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一种燃料电池用的甲醇催化重整制氢器的制作方法

2022-06-30 00:58:05 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及燃料电池技术领域,特别涉及一种燃料电池用的甲醇催化重整制氢器。


背景技术:

2.燃料电池是把化学能转化为电能的装置,其中甲醇燃料电池是将甲醇水溶液作为燃料,并将化学能转化为电能的装置,甲醇燃料电池中的重整器用于将甲醇与水中的氢转化为富氢混合气体,以供燃料电池电堆使用;
3.现有技术cn 108249396 a中公开了一种甲醇水重整制氢设备,其中“重整室包括中空壳体、加热气化管路,中空壳体内设有催化剂,中空壳体为中空圆柱壳体”,重整室的中空圆柱腔体设计使得甲醇水蒸气在重整室内停留时间较短,流速快,导致制氢效率较低,以及中空圆柱腔体内的催化剂容易被流动的甲醇水蒸气或重整生成的富氢混合气体带走,导致重整室内催化剂的流失。


技术实现要素:

4.本发明提供一种燃料电池用的甲醇催化重整制氢器,用以解决背景技术中提出的:重整室的中空圆柱腔体设计使得甲醇水蒸气在重整室内停留时间较短,流速快,导致制氢效率较低,以及中空圆柱腔体内的催化剂容易被流动的甲醇水蒸气或重整生成的富氢混合气体带走,导致重整室内催化剂的流失的技术问题中至少一项。
5.为解决上述技术问题,本发明公开了一种燃料电池用的甲醇催化重整制氢器,包括重整器壳体,所述重整器壳体内通过框架将重整器壳体分为重整腔和若干加热腔,所述加热腔用于为所述重整腔提供热量,所述重整腔内设有重整催化剂,所述重整腔内设有减速障碍。
6.优选的,所述重整器壳体内设有若干均匀布置的长挡片,相邻长挡片之间设有若干短挡片,若干长挡片和若干短挡片通过框架连接,若干长挡片和若干短挡片和框架共同形成曲折空腔。
7.优选的,所述重整器壳体从外到内依次包括外壳体、保温层和内壳体。
8.优选的,所述重整催化剂为铜锌催化剂。
9.优选的,所述重整腔与燃料电池的电堆相通,用于向燃料电池的电堆输送氢气。
10.优选的,所述重整器壳体上连通有甲醇蒸发室,所述甲醇蒸发室内设有电加热装置,所述电加热装置用于将甲醇和水的混合溶液气化为甲醇水蒸气。
11.优选的,所述甲醇蒸发室上设有水溶液进口和甲醇溶液进口,所述水溶液进口和甲醇溶液进口上分别设有计量进液管,所述计量进液管上设有刻度,所述水溶液进口和甲醇溶液进口上设有开关阀,所述开关阀用于控制两计量进液管与甲醇蒸发室之间的连通情况。
12.优选的,所述加热腔与甲醇蒸发室、燃料电池电堆、重整腔通过回路相通,所述加
热腔内设有点火器。
13.优选的,所述重整器壳体上连通有甲醇蒸发室,所述甲醇蒸发室包括蒸发室壳体,所述蒸发室壳体内设有甲醇溶液容纳腔,所述蒸发室壳体上设有溶液进口和蒸汽出口,所述溶液进口内插接有进液管,所述蒸汽出口用于与所述重整腔相通,所述蒸发室壳体上开设有流量调节槽,所述流量调节槽内设有流量调节块,所述流量调节块滑动连接在所述流量调节槽内,且所述流量调节块上开设有流量调节口,所述流量调节块与所述流量调节槽内壁通过第一弹性件连接,所述流量调节块上设有第一驱动件,所述第一驱动件用于驱动所述流量调节块沿所述流量调节槽滑动;
14.所述蒸发室壳体内设有第一安装腔和第二安装腔,所述蒸发室壳体上转动连接有第一转轴,所述第一转轴上设有第三驱动件,所述第三驱动件用于驱动所述第一转轴转动,所述第一转轴一端位于所述第一安装腔内,另一端位于所述第二安装腔内,第一转轴两端均设有花键,所述第一转轴一端位于所述第一安装腔内的一端通过花键连接有第一连接套,所述第一转轴一端位于所述第二安装腔内的一端通过花键连接有第二连接套,所述第一连接套与所述第二连接套均滑动连接在所述第一转轴上,且所述第一连接套与所述第二连接套上均设有第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述第一连接套与所述第二连接套沿所述第一转轴滑动;
