一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于重整制氫燃料電池組的換熱器。本發(fā)明的技術(shù)方案是：包括依次連接的內(nèi)擋板、第一導槽板、隔板、第二導槽板以及外擋板，所述內(nèi)擋板與第一導槽板之間形成有高溫廢氣流通室；所述第一導槽板與隔板之間形成有換熱油流通室；所述隔板與第二導槽板之間形成有甲醇水汽化室；所述第二導槽板與外擋板之間形成有氫氣流通室以及甲醇蒸汽室。本發(fā)明提供的換熱器在甲醇水汽化這一步驟中就可以同時利用高溫廢氣中的熱量以及高溫氫氣中的熱量進行汽化，在節(jié)能環(huán)保的同時，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，換熱效率非常高。
【專利說明】
一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及甲醇燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的重整制氫和燃料電池分屬兩個獨立模塊，彼此沒有余熱交換，浪費了部分熱量，或者兩者僅做簡單的組合，燃燒室、重整室、電堆順序連接，熱量利用效率低，因此將重整制氫和燃料電池集成到一個模塊，提高熱量利用率，進而提高發(fā)電模塊的綜合效率，也是一項急需的設(shè)計需求。中國專利申請?zhí)枮?01520280073.0的發(fā)明專利提供了一種有效利用余熱的重整制氫燃料電池發(fā)電模塊，包括燃燒供氧風機、換熱器、燃燒室、分流器、換熱器順序連接，重整室、電堆、燃燒室順序連接，電堆、冷熱循環(huán)栗、換熱器、電堆順序連接，反應(yīng)供氧風機與電堆連接;通過分別利用尾氣余熱對電堆進行預(yù)熱、電堆余熱對燃燒空氣加熱、電堆反應(yīng)剩余氫氣燃燒為重整反應(yīng)供熱，提高了熱量和燃料利用率，進而提高了發(fā)電模塊的綜合效率，但是這個方案中重整室產(chǎn)生的氫氣在進入電堆前含有大量的熱，這部分熱量同樣可以加以利用，目前有燃料電池組中采用換熱器進行余熱利用的方案，但是現(xiàn)有的換熱器在結(jié)構(gòu)上比較簡單，換熱效率低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]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換熱效率高的用于重整制氫燃料電池組的換熱器。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器，包括依次連接的內(nèi)擋板、第一導槽板、隔板、第二導槽板以及外擋板，所述內(nèi)擋板與第一導槽板之間形成有高溫廢氣流通室；所述第一導槽板與隔板之間形成有換熱油流通室；所述隔板與第二導槽板之間形成有甲醇水汽化室;所述第二導槽板與外擋板之間形成有氫氣流通室以及甲醇蒸汽室;所述內(nèi)擋板上設(shè)置有高溫廢氣入口，所述第一導槽板、隔板、第二導槽板以及外擋板上相對高溫廢氣入口的另一端開設(shè)有高溫廢氣流出通道；所述內(nèi)擋板以及第一導槽板上開設(shè)有換熱油流入通道，所述第一導槽板上相對換熱油流入通道的另一端開設(shè)有換熱油流出通道;所述第二導槽板的一端的兩個面上分別開設(shè)有甲醇水入口以及甲醇蒸汽出口；所述內(nèi)擋板、第一導槽板、隔板以及第二導槽板的兩端分別開設(shè)有與氫氣流通室連通的氫氣流入通道以及氫氣流出通道。
[0005]優(yōu)選的，所述第一導槽板朝向內(nèi)擋板的面上設(shè)置有若干與高溫廢氣接觸第一翅片。
[0006]優(yōu)選的，所述第一導槽板朝向隔板的面上設(shè)置有若干與換熱油接觸的第二翅片。
[0007]優(yōu)選的，所述第二導槽板朝向隔板的面上設(shè)置有甲醇水流通導槽。
[0008]優(yōu)選的，所述第二導槽板朝向內(nèi)擋板的面上設(shè)置有若干氫氣流道以及甲醇蒸汽流出流道。
[0009]優(yōu)選的，所述外擋板上設(shè)置有與高溫廢氣流出通道連通的排氣管。
