本發(fā)明涉及甲醇燃料電池技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種甲醇燃料電池的汽化室。
背景技術(shù):
目前的甲醇燃料電池的重整制氫部分,甲醇水需要經(jīng)過加熱汽化,再經(jīng)過加熱重整,完成制氫過程,整個(gè)過程為吸熱過程,較佳的反應(yīng)溫度為250度左右。目前的加熱方法主要是通過燃料燃燒產(chǎn)生高溫氣體,再利用高溫氣體對汽化室和重整室加熱,氣體作為換熱介質(zhì),由于氣體攜帶的熱量小,離熱源較遠(yuǎn)與較近的位置溫差大,容易使重整室受熱不均勻,使重整制氫效率變低,并且中途停機(jī)再啟動(dòng)時(shí)間較長,目前普遍為20分鐘至1小時(shí)。同時(shí)也有利用燃燒火焰直接加熱汽化室和重整室,由于火焰溫度高,對汽化室和重整室容易造成燒蝕,并且溫度也更難控制,更容易導(dǎo)致重整室受熱不均勻。另外也有采用燃燒加熱浴爐或者電熱浴爐式的重整制氫系統(tǒng),壽命比較短而且效率低。發(fā)明人因此提出一種汽化室,其利用電加熱的方式能夠快速升溫,使得甲醇燃料電池的啟動(dòng)時(shí)間大大縮短,極大的提供了甲醇燃料電池的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明的主要目的在于提供一種能夠快速將甲醇水溶液進(jìn)行汽化的甲醇燃料電池的汽化室。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種甲醇燃料電池的汽化室,包括上蓋板、下蓋板以及設(shè)置在上蓋板和下蓋板之間的純鋁密封墊,所述下蓋板上設(shè)置有U形流道,所述U形流道的兩端分別設(shè)置有甲醇水進(jìn)口和氣體出口,所述U形流道中間設(shè)置有隔板,所述U形流道的進(jìn)口處連接有甲醇水進(jìn)液管,所述上蓋板以及下蓋板上均設(shè)置有供電加熱棒放置的加熱孔。
優(yōu)選的,所述U形流道內(nèi)在隔板的兩側(cè)分別設(shè)置有催化劑載體,所述催化劑載體上設(shè)置有催化劑。
優(yōu)選的,所述U形流道內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)溫度檢測點(diǎn)。
優(yōu)選的,所述催化劑載體為泡沫銅。
優(yōu)選的,所述甲醇水進(jìn)液管上在與下蓋板的內(nèi)壁連接處設(shè)置有鋁合金密封墊。
優(yōu)選的,所述上蓋板與下蓋板上在邊緣處對應(yīng)設(shè)置有連接段,所述連接段上均設(shè)置有若干個(gè)螺栓孔。
優(yōu)選的,所述純鋁密封墊的另一對邊上設(shè)置有若干個(gè)定位塊,所述若干個(gè)定位塊位于上蓋板與下蓋板上的側(cè)邊的螺栓孔之間。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn),本發(fā)明的一種甲醇燃料電池的汽化室,流道整體呈U形設(shè)置,U形流道的兩端分別設(shè)置有甲醇水進(jìn)口和氣體出口,U形流道的進(jìn)口處連接有甲醇水進(jìn)液管,甲醇水溶液從甲醇水進(jìn)口進(jìn)行U形流道,受熱后蒸發(fā),隔板的作用是為了增加U形流道的長度,加熱孔的作用是為了對上蓋板和下蓋板加熱后使得甲醇水溶液汽化。相較于傳統(tǒng)的對甲醇水溶液的汽化處理,本發(fā)明的汽化室流道結(jié)構(gòu)能夠快速將甲醇水溶液進(jìn)行汽化,使得甲醇燃料電池的啟動(dòng)速度大大加快。使得甲醇燃料電池在結(jié)構(gòu)上更加簡單,響應(yīng)速度快,拓展了甲醇燃料電池的應(yīng)用范圍。因?yàn)槠沂且酝ㄟ^電加熱方式工作,上蓋板和下蓋板上受熱將熱量傳遞給甲醇水的同時(shí),純鋁密封墊同時(shí)受熱并發(fā)生膨脹,使得上蓋板和下蓋板之間的密封性得到保證,這樣汽化室在運(yùn)行過程中就不會(huì)發(fā)生泄漏的情況。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的甲醇燃料電池的汽化室的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的爆炸示意圖;