15.所述第二连接套上转动连接有第四转轴,所述第四转轴上设有第四驱动件,所述第四驱动件用于驱动所述第四转轴转动,所述第四转轴远离所述第二连接套的一端键连接有外啮合齿轮,第二安装腔内转动连接有第五转轴,所述第五转轴位于所述第二安装腔内的一端上键连接有内啮合齿轮,所述内啮合齿轮用于与所述外啮合齿轮相互啮合,所述第五转轴远离所述第二安装腔的一端位于绕线轮安装腔内,且其上键连接有绕线轮,所述绕线轮上缠绕有绕线,所述绕线远离所述绕线轮的一端固定连接有第一磁铁,所述第一磁铁与所述绕线轮安装腔内壁通过第二弹性件连接,所述甲醇溶液容纳腔内滑动连接有第二磁铁,所述第二磁铁上转动连接有加热块支撑杆,所述加热块支撑杆上设有加热块,所述加热块上设有第五驱动件,所述第五驱动件用于驱动所述加热块加热;
16.第一连接套上固定连接有第二转轴,所述第二转轴远离所述第一连接套的一端位于带轮安装腔内,且其上键连接有第一带轮,所述带轮安装腔内转动连接有第三转轴,所述第三转轴上键连接有第二带轮,所述第三转轴远离所述带轮安装腔内壁的一端位于所述甲醇溶液容纳腔内,且其上键连接有第一啮合齿轮,所述加热块支撑杆远离所述第二磁铁的一端键连接有第二啮合齿轮,所述第一带轮和所述第二带轮之间设有传送带,所述传送带与所述第一带轮和所述第二带轮摩擦连接;
17.所述第一安装腔内设有安装盘,所述安装盘内转动连接有搅拌桨,所述搅拌桨上设有第六驱动件,所述第六驱动件用于驱动所述搅拌桨转动。
18.优选的,所述重整器壳体上连通有甲醇蒸发室,所述甲醇蒸发室内设有紧急添加机构,所述紧急添加机构用于检测所述甲醇蒸发室的甲醇溶液的量,在所述甲醇溶液被烧干之后进行及时的报警和甲醇溶液的应急添加;
19.紧急添加机构包括紧急添加壳体,所述紧急添加壳体固定连接在所述甲醇蒸发室内壁顶部,所述紧急添加壳体内通过湿度传感器收纳槽连接有湿度传感器,所述紧急添加壳体内设有第一滑道和第二滑道,所述第一滑道与所述第二滑道相互垂直,所述第一滑道
内滑动连接有插接杆,所述插接杆内设有第七驱动件,所述第七驱动件用于驱动所述插接杆沿所述第一滑道滑动,所述第七驱动件与所述湿度传感器电连接,当所述湿度传感器的检测值低于预设值时所述湿度传感器控制所述第七驱动件启动,所述第二滑道通过第一连接弹性件连接有触发球,所述插接杆远离所述第一滑道的一端插接在所述触发球内,所述第二滑道斜上方设有第三滑道,所述第三滑道内滑动连接有触发楔形块,所述第三滑道底部通过第二连接弹性件连接有触发按钮;
20.所述紧急添加壳体内转动连接有第一安装杆和第二安装杆,所述第一安装杆上设有第八驱动件,所述第八驱动件用于驱动所述第一安装杆转动,所述第八驱动件与所述触发按钮电连接,所述触发按钮用于控制所述第八驱动件的工作状态,所述第一安装杆上键连接有第一锥齿轮和推动齿轮,所述第二安装杆上键连接有第二锥齿轮和敲击凸轮,紧急添加壳体内转动连接第三安装杆,所述第三安装杆两端分别键连接有第三锥齿轮和第四锥齿轮,所述第三锥齿轮与所述第一锥齿轮相互啮合,所述第四锥齿轮与所述第二锥齿轮相互啮合,所述紧急添加壳体内固定连接有导杆,所述导杆上滑动连接有敲击铁片,所述敲击铁片与所述紧急添加壳体内壁之间连接有第三连接弹性件,所述推动齿轮通过啮合齿与推块连接,所述推块上固定连接有t型推杆,所述t型推杆远离所述推块的一端固定连接有密封盖,所述密封盖滑动连接在储液箱内,所述密封盖上套设有密封圈,所述储液箱内装有应急甲醇水溶液,所述密封盖与所述储液箱内壁之间通过第四连接弹性件连接。
21.下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
22.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
