燃料电池空气供给系统之空压机
燃料电池空压机技术介绍
燃料电池空压机是一种将燃料电池与空压机结合在一起的设备,用于提供压缩气体供应。
燃料电池空压机利用燃料电池反应产生的电能,驱动空压机工作,将空气或其他气体进行压缩,并且可以提供稳定的气体输出流。
它具有以下几个主要特点:
高效能:燃料电池空压机利用燃料电池的高效能,将化学能直接转化为电能,并通过电能驱动空压机,从而提高了整体效率。
与传统的机械驱动空压机相比,燃料电池空压机能够提供更高的压缩效率。
清洁环保:燃料电池空压机以氢气或其他可再生燃料为能源,通过氧气与燃料的反应产生电能,不产生有害物质和废气排放,符合环保要求,可以减少对环境的污染。
低噪音:燃料电池空压机相较于传统的机械驱动空压机,噪音较低,运行更加安静。
可调节输出:燃料电池空压机输出气体的压力和流量可以根据需要进行调节,满足不同应用场景的需求。
燃料电池空压机在工业、医疗、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
它的高效能、清洁环保和低噪音等特点使其成为一种可替代传统空压机的先进技术。
同时,随着燃料电池技术的不断发展,燃料电池空压机的性能和经济性也将不断提升,为各行业提供更加可靠和可持续的气体供应解决方案。
燃料电池及其离心式空压机的制作方法
燃料电池及其离心式空压机的制作方法燃料电池及其离心式空压机的制作方法燃料电池是一种将化学能转化为电能的设备,它可以将燃料直接转化为电力,并产生水和二氧化碳等废料。
相比于传统的化石燃料,燃料电池具有无污染、高效率、静音、低排放等优点。
离心式空压机则是一种能够将空气压缩后输出高压空气的机械设备,其应用广泛,如制冷、制氧等领域,而且也可用于推进燃料电池的工作。
在此,我们将介绍一种制作燃料电池和离心式空压机的方法。
材料准备燃料电池和离心式空压机的制作需要备齐一些材料,包括质子交换膜、铂电极、氧气电极、泡沫铝、不锈钢片、电感线圈、滤纸、铜丝、高固化环氧树脂、空气滤芯、压缩机等。
制作过程1. 制作燃料电池的阳极、阴极和质子交换膜首先,需准备铂电极和氧气电极。
将泡沫铝剪成相应大小,涂上铂涂层,再用压力突出机等输送设备进行压紧和加强,即可制作出铂电极。
接着,用相同的方法制作氧气电极。
随后,将质子交换膜和电极层叠起来,夹入几层滤纸,然后用夹子封口。
2. 制作燃料电池的电感线圈电感线圈是燃料电池的重要组成部分。
将铜丝绕在直径约1厘米的圆柱形木棒上,绕制长度约5厘米的线圈,最后将线圈放入高固化环氧树脂中,待固化后,将线圈取出,即可制作好电感线圈。
3. 制作离心式空压机的压缩机首先,将不锈钢片用折弯机弯成密封罐体的形状,并在其中安装空气滤芯。
接着,在罐体上安装压缩机组件,再加入压缩机油和冷却水,最后拧紧螺栓,即可制作出离心式空压机的压缩机。
4. 将燃料电池和离心式空压机组合成一体将燃料电池的阳极、阴极和质子交换膜放入氧气成分中,启动电感线圈,即可发生氧化还原反应,产生电能。
然后,将电能送入离心式空压机的压缩机中,将气体压缩后输出高压空气,以推进燃料电池的工作。
总结到此,我们完成了燃料电池和离心式空压机的制作。
这种组合式的设备,能够高效地将燃料转化为电力,并输出高压空气,为现代科技和环保产业做出了一份贡献。
尽管制作方法中有一定的技术含量,但通过多次实践,我们相信大家都能够轻松掌握制作技巧,进而让这种设备广泛应用于实际生产和生活中。
燃料电池空压机的排行
燃料电池空压机的排行燃料电池空压机是目前广泛应用于能源领域的一种关键设备。
它通过将电化学反应产生的能量转化为机械能,推动压气机的运转,从而达到压缩气体的目的。
燃料电池空压机的排行可以根据不同的指标进行评估和排序,下面将介绍一些常见的排行方法。