[0010]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點，整體結(jié)構(gòu)緊湊，其中高溫廢氣流通室中的高溫廢氣為燃燒室中燃料燃燒產(chǎn)生的尾氣，經(jīng)過高溫廢氣流通室后能夠?qū)崃窟M行傳遞，通過第一翅片吸收熱量，第一導槽板上相對高溫廢氣流通室的另一面與隔板形成的換熱油流通室能夠吸收高溫廢氣流通室中的熱量，第二翅片的設(shè)置能夠有效的增加換熱油的吸熱效率。甲醇水汽化室與換熱油流通室相鄰，當將甲醇水通入時，甲醇水能夠從換熱油流通室中吸收熱量并汽化，汽化后的甲醇蒸汽進入重整室進行重整反應(yīng)，通過這樣的設(shè)置不需要額外設(shè)置加熱裝置對甲醇水進行加熱汽化，通過利用高溫廢氣的熱量實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。另夕卜，重整反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣中同樣具有較多的熱量，在甲醇蒸汽室的一側(cè)設(shè)置氫氣流通室，高溫氫氣同樣能夠?qū)状妓M行加熱汽化，這樣，甲醇水汽化這一步驟中就可以同時利用高溫廢氣中的熱量以及高溫氫氣中的熱量進行汽化，在節(jié)能環(huán)保的同時，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，換熱效率非常高。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0012]圖2為本發(fā)明的一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0013]圖3為本發(fā)明的一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器的爆炸圖一；
[0014]圖4為本發(fā)明的一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器的爆炸圖二；
[0015]圖5為本發(fā)明的第一導槽板的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0016]圖6為本發(fā)明的第一導槽板的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0017]圖7為本發(fā)明的第二導槽板的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0018]圖8為本發(fā)明的第二導槽板的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0019]圖中:1、內(nèi)擋板;2、第一導槽板;21、第一翅片；22、第二翅片;3、隔板;4、第二導槽板;41、甲醇水流通導槽;42、氫氣流道;43、甲醇蒸汽流出流道;5、外擋板;6、高溫廢氣流通室；7、換熱油流通室;8、甲醇水汽化室;9、氫氣流通室；10、甲醇蒸汽室；11、高溫廢氣入口 ；12、高溫廢氣流出通道;13、換熱油流入通道；14、換熱油流出通道；15、甲醇水入口； 16、甲醇蒸汽出口； 17、氫氣流入通道;18、氫氣流出通道;19、排氣管。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]如附圖所示，一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器，包括依次連接的內(nèi)擋板1、第一導槽板2、隔板3、第二導槽板4以及外擋板5，內(nèi)擋板I與第一導槽板2之間形成有高溫廢氣流通室6;第一導槽板2與隔板3之間形成有換熱油流通室7;隔板3與第二導槽板4之間形成有甲醇水汽化室8;第二導槽板4與外擋板5之間形成有氫氣流通室9以及甲醇蒸汽室10;內(nèi)擋板I上設(shè)置有高溫廢氣入口 11，第一導槽板2、隔板3、第二導槽板4以及外擋板5上相對高溫廢氣入口 11的另一端開設(shè)有高溫廢氣流出通道12;內(nèi)擋板I以及第一導槽板2上開設(shè)有換熱油流入通道13，第一導槽板2上相對換熱油流入通道13的另一端開設(shè)有換熱油流出通道14;第二導槽板4的一端的兩個面上分別開設(shè)有甲醇水入口 15以及甲醇蒸汽出口 16;內(nèi)擋板1、第一導槽板2、隔板3以及第二導槽板4的兩端分別開設(shè)有與氫氣流通室9連通的氫氣流入通道17以及氫氣流出通道18。