23.图1为本发明重整器壳体内部结构示意图。
24.图2为本发明的甲醇蒸发室结构示意图。
25.图3为本发明的蒸发室壳体结构示意图。
26.图4为本发明的紧急添加机构安装示意图。
27.图5为本发明的紧急添加机构结构示意图。
28.图6本发明图5局部放大图a。
29.图中:1、重整器壳体;100、外壳体;101、保温层;102、内壳体;103、甲醇蒸发室;1030、水溶液进口;1031、甲醇溶液进口;1032、计量进液管;2、长挡片;3、短挡片;4、框架;5、重整腔;6、加热腔;7、蒸发室壳体;700、溶液进口;7000、第一安装腔;7001、第二安装腔;7002、第一转轴;7003、第一连接套;7004、第二连接套;7005、第二转轴;7006、带轮安装腔;7007、第一带轮;7008、第三转轴;7009、第二带轮;701、进液管;7010、传送带;7011、第一啮合齿轮;7012、第四转轴;7013、外啮合齿轮;7014、第五转轴;7015、内啮合齿轮;7016、绕线轮安装腔;7017、绕线轮;7018、绕线;7019、第一磁铁;702、甲醇溶液容纳腔;7020、第二弹性件;7021、第二磁铁;7022、加热块支撑杆;7023、加热块;7024、第二啮合齿轮;7025、安装盘;7026、搅拌桨;703、蒸汽出口;7030、流量调节槽;7031、流量调节块;7032、流量调节口;7033、第一弹性件;8、紧急添加机构;800、紧急添加壳体;8000、湿度传感器收纳槽;8001、湿度传感器;8002、第一滑道;8003、第二滑道;8004、插接杆;8005、第一连接弹性件;8006、触
发球;8007、第三滑道;8008、触发楔形块;8009、第二连接弹性件;801、触发按钮;8010、第一安装杆;8011、第二安装杆;8012、第一锥齿轮;8013、第二锥齿轮;8014、敲击凸轮;8015、第三安装杆;8016、第三锥齿轮;8017、第四锥齿轮;8018、导杆;8019、敲击铁片;802、第三连接弹性件;8020、推动齿轮;8021、啮合齿;8022、推块;8023、t型推杆;8024、密封盖;8025、储液箱;8026、应急甲醇水溶液;8027、密封圈;8028、第四连接弹性件;9、减速障碍。
具体实施方式
30.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
31.另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
32.本发明提供如下实施例:
33.实施例1
34.本发明实施例提供了一种燃料电池用的甲醇催化重整制氢器,如图1-6所示,包括重整器壳体1,所述重整器壳体1内通过框架4将重整器壳体1分为重整腔5和若干加热腔6,所述加热腔6用于为所述重整腔5提供热量,所述重整腔5内设有重整催化剂,所述重整腔5内设有减速障碍9。
35.上述技术方案的工作原理及有益效果为:使用时将甲醇水蒸气通入重整腔5内,所述加热腔6为所述重整腔5提供热量,在所述重整腔5内催化剂的作用下重整为富氢混合气体(主要为h2和co2,带有微量的co和水蒸气),之后将富氢混合气体导入燃料电池的电堆里将化学能转化为电能,其中重整腔5的减速障碍9延长了甲醇水蒸气在重整腔内的停留时间,保证了甲醇水蒸汽的充分重整反应,同时避免了其内的催化剂容易被流动的甲醇水蒸气或重整生成的富氢混合气体带走,即减速障碍9的设计降低了所述重整腔5内甲醇水蒸气的流速,从而减小了重整腔5内催化剂被腔内流动气体带走的风险(甲醇水蒸气的流动方向为图1垂直于纸面方向),本发明解决了重整室的中空圆柱腔体设计使得甲醇水蒸气在重整室内停留时间较短,流速快,导致制氢效率较低,同时导致其内的催化剂容易被流动的甲醇水蒸气或重整生成的富氢混合气体带走,导致重整室内催化剂的流失的技术问题。
36.实施例2