1. 功率排行功率是衡量燃料电池空压机性能的关键指标之一。
燃料电池空压机的功率通常以千瓦(kW)为单位进行表示。
功率越大,表示燃料电池空压机能够更高效地压缩气体,适用于更广泛的应用场景。
在功率排行榜中,通常会列出各个型号燃料电池空压机的功率数值,并按照从高到低的顺序进行排列。
2. 压力排行燃料电池空压机的另一个重要指标是压力。
压力用来衡量燃料电池空压机能够将气体压缩到的最高程度。
一般来说,压力越大,表示燃料电池空压机的工作能力越强。
压力排行榜会列出各个型号燃料电池空压机的最大输出压力,并按照从高到低的顺序进行排列。
3. 效率排行燃料电池空压机的效率是评估其能量利用率的重要标准。
效率高的燃料电池空压机能够更加有效地将化学能转化为机械能,减少能源的浪费。
在效率排行中,常见的指标包括燃料消耗量、电能转化效率等。
燃料电池空压机的效率排行可以根据这些指标的数值,按照从高到低的顺序进行排序。
4. 适用领域排行燃料电池空压机的适用领域也是评估其排行的一个重要依据。
不同型号的燃料电池空压机在不同领域有着不同的应用优势。
例如,某些型号的燃料电池空压机适用于汽车行业,而另一些型号则更适合用于航空航天领域。
适用领域排行榜会根据各个型号燃料电池空压机的特点和应用领域,将其进行分类排列。
总之,燃料电池空压机的排行可以根据功率、压力、效率以及适用领域等指标进行评估和排序。
用户可以根据自己的需求和应用场景,选择适合的燃料电池空压机型号,以满足其对于压缩气体的需求。
未来,随着科技的不断发展,燃料电池空压机的性能将会不断提升,为能源领域的发展做出更大贡献。
燃料电池系统空气压缩机技术条件
燃料电池系统空气压缩机技术条件1. 引言嘿,大家好!今天我们来聊聊一个听上去很专业但其实很有趣的话题——燃料电池系统里的空气压缩机。
别一听到“空气压缩机”就打哈欠哦,这可是现代科技的“心脏”之一,直接影响着电池的性能和效率。
说到这儿,你可能会问,空气压缩机到底是个什么玩意儿?它在燃料电池里又起着怎样的作用呢?接下来,让我带你走进这个神奇的世界。
2. 空气压缩机的作用2.1 基本功能首先,咱们得明白空气压缩机的基本功能。
简单来说,空气压缩机就是把周围的空气吸进来,然后压缩到一个更高的压力。
这种高压空气再被送入燃料电池,供电池进行化学反应,产生电能。
说白了,空气压缩机就像是燃料电池的“助推器”,没有它,电池的工作就会大打折扣,简直就像马拉松没喝水,肯定跑不动了。
2.2 效率与性能再者,空气压缩机的效率和性能也是关键。
想象一下,如果压缩机效率低,吸进来的空气不够,那电池的表现就像是饥肠辘辘的熊猫,吃不饱肯定没劲儿。
换句话说,空气压缩机得高效运转,才能保证燃料电池稳定输出。
如果一个压缩机连个稳定的气流都做不到,那可就真是“见风就是雨”了,随时可能出现问题。
3. 技术条件3.1 设计要求那么,什么样的空气压缩机才算是合格的呢?首先,得具备一定的压力范围。
一般来说,燃料电池需要的空气压力在0.2到0.4MPa之间。
换句话说,压缩机就得能在这个范围内“游刃有余”,不然就得重新设计,得不偿失啊。
此外,压缩机的体积和重量也要合理,毕竟咱们可不想把燃料电池搞得沉甸甸的,像背个小山一样。
3.2 噪音与耐久性接下来,噪音也是一个不容忽视的问题。
试想一下,你开车的时候,后座传来“嗡嗡”的声音,那得多烦人啊!所以,压缩机的噪音得控制在合理范围内。
最后,耐久性就像是人脉关系一样,越稳越好。
长时间运行的压缩机如果老是出问题,那可真是“心累”了。
耐久的材料和设计才能确保它能陪伴燃料电池走得更远。
4. 小结总的来说,空气压缩机在燃料电池系统中的角色就像是一位无声的英雄。
空压机在空气循环系统中扮演着什么角色?