圖3為下蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、上蓋板;2、下蓋板;3、催化劑載體;4、純鋁密封墊;5、U形流道;6、甲醇水進(jìn)液管;7、鋁合金密封墊;8、氣體出口;9、隔板;10、加熱孔;11、溫度檢測點(diǎn);12、甲醇水進(jìn)口;13、連接段;14、螺栓孔;15、定位塊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示,一種甲醇燃料電池的汽化室,包括上蓋板1、下蓋板2以及設(shè)置在上蓋板1和下蓋板2之間的純鋁密封墊4,所述下蓋板2上設(shè)置有U形流道5,所述U形流道5的兩端分別設(shè)置有甲醇水進(jìn)口12和氣體出口8,所述U形流道5中間設(shè)置有隔板9,所述U形流道5的進(jìn)口處連接有甲醇水進(jìn)液管6,所述上蓋板1以及下蓋板2上均設(shè)置有供電加熱棒放置的加熱孔10。
本發(fā)明的一種甲醇燃料電池的汽化室,流道整體呈U形設(shè)置,U形流道5的兩端分別設(shè)置有甲醇水進(jìn)口12和氣體出口8,U形流道5的進(jìn)口處連接有甲醇水進(jìn)液管6,甲醇水溶液從甲醇水進(jìn)口12進(jìn)行U形流道5,受熱后蒸發(fā),隔板9的作用是為了增加U形流道5的長度,加熱孔10的作用是為了對上蓋板1和下蓋板2加熱后使得甲醇水溶液汽化。相較于傳統(tǒng)的對甲醇水溶液的汽化處理,本發(fā)明的汽化室流道結(jié)構(gòu)能夠快速將甲醇水溶液進(jìn)行汽化,使得甲醇燃料電池的啟動(dòng)速度大大加快。使得甲醇燃料電池在結(jié)構(gòu)上更加簡單,響應(yīng)速度快,拓展了甲醇燃料電池的應(yīng)用范圍。因?yàn)槠沂且酝ㄟ^電加熱方式工作,上蓋板1和下蓋板2上受熱將熱量傳遞給甲醇水的同時(shí),純鋁密封墊4同時(shí)受熱并發(fā)生膨脹,使得上蓋板1和下蓋板2之間的密封性得到保證,這樣汽化室在運(yùn)行過程中就不會(huì)發(fā)生泄漏的情況。
優(yōu)選的,所述U形流道5內(nèi)在隔板9的兩側(cè)分別設(shè)置有催化劑載體3,所述催化劑載體3上設(shè)置有催化劑。催化劑載體3上設(shè)置有重整反應(yīng)的催化劑,這樣就可以將甲醇水汽化和甲醇重整反應(yīng)整合在一起,使得甲醇燃料電池在結(jié)構(gòu)上更加簡單,響應(yīng)速度快,拓展了甲醇燃料電池的應(yīng)用范圍。
優(yōu)選的,所述U形流道5內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)溫度檢測點(diǎn)11。溫度檢測點(diǎn)11的作用是能夠?qū)崟r(shí)檢測U形流道5內(nèi)的各點(diǎn)處的溫度,從而控制加熱棒的加熱溫度和加熱時(shí)間,保證汽化室在最優(yōu)狀態(tài)下運(yùn)行。
優(yōu)選的,所述催化劑載體3為泡沫銅。
優(yōu)選的,所述甲醇水進(jìn)液管6上在與下蓋板2的內(nèi)壁連接處設(shè)置有鋁合金密封墊7。鋁合金密封墊7的作用是保證甲醇水進(jìn)液管6與下蓋板2的連接密封性。上蓋板1和下蓋板2之間通過螺栓連接,方便拆卸和跟換元件。
優(yōu)選的,所述上蓋板1與下蓋板2上在邊緣處對應(yīng)設(shè)置有連接段13,所述連接段13上均設(shè)置有若干個(gè)螺栓孔14。上蓋板1和下蓋板2之間通過螺栓連接,方便拆卸和跟換元件。
優(yōu)選的,所述純鋁密封墊4的另一對邊上設(shè)置有若干個(gè)定位塊15,所述若干個(gè)定位塊15位于上蓋板1與下蓋板2上的側(cè)邊的螺栓孔14之間。定位塊15的作用是為了盡量覆蓋連接段13,保證上蓋板1與下蓋板2連接處的密封性。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例,凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。