37.在上述实施例1的基础上,所述重整器壳体1内设有若干均匀布置的长挡片2,相邻长挡片2之间设有若干短挡片3,若干长挡片2和若干短挡片3通过框架4连接,若干长挡片2和若干短挡片3和框架4共同形成曲折空腔;
38.所述重整器壳体1从外到内依次包括外壳体100、保温层101和内壳体102;
39.所述重整催化剂为铜锌催化剂;
40.所述重整腔5与燃料电池的电堆相通,用于向燃料电池的电堆输送氢气;
41.所述重整器壳体1上连通有甲醇蒸发室103,所述甲醇蒸发室103内设有电加热装置,所述电加热装置用于将甲醇和水的混合溶液气化为甲醇水蒸气;
42.所述甲醇蒸发室103上设有水溶液进口1030和甲醇溶液进口1031,所述水溶液进口1030和甲醇溶液进口1031上分别设有计量进液管1032,所述计量进液管1032上设有刻度,所述水溶液进口1030和甲醇溶液进口1031上设有开关阀,所述开关阀用于控制两计量进液管1032与甲醇蒸发室103之间的连通情况;
43.所述加热腔6与甲醇蒸发室103、燃料电池电堆、重整腔5通过回路相通,所述加热腔6内设有点火器。
44.其中,所述电加热装置可为现有技术cn 212387735 u中的电加热装置;
45.其中,所述点火器可为现有技术cn 210167449 u中的点火器。
46.上述技术方案的工作原理及有益效果为:若干长挡片2和若干短挡片3和框架4的设计甲醇水蒸气在重整腔内的停留时间,同时避免了其内的催化剂容易被流动的甲醇水蒸气或重整生成的富氢混合气体带走,解决了重整室的中空圆柱腔体设计使得甲醇水蒸气在重整室内停留时间较短,导致制氢效率较低,同时导致其内的催化剂容易被流动的甲醇水蒸气或重整生成的富氢混合气体带走,导致重整室内催化剂的流失的技术问题;
47.所述保温层101的设计避免了所述加热腔6的无效热量损失,使得所述加热腔6的热量可以较多的利用在为所述重整腔5加热上;
48.使用时,将甲醇溶液和水溶液分别经所述甲醇溶液进口1031对应的计量进液管1032和所述水溶液进口1030对应的计量进液管1032导入所述甲醇蒸发室103内,其中甲醇溶液和水溶液的比例为3:2,甲醇溶液和水溶液的比例可通过计量进液管1032上的刻度得知,甲醇溶液和水溶液在导入甲醇蒸发室103内的过程中,先将溶液倒入甲醇溶液进口1031对应的计量进液管1032和所述水溶液进口1030对应的计量进液管1032进行溶液比例测量,之后打开开关阀让甲醇溶液和水溶液流入甲醇蒸发室103内形成甲醇和水的混合溶液;
49.所述甲醇和水的混合溶液经所述电加热装置进行加热后形成的甲醇水蒸气流入所述甲醇蒸发室103内,在所述加热腔6的加热下,甲醇水蒸气在所述重整腔5内重整为富氢混合气体(主要为h2和co2,带有微量的co和水蒸气),之后将富氢混合气体导入燃料电池的电堆里将化学能转化为电能;
50.所述加热腔6对所述重整腔5加热时,初始加热状态下甲醇蒸发室103内的甲醇水蒸气进入所述加热腔6内,所述点火器进行点火使得所述甲醇水蒸气燃烧产生热量,其中所述鼓风机用于所述加热腔6内气体的流通,中间状态时,在所述重整腔5重整生成富氢混合气体后改为所述富氢混合气体通过回路输入所述加热腔6内进行燃烧提供热量,最后,在所述富氢混合气体在所述燃料电池的电堆反应后,采用经所述燃料电池的电堆排出的未反应的氢气进行燃烧为后续持续提供热量供应(未反应的氢气经回路进入所述加热腔6内)。
51.实施例3
52.在实施例1或2的基础上,所述重整器壳体1上连通有甲醇蒸发室103,所述甲醇蒸发室103包括蒸发室壳体7,所述蒸发室壳体7内设有甲醇溶液容纳腔702,所述蒸发室壳体7上设有溶液进口700和蒸汽出口703,所述溶液进口700内插接有进液管701,所述蒸汽出口703用于与所述重整腔5相通,所述蒸发室壳体7上开设有流量调节槽7030,所述流量调节槽7030内设有流量调节块7031,所述流量调节块7031滑动连接在所述流量调节槽7030内,且