空压机在空气循环系统中扮演着什么角色?空压机除了在空气循环系统中扮演重要角色,在氢气循环系统中,需要加压处理,以及储氢瓶内氢气加压存储,都需要空气压缩机提供支撑。
整个燃料电池系统内氢气能否充分燃烧,需要提供高纯度氧气,这也离不开空气压缩机。
随着燃料电池汽车行业的不断发展,作为其核心部件之一的空压机也逐渐成为研究热点。
在现实生活燃料电池汽车使用时,由于电堆中质子交换膜对油污十分敏感,使得传统空压机中的油润滑或油冷却方法不再适合此工况应用,需要开发燃料电池汽车专用的高效、无油空压机。
空压机除了在空气循环系统中扮演重要角色,在氢气循环系统中,需要加压处理,以及储氢瓶内氢气加压存储,都需要空气压缩机提供支撑。
整个燃料电池系统内氢气能否充分燃烧,需要提供高纯度氧气,这也离不开空气压缩机。
空压机是车用燃料电池阴极供气系统的重要部件,通过对进堆空气进行增压,提高燃料电池的功率密度和效率,减小燃料电池系统的尺寸。
其性能直接影响燃料电池系统的效率、紧凑性和水平衡特性。
从20世纪50年代开始,中国就一直在进行燃料电池相关技术的研究,然而,然而大多数核心技术被国外掌握并垄断。
关键零部件技术空心化使中国燃料电池产业处于被动局面。
空压机就是其中的一个技术难题。
为了改变技术受制于人的局面,中国在政策方面给予大力支持,加速空压机技术国产化,国外企业却在此时趁机分食中国市场。
燃料电池汽车由燃料电池系统、储氢瓶、驱动电机、整车控制系统、辅助电池系统构成。
其中燃料电池系统占整车成本约63%,包括燃料电池堆(催化剂、双极板、质子交换膜),空气循环系统、供氢和水/热管理系统。
空压机在空气循环系统中扮演着重要角色。
空压机参与空气循环系统工作过程:空气通过压缩机增压之后,经过加湿处理送入到燃料电池反应堆,在那里和来自于氢源的氢气发生电化学反应,输出电能用于动力输出。
输入气体在消耗了部分氧气之后,排出反应堆,通过分水,去雾之后,由膨胀器从压力气体中回收部分压力能,将其转化为机械能反馈到空压机,从而节省供气单元所需要的电能。
摆脱依赖进口局面,燃料电池空压机实现中国制造
322019 No.62019年1月,全国政协副主席、中国科学技术委员会主席万钢在2019年电动汽车百人会中表示,要加大对燃料电池发动机的研发力度,攻克基础材料、核心技术和关键部件难关,当前重点要突破膜电极、空压机和储氢罐的产业化。
空压机是燃料电池系统中的关键产品,是燃料电池阴极供气系统的核心部件,通过对进堆空气进行增压,可以提高燃料电池的功率密度和效率,减小燃料电池系统的尺寸。
燃料电池空压机实现中国制造近日,毅合捷(Easyland)集团在无锡举办燃料电池空压机投产启动仪式,宣告其燃料电池空压机率先在国内实现投产。
同期,毅合捷集团还与英国Aeristech公司举办了战略合作签约仪文/张颖摆脱依赖进口局面,燃料电池空压机实现中国制造在能源危机和环境保护的双重压力下,由于对高效、洁净能源的需求,燃料电池技术在近年得到飞速发展。
作为洁净、高效的二次能源载体,氢能源被誉为人类的“终极能源”。
发展氢燃料电池汽车已成为各国新能源汽车未来发展的共同战略选择。
国际上,丰田、本田、现代、奔驰氢燃料汽车已经量产,中国的上汽、长城、北汽、比亚迪、潍柴、一汽、福田、东风等汽车厂家也积极布局燃料电池汽车。
同时,燃料电池系统集成商如亿华通、大连新源、苏州弗尔赛技术突飞猛进,燃料电池产业将是下一个风口。
式。
毅合捷集团董事长刘全表示,新产品的投产将有助于改变国内燃料电池空压机依赖进口的格局,同时,也标志着毅合捷涡轮增压器从机械式迈向电动化。
毅合捷是一家专业研发和制造涡轮增压器的国际企业,产品应用于内燃机,混合动力和通用航空发动机等,旗下自主品牌“JRONE”畅销全球,是全球涡轮增压器领导品牌之一。
毅合捷经过多年的发展,目前总部在上海,工厂在无锡和湖北,欧洲和北美有研发机构和销售中心,自主品牌在全球80多个国家和地区销售。
2013年开始,其投资2.8亿元建设惠山工厂,2016年正式建成投产,总建筑面积35 000m 2,形成了100万台涡轮增压器和核心部件的产能。
2024年燃料电池空压机市场发展现状
燃料电池空压机市场发展现状引言随着环境保护意识的提高和清洁能源的需求增加,燃料电池空压机作为一种清洁能源技术,在市场上受到越来越多的关注。
本文将对燃料电池空压机市场的发展现状进行分析和探讨。
燃料电池空压机概述燃料电池空压机是一种将空气压缩后送至燃料电池堆的装置,通过将空气进一步压缩,提高燃料电池系统的效率和电能输出。
传统的空压机依赖于内燃机或电动机驱动,而燃料电池空压机则采用燃料电池作为动力源。
燃料电池空压机市场发展现状市场规模和增长燃料电池空压机市场的规模在过去几年持续增长。
根据市场研究机构的数据,2019年燃料电池空压机市场规模达到X亿美元,并预计在未来几年中以每年X%的复合增长率持续增长。
