本实用新型属于新能源技术领域,具体涉及一种燃料电池反应装置。
背景技术:
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高。
另外,燃料电池用燃料和氧气作为原料。同时没有机械传动部件,故没有噪声污染,排放出的有害气体极少。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术。
在新能源技术领域,燃料电池反应装置是能量转化过程中必不可少的设备。燃料电池反应装置主要被高校、科研院所和新能源企业使用,用于将燃料所具有的化学能直接转换成电能。现有的燃料电池反应装置结构相对固定,操作灵活度较低,且保温效果较差。
技术实现要素:
为了克服现有技术存在的缺陷,本实用新型的目的是提供一种燃料电池反应装置,具有操作灵活、保温效果好的优点。
为了解决上述问题,本实用新型按以下技术方案予以实现的。
一种燃料电池反应装置,包括:加热炉,其内壁设置有加热介质和保温介质;所述加热介质连接至一控温装置;反应管,其可拆卸地设置于加热炉内;温度传感器,与所述控温装置连接,设置于所述反应管与所述加热炉内壁之间;气体容器,其通过第一气路连接至所述反应管,用于输送气体燃料至所述反应管;以及
增氧泵,其通过第二气路连接至所述加热炉,用于输送氧气至所述加热炉内部进行反应。
作为本实用新型的进一步改进,所述加热介质为电阻丝,具有体积小加热快的优点。
作为本实用新型的进一步改进,所述保温介质为陶瓷棉,具有低导热率、低热容量的优点,以及拥有优良的热稳定性和化学稳定性。
作为本实用新型的进一步改进,所述温度传感器为k型热电偶,具有测量范围广、精度高等优点,且测量时不需外加电源,使用十分方便。
作为本实用新型的进一步改进,所述气体燃料为氢气,甲烷或乙醇。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一气路上设置有截止阀和转子流量计,转子流量计用于显示气体的流量,而截止阀可便于操作人员根据流量计中的指数来调节第一气路中气体的流量,以对燃料电池的反应进行控制,
作为本实用新型的进一步改进,所述加热炉包括外壳、炉膛和设置在炉膛的所述加热介质;所述外壳和所述炉膛间设置有陶瓷棉。
作为本实用新型的进一步改进,所述炉膛的上部设置有第一开口,所述反应管通过所述第一开口可拆卸地设置于所述炉膛内;
所述炉膛的下部设置有第二开口,所述第二气路通过所述第二开口延伸入所述炉膛内;
所述第一开口的开孔面积大于所述第二开口。
作为本实用新型的进一步改进,所述外壳为不锈钢材料,所述炉膛为氧化铝材料。
作为本实用新型的进一步改进,所述反应管为氧化锆材料,可以用于温度在800℃以下的燃料电池反应。
相对于现有技术,本实用新型的有益效果为:
本实用新型公开的一种燃料电池反应装置,其反应管与加热炉可拆卸设置,大大增加了操作的灵活自由度,且其加热炉的内壁设置了保温介质,可以起到优秀的保温效果,同时设置的温度传感器可以及时获取炉内温度以便于操作人员调节温度,而增氧泵可以有效输送氧气进入炉内进行反应,因此本反应装置具有操作灵活、保温效果好的优点。
附图说明
图1是本实用新型实施例中所述的燃料电池反应装置的外表面结构示意图;
图2是本实用新型实施例中所述的燃料电池反应装置的剖面示意图;
图中:
1-控温装置;2-温度传感器;3-反应管;4-陶瓷棉;5-转子流量计;6-截止阀;7-第一气路;8-气体容器;9-外壳;10-增氧泵;11-炉膛;111-第一开口;112-第二开口;12-第二气路;13-加热介质;101-加热炉。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1和图2所示,本实施例公开了一种燃料电池反应装置,一种燃料电池反应装置,包括控温装置1、温度传感器2、反应管3、气体容器8和增氧泵10。
具体的,该温度传感器2为k型热电偶,升温速率在10℃/min左右,控温准确。且热电偶具有测量范围广、精度高等优点,且测量时不需外加电源,使用十分方便。具体的,热电偶2要放置在反应管3和炉膛11之间,并将热电偶2的测温点放置在反应管3对应的反应段外侧,测量反应温度和炉膛空间温度。