所述流量调节块7031上开设有流量调节口7032,所述流量调节块7031与所述流量调节槽7030内壁通过第一弹性件7033连接,所述流量调节块7031上设有第一驱动件,所述第一驱动件用于驱动所述流量调节块7031沿所述流量调节槽7030滑动;
53.所述蒸发室壳体7内设有第一安装腔7000和第二安装腔7001,所述蒸发室壳体7上转动连接有第一转轴7002,所述第一转轴7002上设有第三驱动件,所述第三驱动件用于驱动所述第一转轴7002转动,所述第一转轴7002一端位于所述第一安装腔7000内,另一端位于所述第二安装腔7001内,第一转轴7002两端均设有花键,所述第一转轴7002一端位于所述第一安装腔7000内的一端通过花键连接有第一连接套7003,所述第一转轴7002一端位于所述第二安装腔7001内的一端通过花键连接有第二连接套7004,所述第一连接套7003与所述第二连接套7004均滑动连接在所述第一转轴7002上,且所述第一连接套7003与所述第二连接套7004上均设有第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述第一连接套7003与所述第二连接套7004沿所述第一转轴7002滑动;
54.所述第二连接套7004上转动连接有第四转轴7012,所述第四转轴7012上设有第四驱动件,所述第四驱动件用于驱动所述第四转轴7012转动,所述第四转轴7012远离所述第二连接套7004的一端键连接有外啮合齿轮7013,第二安装腔7001内转动连接有第五转轴7014,所述第五转轴7014位于所述第二安装腔7001内的一端上键连接有内啮合齿轮7015,所述内啮合齿轮7015用于与所述外啮合齿轮7013相互啮合,所述第五转轴7014远离所述第二安装腔7001的一端位于绕线轮安装腔7016内,且其上键连接有绕线轮7017,所述绕线轮7017上缠绕有绕线7018,所述绕线7018远离所述绕线轮7017的一端固定连接有第一磁铁7019,所述第一磁铁7019与所述绕线轮安装腔7016内壁通过第二弹性件7020连接,所述甲醇溶液容纳腔702内滑动连接有第二磁铁7021,所述第二磁铁7021上转动连接有加热块支撑杆7022,所述加热块支撑杆7022上设有加热块7023,所述加热块7023上设有第五驱动件,所述第五驱动件用于驱动所述加热块7023加热;
55.第一连接套7003上固定连接有第二转轴7005,所述第二转轴7005远离所述第一连接套7003的一端位于带轮安装腔7006内,且其上键连接有第一带轮7007,所述带轮安装腔7006内转动连接有第三转轴7008,所述第三转轴7008上键连接有第二带轮7009,所述第三转轴7008远离所述带轮安装腔7006内壁的一端位于所述甲醇溶液容纳腔702内,且其上键连接有第一啮合齿轮7011,所述加热块支撑杆7022远离所述第二磁铁7021的一端键连接有第二啮合齿轮7024,所述第一带轮7007和所述第二带轮7009之间设有传送带7010,所述传送带7010与所述第一带轮7007和所述第二带轮7009摩擦连接;
56.所述第一安装腔7000内设有安装盘7025,所述安装盘7025内转动连接有搅拌桨7026,所述搅拌桨7026上设有第六驱动件,所述第六驱动件用于驱动所述搅拌桨7026转动。
57.上述技术方案的工作原理及有益效果为:将按比例混合的甲醇水溶液经所述进液管701加入所述甲醇溶液容纳腔702内,此时所述甲醇溶液容纳腔702内的液面较高,所述第五驱动件驱动所述加热块7023加热,所述加热块7023加热使得所述甲醇水溶液变为甲醇水蒸气经所述蒸汽出口703流入所述甲醇蒸发室103内,在此过程中所述第一驱动件驱动所述流量调节块7031沿所述流量调节槽7030滑动,调节所述流量调节口7032正对所述蒸汽出口703的截面积,从而调节甲醇水蒸气进入甲醇蒸发室103的流量,由于此时液面较高为加快甲醇水溶液的蒸发,所述第六驱动件驱动所述搅拌桨7026转动,所述搅拌桨7026转动加快