这主要受到政府政策的推动和清洁能源需求的增加的影响。
主要市场驱动因素燃料电池空压机市场的发展受到多个因素的驱动。
首先,环境保护政策的推动促使企业和个人寻找更加清洁、低碳的能源解决方案。
其次,燃料电池空压机具有高效、低噪音和零排放等特点,使其成为一种吸引人的替代能源技术。
市场竞争格局当前,燃料电池空压机市场存在多家主要供应商,包括XXX、XXX和XXX等。
这些供应商在技术研发、生产制造、销售渠道和售后服务等方面具有一定的竞争优势。
同时,一些新兴企业也不断涌现,推动市场进一步竞争和创新。
市场前景和挑战燃料电池空压机市场前景广阔,展示出巨大的潜力。
随着燃料电池技术的不断进步和成本的降低,燃料电池空压机将逐渐被广泛应用于工业、交通等领域。
然而,市场发展还面临一些挑战,如技术难题、价格和供应链等方面的限制。
结论燃料电池空压机作为一种清洁能源解决方案,市场发展呈现出良好的趋势。
随着技术的不断进步和成本的降低,燃料电池空压机市场有望迎来更加广阔的发展前景。
然而,市场发展还需克服一些挑战,进一步完善技术、降低成本和提升供应链等方面。
燃料电池空压机 引射器 回收功
燃料电池空压机引射器回收功1. 燃料电池空压机的介绍燃料电池空压机是一种将氢气和空气混合后通过催化剂反应产生电能的装置。
它主要由燃料电池堆、空气压缩机和引射器组成。
1.1 燃料电池堆燃料电池堆是燃料电池系统的核心部件,它利用催化剂将氢气和空气分别与阳极和阴极上的电解质反应,产生水和电能。
常见的燃料电池堆类型包括聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)等。
1.2 空气压缩机空气压缩机是将大量的空气进行压缩,以满足燃料电池系统对空气的需求。
它通过驱动装置(如马达或发动机)提供动力,使得进入引射器的空气被高效地压缩。
1.3 引射器引射器是连接空气压缩机和燃料电池堆的组件,它的主要功能是将压缩后的空气引导到燃料电池堆中。
引射器需要具备良好的密封性能和流动特性,以确保空气能够均匀地分布到燃料电池堆的各个部分。
2. 燃料电池空压机引射器回收功的意义燃料电池空压机引射器回收功是指将引射器中未被利用的能量进行回收和再利用。
这样做可以提高系统的能量利用率,减少能源浪费,并且对环境友好。
2.1 能量回收在传统的燃料电池系统中,引射器中未被利用的能量会以废热形式散失掉。
通过采用回收装置,可以将这部分废热转化为有用的能量,例如发电或供暖等。
2.2 能源节约通过回收引射器中未被利用的能量,可以减少对外部能源的需求。
这不仅可以节约成本,还可以降低对传统能源资源(如石油和天然气)的依赖程度。
2.3 环境友好燃料电池系统以氢气和空气为燃料,产生的唯一废物是水。
通过回收引射器中的能量,可以进一步减少系统对环境的影响,实现更加清洁和可持续的能源利用。
3. 燃料电池空压机引射器回收功的实现方法燃料电池空压机引射器回收功可以通过多种方法来实现。
3.1 热能回收燃料电池系统在工作过程中会产生大量的废热。
这部分废热可以通过传统的热能回收技术(如热交换器)进行回收,并用于供暖或其他需要热能的应用。
3.2 发电回收引射器中未被利用的能量也可以通过发电装置进行回收。
燃料电池离心空压机发展现状
燃料电池离心空压机发展现状1.引言1.1 概述燃料电池离心空压机是一种将燃料电池技术与离心空压机技术相结合的新型设备。
燃料电池作为一种可持续能源和清洁能源的代表,具有高效率、零排放和环保等优势。
而离心空压机作为一种流体机械设备,可将空气或气体进行压缩,广泛应用于工业生产中。
燃料电池离心空压机的出现,将两种技术融合,既能利用燃料电池的优势,实现高效的能源转换和供给,又可以利用离心空压机的压缩能力,提供稳定的气体输出。
这种结合创新的技术方案,使得燃料电池离心空压机在能源领域具有巨大的潜力和应用前景。
当前,燃料电池离心空压机正处于发展的初期阶段。
虽然已经有一些研究机构和企业开始在这个领域进行探索和研发工作,但整体上来说,相关的研究和应用还相对较少。
燃料电池离心空压机的发展面临着技术难题、制造成本和市场推广等多重挑战。
然而,随着能源危机和环境问题的日益凸显,对于清洁能源和高效能源的需求也日益增长。
燃料电池离心空压机作为一种融合了两种领域的创新技术,有望在未来得到更广泛的应用和推广。
同时,随着科技的发展和技术的进步,燃料电池离心空压机的性能和稳定性也会逐步提升,进一步推动其发展。
综上所述,燃料电池离心空压机在能源领域具有巨大的潜力和前景。
尽管目前仍存在一些挑战和困难,但相信随着研究和应用的不断深入,燃料电池离心空压机的发展将迎来更加广阔的发展空间,并为实现清洁能源和可持续发展做出更大的贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以参考以下内容:文章结构部分旨在介绍本篇长文的整体组织结构,让读者对文章的内容和逻辑框架有一个清晰的了解。
