，水在第一换热芯体内与阴极尾气相向换热形成汽水混合物，汽水混合物在第二换热芯体内与阳极尾气相向换热形成水蒸气，水蒸气从第三配气结构的蒸汽出口流出。
16、本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
17、本专利技术提出了一种二合一换热器，其中第一配气结构、第一换热芯体和第二配气结构形成预蒸发换热器，第二配气结构、第二换热芯体和第三配气结构形成蒸发换热器，将预蒸发换热器与蒸发换热器集成为一个换热器，能够制备高温电解水系统需要的水蒸气，提高了系统的集成度，降低了部件体积，大幅缩减了子部件之间的连接管路，有助于降低压降损失，同时减少了外露表面积，有助于减少热量散失以及热应力。冷流体与热流体均为对向流动，提高了换热效率，改善了温度分布的均匀性。
18、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种对流式二合一换热器，其特征在于，包括：配气结构和换热芯体；
2.如权利要求1所述的对流式二合一换热器，其特征在于，每个配气结构两端均设置有外接管道，所述外接管道包括中空腔体和连接通道，所述连接通道与中空腔体连通，中空腔体与配气结构内部连通，全部连接通道位于换热器的同侧。
3.如权利要求1所述的对流式二合一换热器，其特征在于，所述第一配气结构包括进水通道和阴极尾气出口通道，进水通道和阴极尾气出口通道交替布置，且进水通道和阴极尾气出口通道分别向相反的方向开口，进水通道与进水口连通，阴极尾气出口通道与第一出气口连通。
4.如权利要求1所述的对流式二合一换热器，其特征在于，所述第一换热芯体包括换热通道、封条和隔板，所述封条位于所述换热通道的两侧，所述隔板位于相邻的换热通道之间以及换热通道外侧，所述封条与隔板呈垂直方式布置。
5.如权利要求4所述的对流式二合一换热器，其特征在于，所述换热通道包括芯体，芯体两侧具有翅片，且两侧的翅片交错布置，进而在芯体两侧形成交错的水流道和阴极尾气流道，水流道与第一配气结构的进水口连通，阴极尾气流道与第
6.如权利要求4所述的对流式二合一换热器，其特征在于，所述第二配气结构包括阴极尾气入口通道、蒸汽通道和阳极尾气出口通道，所述蒸汽通道贯通所述第二配气结构的厚度方向，阴极尾气入口通道和阳极尾气出口通道在厚度方向上对齐且分别朝向相反的方向，并与蒸汽通道交替排布。
7.如权利要求6所述的对流式二合一换热器，其特征在于，第二配气结构的蒸汽通道与第一换热芯体的水流道连通，阴极尾气入口通道与第一进气口连通，阳极尾气出口通道与第二出气口连通。
8.如权利要求6所述的对流式二合一换热器，其特征在于，第二换热芯体的结构与第一换热芯体的结构相同，第二换热芯体包括两侧交叉布置的蒸汽流道和阳极尾气流道，蒸汽流道与第二配气结构的水流道连通，阳极尾气流道与第二配气结构的阳极尾气出口通道连通。
9.如权利要求8所述的对流式二合一换热器，其特征在于，所述第三配气结构包括阳极尾气入口通道和蒸汽出口通道，阳极尾气入口通道和蒸汽出口通道交替布置，且开口方向相反，阳极尾气入口通道与第二换热芯体的阳极尾气流道连通，蒸汽出口通道与第二换热芯体的蒸汽流道连通。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的对流式二合一换热器的换热方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种对流式二合一换热器，其特征在于，包括：配气结构和换热芯体；
2.如权利要求1所述的对流式二合一换热器，其特征在于，每个配气结构两端均设置有外接管道，所述外接管道包括中空腔体和连接通道，所述连接通道与中空腔体连通，中空腔体与配气结构内部连通，全部连接通道位于换热器的同侧。
3.如权利要求1所述的对流式二合一换热器，其特征在于，所述第一配气结构包括进水通道和阴极尾气出口通道，进水通道和阴极尾气出口通道交替布置，且进水通道和阴极尾气出口通道分别向相反的方向开口，进水通道与进水口连通，阴极尾气出口通道与第一出气口连通。
4.如权利要求1所述的对流式二合一换热器，其特征在于，所述第一换热芯体包括换热通道、封条和隔板，所述封条位于所述换热通道的两侧，所述隔板位于相邻的换热通道之间以及换热通道外侧，所述封条与隔板呈垂直方式布置。
5.如权利要求4所述的对流式二合一换热器，其特征在于，所述换热通道包括芯体，芯体两侧具有翅片，且两侧的翅片交错布置，进而在芯体两侧形成交错的水流道和阴极尾气流道，水流道与第一配气结构的进水口连通，阴极尾气流道与第一配气结构的第一出气口连通。
6.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱江，李亮，沈雪松，李智，施王影，
申请(专利权)人：山东国创燃料电池技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。