甲醇水溶液的运动,使得所述甲醇水溶液更易被加热;
58.当要调节所述加热块7023的位置时,所述第二驱动件驱动所述第二连接套7004沿所述第一转轴7002滑动使得所述第一转轴7002与所述第二连接套7004花键配合,使得所述第二连接套7004得以固定,之后所述第四驱动件驱动所述第四转轴7012转动,所述第四转轴7012转动带动所述外啮合齿轮7013转动,所述外啮合齿轮7013转动带动所述内啮合齿轮7015转动,所述内啮合齿轮7015转动带动所述第五转轴7014转动,所述第五转轴7014转动带动所述绕线轮7017转动,所述绕线轮7017转动使得所述绕线7018拉动所述第一磁铁7019沿所述绕线轮安装腔7016滑动,所述第一磁铁7019沿所述绕线轮安装腔7016滑动在所述第一磁铁7019的作用下带动所述第二磁铁7021沿所述甲醇溶液容纳腔702滑动,从而使得所述加热块7023的位置得以改变更好的适应所述甲醇溶液容纳腔702内甲醇溶液的液面高度;
59.当所述甲醇溶液容纳腔702内甲醇溶液的液面高度较低所述搅拌桨7026不能对其进行搅拌时,所述第一磁铁7019带动所述第二磁铁7021向下运动使得所述第二啮合齿轮7024与所述第一啮合齿轮7011相互啮合,之后所述第二驱动件驱动所述第一连接套7003沿所述第一转轴7002滑动使得所述第一连接套7003与所述第一转轴7002花键配合,所述第三驱动件驱动所述第一转轴7002转动,所述第一转轴7002转动带动所述第一连接套7003转动,所述第一连接套7003转动带动所述第二转轴7005转动,所述第二转轴7005转动带动所述第一带轮7007转动,所述第一带轮7007转动带动所述传送带7010传动,所述传送带7010传动带动所述第二带轮7009转动,所述第二带轮7009转动带动所述第三转轴7008转动,所述第三转轴7008转动带动所述第一啮合齿轮7011转动,所述第一啮合齿轮7011转动带动所述第二啮合齿轮7024转动,所述第二啮合齿轮7024转动带动所述加热块支撑杆7022转动,所述加热块支撑杆7022转动带动所述加热块7023转动,加热块7023转动在起到对甲醇溶液加热的作用下同时起到了对甲醇溶液的搅拌作用,加快了甲醇溶液的蒸发,其中采用传送带7010传动在整个动力传送过程中起到了缓冲吸振的作用。
60.实施例4
61.在实施例1的基础上,所述重整器壳体1上连通有甲醇蒸发室103,所述甲醇蒸发室103内设有紧急添加机构8,所述紧急添加机构8用于检测所述甲醇蒸发室103的甲醇溶液的量,在所述甲醇溶液被烧干之后进行及时的报警和甲醇溶液的应急添加;
62.紧急添加机构8包括紧急添加壳体800,所述紧急添加壳体800固定连接在所述甲醇蒸发室103内壁顶部,所述紧急添加壳体800内通过湿度传感器收纳槽8000连接有湿度传感器8001,所述紧急添加壳体800内设有第一滑道8002和第二滑道8003,所述第一滑道8002与所述第二滑道8003相互垂直,所述第一滑道8002内滑动连接有插接杆8004,所述插接杆8004内设有第七驱动件,所述第七驱动件用于驱动所述插接杆8004沿所述第一滑道8002滑动,所述第七驱动件与所述湿度传感器8001电连接,当所述湿度传感器8001的检测值低于预设值时所述湿度传感器8001控制所述第七驱动件启动,所述第二滑道8003通过第一连接弹性件8005连接有触发球8006,所述插接杆8004远离所述第一滑道8002的一端插接在所述触发球8006内,所述第二滑道8003斜上方设有第三滑道8007,所述第三滑道8007内滑动连接有触发楔形块8008,所述第三滑道8007底部通过第二连接弹性件8009连接有触发按钮801;