本篇长文主要包括以下几个部分:1. 引言:在引言部分,我们将对燃料电池离心空压机的发展现状进行概述,并说明本文的目的和重要性。
2. 正文:正文部分将分为两个小节,分别介绍燃料电池技术和离心空压机技术的基本概念和原理。
其中,燃料电池技术简介将涵盖燃料电池的工作原理、分类和应用领域等内容;离心空压机技术简介将涵盖离心空压机的原理、结构和工作过程等内容。
2024年燃料电池空压机市场规模分析
2024年燃料电池空压机市场规模分析1. 简介燃料电池空压机是一种基于燃料电池技术的空气压缩设备。
它将氢气和氧气反应产生的电能转化为机械能,从而实现气体的压缩。
燃料电池空压机的应用领域广泛,包括汽车工业、航空航天、能源行业等。
2. 市场概况2.1 市场定义燃料电池空压机市场是指以燃料电池空压机为核心产品的市场。
该市场包括燃料电池空压机的销售、应用和相关服务等方面。
2.2 市场发展历程随着环境保护和能源危机的日益加剧,燃料电池空压机作为一种清洁、高效的能源转换设备,逐渐引起了市场的关注。
燃料电池空压机的研发和应用经历了不断的发展和完善,市场规模也在逐年扩大。
2.3 市场特点燃料电池空压机市场具有以下几个特点:•市场需求增长潜力大:随着全球能源转型的推进,对清洁能源的需求日益增长,燃料电池空压机具备较大的市场需求潜力。
•技术研发不断创新:燃料电池空压机市场的竞争激烈,企业需要不断创新,提升产品性能和质量。
•市场竞争格局分化:目前市场上存在着多家燃料电池空压机制造商,竞争格局相对分散。
•政策支持力度增加:各国政府纷纷制定相关政策和标准,推动燃料电池空压机的应用和发展。
3. 市场规模分析3.1 全球市场规模根据市场研究机构的数据统计,截至2020年底,全球燃料电池空压机市场规模达到XX亿美元。
预计未来几年,全球燃料电池空压机市场将保持较高的增长率。
3.2 市场细分根据应用领域的不同,燃料电池空压机市场可分为以下几个细分市场:•汽车工业:汽车是燃料电池空压机市场的主要应用领域之一。
随着电动汽车的普及,对燃料电池空压机的需求也在逐渐增加。
•航空航天:燃料电池空压机在航空航天领域的应用逐渐增多,可以提供高能量密度和长续航能力,符合航空航天领域对能源密度和环保要求的需求。
•能源行业:燃料电池空压机在能源行业的应用主要包括能源储存和能源转换两个方面,可以提供可再生能源的储存和转化能力。
3.3 市场前景展望燃料电池空压机市场未来的发展前景较为乐观。
燃料电池用离心空压机的设计与试验研究
燃料电池用离心空压机的设计与试验研究程强1刘艳1顾云开1谭佳健2王杨3(1.大连理工大学能源与动力学院;2.沈阳鼓风机集团股份有限公司;3.大连透平机械技术发展有限公司)摘要:针对燃料电池用空气悬浮压缩机,本文设计了一种背靠背形式的两级离心空压机,并进行了试验研究。
首先根据设计要求,对离心空压机进行一维和三维设计,之后对压缩机内部流场进行了数值模拟计算和分析,得到了离心空压机性能曲线。
最后搭建了离心压缩机试验平台,通过试验测量相关参数和性能。
试验结果表明,本文设计的离心空压机满足设计要求,同时数值模拟结果与试验结果吻合程度较好。
关键词:空气悬浮离心空压机;数值模拟;性能试验中图分类号:TH452文章编号:1006-8155-(2022)03-0024-08文献标志码:A DOI:10.16492/j.fjjs.2022.03.0004Design and Experimental Study of Fuel Cell AirCentrifugal CompressorQiang Cheng1Yan Liu1Yun-kai Gu1Jia-jian Tan2Yang Wang3(1.School of Energy and Power Engineering,Dalian University of Technology;2.Shenyang Blower Group Co.,Ltd.;3.Dalian turbine machinery technology development Co.,Ltd.)Abstract:This paper designs a back-to-back two-stage air suspension centrifugal compressor for fuel cell.The performance of such design was verfied by an experiment.One dimension and three dimensions of compressor design is carried on,and the internal flow field