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一、简介

氢燃料电池测试对气体温湿度控制的响应速度和气体相对湿度的品质期望很高yth2206游艇会yth2206游艇会,质子交换膜只有在合适的含水量(λ)下才能获得良好的电堆性能yth2206游艇会yth2206游艇会, 膜含水量(λ)与膜表面的水蒸汽的活性(a)相关:λ=0.043+17.18a-39.85a2+36a3yth2206游艇会,通常采用膜所在气氛的相对湿度(ψ=pv/Psat)代表(a=ψ)膜表面的水蒸汽活性(注意!是水蒸汽,而不是液态水)。由此yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会,氢燃料电池进气的增湿最佳方式只能是“干”水蒸汽增湿yth2206游艇会yth2206游艇会,用于增湿的水蒸汽首先要满足蒸汽无液态水夹带yth2206游艇会,增湿后的气体如果含有液态水就无法反应膜含水量与电堆性能的真实关系yth2206游艇会。

氢燃料电池测试在电堆变载时yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会,要求进气温湿度具备很快的响应速度yth2206游艇会,现有的增湿方式通常有喷淋增湿yth2206游艇会yth2206游艇会、鼓泡增湿yth2206游艇会yth2206游艇会、蒸汽锅炉+调节阀增湿等yth2206游艇会yth2206游艇会。这些增湿方式首先无法保证加湿后气体内无液态水因而无法通过相湿度传感器直接测量气体相对湿度,只能通过温度和压力来换算相对湿度yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会,相对湿度(水蒸汽活性)的准确性和真实性无法判定yth2206游艇会。其次yth2206游艇会,这些增湿方的加湿量控制与目标含湿量通常没有单值对应关系,因而不能实现加湿质量流量的精确yth2206游艇会yth2206游艇会、快速控制yth2206游艇会,无法适应电堆快速变载要求。氢燃料电池电堆测试yth2206游艇会yth2206游艇会、质子交换膜的性能测试yth2206游艇会、电堆增湿器的性能测试,期待一种大流量的yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会、更具适应性的气体恒温恒湿装置。

采用完全蒸发技术yth2206游艇会,水在蒸发器内完全蒸发yth2206游艇会,蒸发器内不存在液体滞留区,调节液态水流量即何实现加湿量的精确yth2206游艇会、快速控制,加湿水蒸汽干度可控制yth2206游艇会、水蒸汽在混合罐内与加热后的气体混合yth2206游艇会,即可实现期望的气体温湿度yth2206游艇会。采用完全蒸发技术的气体恒温增湿装置,对氢燃料电池电堆测试、质子交换膜的性能测试yth2206游艇会、电堆增湿器的性能测试更具适应性yth2206游艇会。

二yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会、系统组成及原理

燃料电池增湿器测试系统由湿侧气体模拟单元yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会、干测气体模拟单元yth2206游艇会、PLC控制单元yth2206游艇会yth2206游艇会、数据处理分析单元四部分组成。

增湿器湿侧气体模拟单元由供水泵yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会、完全蒸发器yth2206游艇会、混合罐yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会、电加热器yth2206游艇会yth2206游艇会、温湿度传感器yth2206游艇会yth2206游艇会、温度传感器、压力传感器yth2206游艇会、流量控制器yth2206游艇会、压力控制器组成yth2206游艇会,yth2206游艇会yth2206游艇会。

干测气体模拟单元由电加热器、温湿度传感器、温度传感器yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会、压力传感器、流量控制器、压力控制器组成。

PLC控制单元由CPUyth2206游艇会yth2206游艇会、输入输出模、通讯膟th2206游艇会?閥th2206游艇会、触摸屏组成,完成现设备控制,并将现场传感器数据传送至上位机yth2206游艇会yth2206游艇会。PLC检测并控制湿侧模拟气体的蒸发温度yth2206游艇会、温度yth2206游艇会、湿度yth2206游艇会、流量、压力。PLC检测并控制干侧模拟气体的温度yth2206游艇会、湿度、流量yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会、压力yth2206游艇会。

数据处理分析单元由工控机与PLC通讯yth2206游艇会,完成数据的采集、存储及数据分析。

三、系统参数:

流量范围

6000L/min(>600Kpa)

流量精度

±1%

供气压力

>600Kpa

压力精度

±1Kpa

用气压力

130~400Kpa(绝压)

温度精度

±0.5℃

温度范围   

60~85℃ 

湿度精度

±3%

湿度范围

20~100%

初始响应

≤15 min 

加湿范围

80~250Kg/h

露点响应

≤3min

温湿度响应

≤6min

混合器加热功率

15Kw

蒸发器加热功率

200Kw

总配电功率

220KW

供水泵功率

0.75KW

接口尺寸

DN32/50

设备尺寸

1600*1200*2000



 

四yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会yth2206游艇会、系统设备清单

名称

规格型号

单位

数量

产地yth2206游艇会、品牌

供水电磁阀

1/2”

上海巨良

水箱

200L

自制

供水泵

250l/h,30bar

美国米顿罗

蒸发器

250L/h,180KW

自制

混合器

DN80-15KW

自制

液位传感器

300,4-20mA

捷佛伦

温度传感器

PT100,0---200℃

德国DOCOROM

压力传感器

0-600Kpa

ALICAT

气体温度传感器

PT100,0---200℃

德国DOCOROM

气体温湿传感器

-70---180℃/0—100%,4-20mA

维萨拉

气体流量控制器

0-6000L/minyth2206游艇会,4-20mA

ALICAT

气体压力控制器

0-6000L/minyth2206游艇会yth2206游艇会,压差50Kpa

ALICAT

PLC控制柜


西门子yth2206游艇会、ABB

工控机


研华

电线电缆及附件



系统管路及附件






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