63.所述紧急添加壳体800内转动连接有第一安装杆8010和第二安装杆8011,所述第一安装杆8010上设有第八驱动件,所述第八驱动件用于驱动所述第一安装杆8010转动,所述第八驱动件与所述触发按钮801电连接,所述触发按钮801用于控制所述第八驱动件的工作状态,所述第一安装杆8010上键连接有第一锥齿轮8012和推动齿轮8020,所述第二安装杆8011上键连接有第二锥齿轮8013和敲击凸轮8014,紧急添加壳体800内转动连接第三安装杆8015,所述第三安装杆8015两端分别键连接有第三锥齿轮8016和第四锥齿轮8017,所述第三锥齿轮8016与所述第一锥齿轮8012相互啮合,所述第四锥齿轮8017与所述第二锥齿轮8013相互啮合,所述紧急添加壳体800内固定连接有导杆8018,所述导杆8018上滑动连接有敲击铁片8019,所述敲击铁片8019与所述紧急添加壳体800内壁之间连接有第三连接弹性件802,所述推动齿轮8020通过啮合齿8021与推块8022连接,所述推块8022上固定连接有t型推杆8023,所述t型推杆8023远离所述推块8022的一端固定连接有密封盖8024,所述密封盖8024滑动连接在储液箱8025内,所述密封盖8024上套设有密封圈8027,所述储液箱8025内装有应急甲醇水溶液8026,所述密封盖8024与所述储液箱8025内壁之间通过第四连接弹性件8028连接。
64.上述技术方案的工作原理及有益效果为:当所述湿度传感器8001的检测值低于预设值时所述湿度传感器8001控制所述第七驱动件启动,所述第七驱动件驱动所述插接杆8004沿所述第一滑道8002滑动,使得所述插接杆8004与所述触发球8006脱离插接状态,插接杆8004与所述触发球8006脱离插接状态后在所述第一连接弹性件8005的作用下推动所述触发楔形块8008沿所述第三滑道8007滑动,使得所述触发楔形块8008挤压所述触发按钮801,所述触发按钮801控制所述第八驱动件启动,所述第八驱动件驱动所述第一安装杆8010转动,所述第一安装杆8010转动带动所述第一锥齿轮8012和推动齿轮8020转动,所述第一锥齿轮8012转动带动所述第三锥齿轮8016转动,所述第三锥齿轮8016转动带动所述第三安装杆8015转动,所述第三安装杆8015转动带动所述第四锥齿轮8017转动,所述第四锥齿轮8017转动带动所述第二锥齿轮8013转动,所述第二锥齿轮8013转动带动所述敲击凸轮8014转动,所述敲击凸轮8014转动敲击所述敲击铁片8019发出声响,提醒工作人员所述甲醇蒸发室103内的甲醇水溶液蒸发消耗完毕,所述敲击铁片8019被敲击过程中沿所述导杆8018上下运动,所述导杆8018使得所述敲击铁片8019的运动更加平稳,所述第三连接弹性件802的设计使得所述敲击铁片8019可以及时复位;
65.所述推动齿轮8020转动过程中带动所述推块8022向下运动,所述推块8022向下运动带动所述密封盖8024脱离所述储液箱8025,从而使得所述储液箱8025内的甲醇水溶液流入所述甲醇蒸发室103内,避免所述甲醇蒸发室103干烧影响其使用寿命,同时避免了因甲醇水溶液的缺失导致的供氢不连续,影响燃料电池的发电。
66.实施例5
67.在实施例1的基础上,还包括:
68.催化剂报警系统,所述催化剂报警系统设置在所述重整腔5内,用于检测所述重整腔5内催化剂的消耗程度,并在所述重整腔5内催化剂消耗较多导致其内催化剂含量较少时,进行报警提示;
69.所述催化剂报警系统包括:
70.甲醇浓度传感器,所述甲醇浓度传感器设置在所述重整腔5内,用于检测所述重整
腔5内甲醇的浓度;
71.温度传感器,所述温度传感器设置在所述重整腔5内,用于检测所述重整腔5内的温度;
72.流速传感器,所述流速传感器设置在所述重整腔5内,用于检测所述重整腔5内气体的流速;
73.氢气浓度传感器,所述氢气浓度传感器设置在所述重整腔5与燃料电池的连接口处,用于检测所述重整腔5与燃料电池的连接口处的实际氢气浓度;