of the compressor is calculated and analyzed by numerical simulation to obtain the compressor performance curve.A compressor experiment is carried on the test rig.The experimental results show that the compressor designed in this paper meets the design requirements,and the numerical results are in good agreement with the experimental results.Keywords:Air Suspension Centrifugal Air Compressor;Numerical Simulation;Performance Experiment0引言随着能源和污染问题的日益严重,氢燃料电池汽车开始逐渐取代燃油车。
燃料电池空压机原理
燃料电池空压机原理
嘿,你问燃料电池空压机原理啊?这事儿还挺有意思呢。
你看啊,这燃料电池空压机就像是个小大力士,专门给燃料电池送空气。
它是怎么工作的呢?其实啊,它就像个小风扇,呼呼地转起来,把空气吸进来,然后再用力地吹出去。
不过,这可不是普通的吹空气哦。
燃料电池需要的空气可不能随便吹吹就行。
空压机得把空气压缩一下,让空气变得更密实。
就像把棉花压缩成棉花球一样,空气变得更有力量了。
为啥要把空气压缩呢?因为燃料电池里面的反应需要很多氧气。
如果空气不压缩,那氧气就不够多,反应就不充分。
就像做饭的时候火不够大,菜就炒不熟一样。
空压机里面有个小轮子,就像个小风车一样,转得可快了。
这个小轮子一转,就把空气吸进来,然后再把空气挤到一个小空间里。
这个小空间就像个小气球,空气被挤
得越来越紧,压力就越来越大。
等空气被压缩到一定程度,就可以送到燃料电池里面去了。
燃料电池里面的化学反应就会把氧气和氢气变成水和电。
这电就可以用来驱动汽车啊、发电啊啥的。
总之呢,燃料电池空压机就是靠着转轮子、吸空气、压缩空气,给燃料电池提供足够的氧气,让燃料电池能正常工作。
就像个小助手,为清洁能源出一份力。
燃料电池供气系统中空气压缩机的研发现状
燃料电池供气系统中空气压缩机的研发现状摘要:燃料电池被认为是具有重大发展前途的新型能源之一,供气子系统是保证燃料电池高效可靠运行的重要的组成部分。
空气压缩机作为其供气系统的关键设备,其研究也逐渐成为压缩机行业的一个重要研究方向。
依据用于电动汽车的质子交换膜燃料电池对空气压缩机的特殊要求,本文综述了应用于燃料电池供气系统中供气系统技术路线和几种压缩机的研发现状。
关键词:燃料电池供气系统空气压缩机现状前言在能源危机和环境保护的双重压力下,由于对高效、洁净能源的需求,燃料电池技术在最近一段时间得到飞速发展。
燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置,排出的产物主要是水和热。
这种装置最大特点是由于反应过程不涉及到燃烧,因此其能量转换效率不受卡诺循环的限制,其能量转换效率高达60~80%,实际使用效率则是普通内燃机的2~3倍。
另外,它还具有燃料多样化、排气干净,噪声低,对环境污染小,可靠性及维修性好等优点,被认为是具有重大发展前途的一种新型能源,世界各国都把它视为高新技术领域的头号攻关项目之一。
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是燃料电池的一种,它具有能源转化率高,对环境友好,工作温度低,适宜于较频繁启动的场合,比其它类型的染料电池更高的功率密度,以及比蓄电池电动车连续行驶更长的距离等优点[1]。
随着世界各国对清洁燃料车、纯电动车(EV)、混合动力车(HEV)、燃料电池车(FCV)等的研究的日趋深入,燃料电池被认为是一种极有可能取代普通燃油而成为未来汽车动力的主要来源,PEMFC也被认为是汽车最好的替代动力源之一。
在燃料电池的基本理论研究方面,我们与世界先进国家的差距并不太大,但在结构优化、结构材料、关键部件的设计与生产方面还存在相当差距。
关于燃料电池文献多,但其中关于压缩机研究的较少。
燃料电池供气系统1.PEMFC及其供气系统从图1可以看出,供气子系统主要有压缩机、膨胀机、电机、连接管道等组成。
燃料电池空压机的作用
燃料电池空压机的作用燃料电池空压机(Fuel Cell Air Compressor)作为一种新型的能源转化设备,具有广泛的应用前景。
它可以将燃料电池产生的电能转化为压缩空气,从而为各种工业和民用设备提供动力。
本文将就燃料电池空压机的作用进行详细介绍。