[0022]參照圖1和圖2，為本發(fā)明的換熱器的整體結(jié)構(gòu)示意圖，整體結(jié)構(gòu)緊湊，其中高溫廢氣流通室6中的高溫廢氣為燃燒室中燃料燃燒產(chǎn)生的尾氣，經(jīng)過高溫廢氣流通室6后能夠?qū)崃窟M行傳遞，通過第一翅片21吸收熱量，第一導槽板2上相對高溫廢氣流通室6的另一面與隔板3形成的換熱油流通室7能夠吸收高溫廢氣流通室6中的熱量，第二翅片22的設(shè)置能夠有效的增加換熱油的吸熱效率。甲醇水汽化室8與換熱油流通室7相鄰，當將甲醇水通入時，甲醇水能夠從換熱油流通室7中吸收熱量并汽化，汽化后的甲醇蒸汽進入重整室進行重整反應(yīng)，通過這樣的設(shè)置不需要額外設(shè)置加熱裝置對甲醇水進行加熱汽化，通過利用高溫廢氣的熱量實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。另外，重整反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣中同樣具有較多的熱量，在甲醇蒸汽室10的一側(cè)設(shè)置氫氣流通室9，高溫氫氣同樣能夠?qū)状妓M行加熱汽化，這樣，甲醇水汽化這一步驟中就可以同時利用高溫廢氣中的熱量以及高溫氫氣中的熱量進行汽化，在節(jié)能環(huán)保的同時，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，換熱效率非常高。
[0023]具體的，在第二導槽板4朝向隔板3的面上設(shè)置有甲醇水流通導槽41，甲醇水流通導槽41采用迂回設(shè)計，保證甲醇水能夠充分受熱汽化。第二導槽板4朝向內(nèi)擋板I的面上設(shè)置有若干氫氣流道42以及甲醇蒸汽流出流道43。
[0024]外擋板5上設(shè)置有與高溫廢氣流出通道12連通的排氣管19。
[0025]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當指出，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和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器，其特征在于:包括依次連接的內(nèi)擋板、第一導槽板、隔板、第二導槽板以及外擋板，所述內(nèi)擋板與第一導槽板之間形成有高溫廢氣流通室；所述第一導槽板與隔板之間形成有換熱油流通室;所述隔板與第二導槽板之間形成有甲醇水汽化室;所述第二導槽板與外擋板之間形成有氫氣流通室以及甲醇蒸汽室;所述內(nèi)擋板上設(shè)置有高溫廢氣入口，所述第一導槽板、隔板、第二導槽板以及外擋板上相對高溫廢氣入口的另一端開設(shè)有高溫廢氣流出通道;所述內(nèi)擋板以及第一導槽板上開設(shè)有換熱油流入通道，所述第一導槽板上相對換熱油流入通道的另一端開設(shè)有換熱油流出通道;所述第二導槽板的一端的兩個面上分別開設(shè)有甲醇水入口以及甲醇蒸汽出口；所述內(nèi)擋板、第一導槽板、隔板以及第二導槽板的兩端分別開設(shè)有與氫氣流通室連通的氫氣流入通道以及氫氣流出通道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器，其特征在于:所述第一導槽板朝向內(nèi)擋板的面上設(shè)置有若干與高溫廢氣接觸第一翅片。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器，其特征在于:所述第一導槽板朝向隔板的面上設(shè)置有若干與換熱油接觸的第二翅片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器，其特征在于:所述第二導槽板朝向隔板的面上設(shè)置有甲醇水流通導槽。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器，其特征在于:所述第二導槽板朝向內(nèi)擋板的面上設(shè)置有若干氫氣流道以及甲醇蒸汽流出流道。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于重整制氫燃料電池組的換熱器，其特征在于:所述外擋板上設(shè)置有與高溫廢氣流出通道連通的排氣管。
【文檔編號】H01M10/66GK105826637SQ201610141979
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】陳剛, 沈建躍
【申請人】常州博能新能源有限公司