74.流量传感器,所述流量传感器设置在所述重整腔5与燃料电池的连接口处,用于检测所述重整腔5与燃料电池的连接口处的实际氢气流量;
75.控制器,报警器,所述控制器与所述甲醇浓度传感器、所述温度传感器、所述流速传感器、氢气浓度传感器、流量传感器和报警器电连接,所述控制器基于所述甲醇浓度传感器、所述温度传感器、所述流速传感器、氢气浓度传感器和流量传感器控制所述报警器报警,包括以下步骤:
76.步骤一:基于所述甲醇浓度传感器、所述温度传感器、所述流速传感器和公式(1),计算催化剂报警系统的实际排查系数:
[0077][0078]
其中,为所述催化剂报警系统的实际排查系数(用于排除由于其他问题如所述重整腔5内甲醇的浓度、所述重整腔5内的温度、所述重整腔5内气体的流速以及重整制氢器的故障系数等问题导致重整制氢器的实际工作效果不佳情况,从而缩小范围确定重整制氢器的实际工作效果不佳是由于催化剂缺失导致的),为重整制氢器的故障系数,t
α
为所述温度传感器的检测值,c
α
为所述甲醇浓度传感器的检测值,t
max
为所述重整腔5的最大预设温度,t
min
为所述重整腔5的最小预设温度,c0为所述重整腔5内甲醇的预设浓度,θ
α
为所述流速传感器的检测值,θ0为所述重整腔5内气体的预设流速,e为自然数,取值为2.72,lg为以10为底的对数;
[0079]
当所述催化剂报警系统的实际排查系数位于所述催化剂报警系统的预设排查系数范围内时,所述催化剂报警系统进行步骤二的计算;
[0080]
步骤二:基于所述氢气浓度传感器、流量传感器和公式(2),计算所述催化剂报警系统的实际报警程度系数:
[0081][0082]
其中,γ为所述催化剂报警系统的实际报警程度系数,δ为燃料电池的实际发电效率,∈为所述重整制氢器的预设制氢效率,c
β
为所述氢气浓度传感器的检测值,c1为所述重整腔5与燃料电池的连接口处的预设氢气浓度,τ
β
为所述流量传感器的实际检测值,τ1为所述重整腔5与燃料电池的连接口处的实际氢气预设流量,ln为以e为底的自然对数;
[0083]
步骤三:所述控制器比较所述催化剂报警系统的实际报警程度系数与催化剂报警系统的预设报警程度系数,若所述催化剂报警系统的实际报警程度系数大于催化剂报警系统的预设报警程度系数,则所述报警器报警。
[0084]
上述技术方案的工作原理及有益效果为:假设t
α
=300℃;c
α
=500mg/m3;t
max
=400℃;t
min
=270℃;c0=450mg/m3;θ
α
=0.5m/s;θ0=0.45m/s;得假设所述催化剂报警系统的预设排查系数范围为1-2,则此时进行步骤二的计算;
[0085]
假设δ=0.87;∈=0.85;c
β
=600mg/m3;c1=500mg/m3;τ
β
=0.72m3/s;τ1=0.60m3/s;得γ=0.658;
[0086]
假设催化剂报警系统的预设报警程度系数为0.54,则此时报警器报警,证明所述重整腔5内催化剂不足,提醒工作人员及时添加催化剂;
[0087]
由于步骤二是根据重整制氢器的实际工作效果,如c
β
和τ
β
等进行催化剂报警系统的实际报警程度系数的计算的,因此必须先排除由于其他问题如所述重整腔5内甲醇的浓度、所述重整腔5内的温度、所述重整腔5内气体的流速以及重整制氢器的故障系数等问题导致重整制氢器的实际工作效果不佳的情况,从而确定重整制氢器的实际工作效果不佳是由于所述重整腔5内催化剂不足导致的,保证所述催化剂报警系统的报警可靠性,所述催化剂报警系统的设计保证了催化剂的及时添加,保证了所述重整制氢器的制氢效率。
[0088]
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
再多了解一些

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