燃料电池空压机的作用主要体现在以下几个方面:1. 动力输出:燃料电池空压机能够将燃料电池产生的电能转化为压缩空气,为各种设备提供动力。
这种动力输出方式具有高效、环保的特点,相比传统燃油发动机,燃料电池空压机可以大幅度减少污染物的排放,降低对环境的危害。
2. 储能装置:燃料电池空压机可以作为储能装置,将电能转化为压缩空气进行储存。
这样,在需要的时候可以随时释放压缩空气,为设备提供动力。
相比传统的电池储能技术,燃料电池空压机具有更高的能量密度和更长的使用寿命,能够满足更高的能量需求。
3. 能源转换:燃料电池空压机可以将不同种类的燃料转化为压缩空气。
目前主要使用的燃料是氢气,但也可以使用其他可再生能源如甲醇、天然气等。
这种能源转换方式可以有效利用可再生能源资源,减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和环境污染。
4. 多功能应用:燃料电池空压机具有多种应用场景。
在工业领域,它可以为机械设备、工艺流程等提供动力;在交通运输领域,它可以为电动汽车等提供动力;在建筑领域,它可以为建筑物的供暖、供气等提供动力。
燃料电池空压机的多功能应用使其具有广阔的市场前景和经济价值。
5. 环境友好:燃料电池空压机作为一种清洁能源设备,具有极低的排放物含量。
相比传统的燃油发动机,燃料电池空压机不产生有害气体和废水,减少了对大气和水资源的污染。
同时,它的运行声音也较低,减少了对环境和人的干扰。
燃料电池空压机作为一种新型的能源转化设备,具有广泛的应用前景。
它可以提供动力输出、作为储能装置、进行能源转换,具有多功能应用,并且具有环境友好的特点。
随着清洁能源的需求不断增加,燃料电池空压机将在未来得到更广泛的应用和推广。
燃料电池空气供应子系统
燃料电池空气供应子系统
燃料电池空气供应子系统
燃料电池空气供应子系统
空气供应子系统主要包括空压机/鼓风机、加湿器、冷凝器、水分离器、背压调节阀及相应管路等部件,用以为质子交换膜燃料电池负极侧的空气处理到合适的条件。
空气供应子系统的原理如图7-11所示。
车载条件下的质子交换膜燃料电池用氧气均来源于空气,用空压机(高压燃料电池发动机)或鼓风机(低压燃料电池发动机)将空气泵入质子交换膜燃料电池,在进入燃料电池发动机之前需要利用加湿器对其进行加湿。
根据加湿方式的不同,空气供应子系统的结构有两种形式。
喷水加湿方式如图7-lla所示,需要增加水箱和加湿水泵,将液态水直接喷入加湿器中对空气进行加湿。
采用这种加湿方式必须在电堆阴极出口处设置冷凝器对电堆出口的水分进行回收利用,最好能够保证整个加湿系统的水平衡,因为在车载条件下如果回收水分不能满足加湿用水,就需要频繁停车对加湿水箱进行补水。
膜加湿或焓轮加湿方式系统结构如图7-llb所示。
其加湿方式是利用电堆阴极出口处的高温高湿空气与电堆阴极入口处的低温低湿空气进行热和水分的交换,从而达到对入口空气进行加湿的目的,并且焓轮加湿只能在低压质子交换膜燃料电池发动机中应用。
喷水加湿的好处是能够充分保证入口空气的湿度,正常情况下人口空气的相对湿度接近100%;而膜加湿和焓轮加湿方式系统结构简单,且不需考虑系统加湿水平衡的问题。
另外,空气供应子系统尾端的背压调节阀的功能是调节燃料电池阴极侧的空气压力,仅仅应用在高压质子交换膜燃料电池发动机中。
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2020/12/9
空气供给系统
3.1 离心式空压机
(1) 优点 ①结构紧凑,易损件少,维修量少,运转周期长。 ②转速高,气流速度大,机器尺寸小,重量轻,占地面积小,投资省,运行安全可靠。 ③运行平稳,排气量大,气流平稳,排气均匀无脉冲,振动小,基础受力均匀。 ④机内不需润滑,气体不易被润滑油所污染。密封效果好,泄漏现象少。 ⑤有平坦的性能曲线和较为宽广的平稳运行操作范围。 ⑥能长周期连续运转。 (2) 缺点 ①操作的适应性较差,工作区域窄,气体的性质对操作性能有较大的影响。 ②气流速度大,流道内的零部件表面有较大的摩擦损失; ③有喘振现象,对机器具有极大的危害
2020/12/9
空气供给系统
3.2 螺杆式空压机
原理:通过在螺杆之间形成压缩腔,公母螺杆之间的容腔逐渐缩小,气体家里逐渐升高,称之为“内 压缩”。螺杆压缩机的工作循环可分为吸气过程(包括吸气和封闭过程)压缩过程和排气过程。随着转子 旋转每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环,为简单起见我们只对其中的一对齿进行研究。
1.吸气过程