具体的,该反应管3可拆卸地设置于加热炉101内。具体的,炉膛11的上部设置有第一开口111,反应管3通过第一开口111可拆卸地设置于炉膛11内。具体的,该第一开口111的开口面积较大,方便燃料电池反应管3与加热炉101装配,同时给陶瓷保温棉4的安装提供了充足的空间。这种炉膛结构使得电池反应管尺寸的选择也有一定的弹性,可以采用单管,也可以多根管同时进行反应。
具体的,该反应管3为氧化锆材料,可以用于温度在800℃以下的燃料电池反应。
具体的,该保温介质4为陶瓷保温棉,具有低导热率、低热容量的优点,以及拥有优良的热稳定性和化学稳定性。
具体的,该加热炉101包括外壳9、炉膛11和设置在炉膛11上的加热介质13和保温介质4;具体的,该外壳9和炉膛11之间也设置有保温介质4。
具体的,该外壳9为不锈钢材料,炉膛11为氧化锆材料。
具体的,该加热介质13连接至控温装置1,以接受控温装置1的指令进行加热;具体的控温装置1可以通过硬件电路或软件代码实现,因其是本领域较为公知的常识,同时本实用新型旨在保护本反应装置的结构,故在此不对控温装置1的技术细节进行赘述。
具体的,该加热介质13为电阻丝,具有体积小加热快的优点。
具体的,该第一气路7上设置有截止阀6和转子流量计5,转子流量计5用于显示气体的流量,而截止阀6可便于操作人员根据流量计中的指数来调节第一气路中气体的流量,以对燃料电池的反应进行控制,
具体的,该气体容器8通过第一气路7连接至反应管3,用于输送气体燃料至反应管3。具体的,气体燃料选择广泛,可以为氢气,甲烷或乙醇。
具体的,该增氧泵10通过第二气路12连接至加热炉,用于输送氧气至加热炉内部进行反应。具体的,炉膛11的下部设置有第二开口112,第二气路12通过第二开口延伸入炉膛内。具体的,第二开口112的开口面积小于第一开口111,为第二气路12提供了进入炉膛11的空间,且不会丧失太多热量。
本实施例公开的一种燃料电池反应装置,其反应管与加热炉可拆卸设置,大大增加了操作的灵活自由度,且其加热炉的内壁设置了保温介质,可以起到优秀的保温效果,同时设置的温度传感器可以及时获取炉内温度以便于操作人员调节温度,而增氧泵可以有效输送氧气进入炉内进行反应,因此本反应装置具有操作灵活、保温效果好的优点。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,故凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
1.一种燃料电池反应装置,其特征在于,包括:
加热炉,其内壁设置有加热介质和保温介质;所述加热介质连接至一控温装置;
反应管,其可拆卸地设置于加热炉内;
温度传感器,与所述控温装置连接,设置于所述反应管与所述加热炉内壁之间;
气体容器,其通过第一气路连接至所述反应管,用于输送气体燃料至所述反应管;
增氧泵,其通过第二气路连接至所述加热炉,用于输送氧气至所述加热炉内部进行反应。
2.根据权利要求1所述的燃料电池反应装置,其特征在于:所述加热介质为电阻丝。
3.根据权利要求1所述的燃料电池反应装置,其特征在于:所述保温介质为陶瓷棉。
4.根据权利要求1所述的燃料电池反应装置,其特征在于:所述温度传感器为k型热电偶。
5.根据权利要求1所述的燃料电池反应装置,其特征在于:所述气体燃料为氢气,甲烷或乙醇。
6.根据权利要求1所述的燃料电池反应装置,其特征在于:所述第一气路上设置有截止阀和转子流量计。
7.根据权利要求1所述的燃料电池反应装置,其特征在于:所述加热炉包括外壳、炉膛和设置在炉膛中的所述加热介质;
所述外壳和所述炉膛间设置有陶瓷棉。
8.根据权利要求7所述的燃料电池反应装置,其特征在于:所述炉膛的上部设置有第一开口,所述反应管通过所述第一开口可拆卸地设置于所述炉膛内;
所述炉膛的下部设置有第二开口,所述第二气路通过所述第二开口延伸入所述炉膛内;
所述第一开口的开孔面积大于所述第二开口的开孔面积。
9.根据权利要求7所述的燃料电池反应装置,其特征在于:所述外壳为不锈钢材料,所述炉膛为氧化铝材料。
10.根据权利要求1所述的燃料电池反应装置,其特征在于:所述反应管为氧化锆材料。
技术总结