随着转子的运动,齿的一端逐渐脱离啮合而形成了齿间容积,这个齿间容积的扩大在其内部形成了 一定的真空,而此时该齿间容积仅仅与吸气口连通,因此气体便在压差作用下流入其中。在随后的转子 旋转过程中,阳转子的齿不断地从阴转子的齿槽中脱离出来,此时齿间容积也不断地扩大,并与吸气口 保持连通。随着转子的旋转齿间容积达到了最大值,并在此位置齿间容积与吸气口断开,吸气过程结束。 吸气过程结束的同时阴阳转子的齿峰与机壳密封,齿槽内的气体被转子齿和机壳包围在一个封闭的空间 中,即封闭过程。
2020/12/9
空气供给系统
3.2 螺杆式空压机
2.压缩过程
随着转子的旋转,齿间容积由于转子齿的啮合而不断减少,被密封在齿间容积中的气体所占据的体 积也随之减少,导致气体压力升高,从而实现气体的压缩过程。压缩过程可一直持续到齿间容积即将与 排气口连通之前。
3.排气过程 齿间容积与排气口连通后即开始排气过程,随着齿间容积的不断缩小,具有内压缩终了压力的气体 逐渐通过排气口被排出,这一过程一直持续到齿末端的型线完全啮合为止,此时齿间容积内的气体通过 排气口被完全排出,封闭的齿间容积的体积将变为零。 从上述工作原理可以看出,螺杆压缩机是通过 一对转子在机壳内作回转运动来改变工作容积,使气体体积缩小、密度增加,从而提高气体的压力。
2020/12/9
空气供给系统
3.2 螺杆式空压机
示意图
2020/12/9
空气供给系统
3.2 螺杆式空压机
螺杆压缩机的优点如下: 1)可靠性高。螺杆压缩机零部件少,没有易损件,因而它运转可靠,寿命长,大修间隔期可达4-8万h。 2) 高压缩比,功耗低。 3)动力平衡好。特别适合用作移动式压缩机,体积小、重量轻、占地面积少。 4)适应性强。螺杆压缩机具有强制输气的特点,容积流量几乎不受排气压力的影响,在宽广的范围内能保持较 高的效率,在压缩机结构不作任何改变的情况下,适用于多种工质。 5)多相混输。螺杆压缩机的转子齿面间实际上留有间隙,因而能耐液体冲击,可输送含液气体、含粉尘气体、 易聚合气体等。 螺杆压缩机的主要缺点: 1)造价高。对螺杆形状和轴承精度要求高,采用滚珠轴承,需要加机油润滑。 2)对空气质量要求较高,空气中颗粒会磨损螺杆造成密封问题。 3)不能用于微型场合。螺杆压缩机依靠间隙密封气体,一般只有容积流量大于0.2m3/min时,螺杆压缩机才具 有优越的性能。 4)噪声大,需要针对性设计消音器
2020/12/9
空气供给系统
3.1 离心式空压机
原理:离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压 器。简而言之,离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功,在叶轮和扩压器的流道内, 利用离心升压作用和降速扩压作用,将机械能转换为气体的压力能的。
更通俗地说,气体在流过离心式压缩机的叶轮时,高速运转的叶轮使气体在离心力的作用 下,一方面压力有所提高,另一方面速度也极大增加,即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机 的机械能转变为气体的静压能和动能。此后,气体在流经扩压器的通道时,流道截面逐渐增大, 前面的气体分子流速降低,后面的气体分子不断涌流向前,使气体的绝大部分动能又转变为静 压能,也就是进一步起到增压的作用。
空气供给系统
空气供给系统为电堆提供合适流量、温度、压力和湿度的洁净空气,主要包含空气过滤 器、空压机、中冷器、增湿器和节气门等几个核心部件。 空压机:被誉为燃料电池之“肺”。质子交换膜燃料电池用空压机的基本要求为:1) 无油;2) 高效率;3) 小型化;4) 低成本;5) 低噪音;6) 特性范围宽;7) 动态响应快。目前市面上用于 燃料电池的空压机类型有螺杆式、涡旋式、罗茨式和离心式等几种,离心式还分为齿轮增速 式和高速直驱式
2020/12/9
空气供给系统
表征空压机性能的主要参量有流量、排气压力或压强比、转速、功率和效率等。 (1) 流量可以是容积流量,也可以是质量流量,一般运输式空压机多用质量流量,固定式空压机多 用容积流量,并且习惯上用进气状态容积流量表示空压机的流通能力。 (2) 排气压力 在固定式空压机中习惯用排气压强,在一些运输式空压机中习惯用压强比(简称压比) 作为空压机的 性能指标。 (3) 转速 指空压机转子的旋转速度,单位常用转/分(r/min) 表示。 (4) 功率 指驱动空压机所需的轴功率和驱动机的功率等,单位常用kW 表示。
2020/12/9
氢燃料电池发动机系统
空压机篇
氢燃料电池发动机系统简介
释 义 : 氢 燃料电池是一种将氢气和氧气通过电化学反应 直接转化为电能的发电装置 , 而 将 其 应 用 于 汽 车 领 域 代 替传统燃油发动机后,又被成为氢系统构成(如左图所示): • 氢气供给系统(绿色方框) • 空气供给系统(蓝色方框) • 反应电堆(紫色圆框) • 热管理系统(橙色方框) • 电控系统(本次不做介绍) • 数据采集系统(本次不做介绍)