CN215370384U - 一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，包括引射器主体、工作喷嘴、密封圈以及密封锁紧压帽，其特征在于，引射器主体由接受室、混合室及扩散室组成，其工作流体入口处设置有内螺纹和环形密封槽及内置密封圈；所述引射器主体与工作喷嘴连接的中间部位，设置有密封锁紧压帽，通过旋合压紧密封圈，防止氢气泄漏；所述工作喷嘴的本体外部中段部设置有可用于旋合的外螺纹，通过与引射器主体的工作流体入口处的内螺纹旋合，可实现工作喷嘴能够沿引射器主体的中轴线方向水平前后移动，进而改变喷嘴出口与引射器喉部之间的距离，使其达到一个最佳的距离值，以增大引射比，提升引射器对引射流体的引射量，改善和提高引射器的引射性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器。
背景技术
气体引射器的结构上分为四个部分，包括工作喷嘴、接受室、混合室和扩散室；其工作原理是利用高压的工作流体自工作喷嘴高速喷射流出，致使其工作喷嘴的出口处周边出现低压区，使较低压力的引射流体被卷吸进入混合室，引射流体由此能够获得高压工作流体的能量，进而提高其工作压力，而后从扩散室排出。
由于引射器结构简单，没有运动部件，被广泛应用于工业热加工、制冷器、电力储水器、燃烧器以及航空船舶等许多的工业环境和场景，其工作方式非常适用于燃料电池的氢气循环回收***，由于燃料电池***中的高压储氢的出口是具有较高压力的高压气体，能够充分利用高压气体与燃料电池堆之间的压力势能来实现对尾排氢气的回收，而无须额外的功耗(无寄生功率)，而且其结构简单、噪声低、易维护，具有很高的经济价值。
引射器的引射性能通常与其结构的参数有非常大的关系。其工作喷嘴的形状、出口直径；工作流体压力、引射流体压力；混合室的直径、长度；扩散室的直径、长度以及在接受室内工作喷嘴出口到引射器喉部的距离等因素都直接影响到引射器的工作性能，一旦引射器的结构确定下来，其工作性能在一般情况下，也基本处于稳定和固化的状态之下，对于应用于燃料电池***中，由于不能进行很有效的调整，因而无法适应于燃料电池变化的工作状态，进而影响氢气回收***的正常工作。
实用新型内容
为了避免燃料电池***中以上情况的出现，克服引射器主体结构设计固化后形成的引射器工作性能缺陷，本实用新型提供了一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，通过引射器主体的内螺纹与工作喷嘴本体的外螺纹配合旋合，实现工作喷嘴能够沿引射器主体的中轴线方向水平前后移动，进而改变喷嘴出口与引射器喉部之间的距离，使其达到一个最佳的距离值，以实现增大引射器的引射比，提升引射器对引射流体的引射量，提高引射器的工作性能。
该燃料电池引射器设计结构简单、合理，便于操作和控制，能够灵活的根据燃料电池的工况变化，调整喷嘴出口与引射器喉部之间的距离，实现提高燃料电池引射器的引射能力的目的。
本实用新型通过以下技术方案来实现：
本实用新型提供的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，包括引射器主体、工作喷嘴、密封圈以及密封锁紧压帽。引射器主体由接受室、混合室及扩散室组成，其工作流体入口处设置有内螺纹和环形密封槽及内置密封圈。所述引射器主体与工作喷嘴连接的中间部位，设置有密封锁紧压帽，通过旋合压紧密封圈，防止氢气泄漏。
所述工作喷嘴的本体外部中段部设置有可用于旋合的外螺纹，通过与引射器主体的工作流体入口处的内螺纹旋合，可实现工作喷嘴能够沿引射器主体的中轴线方向水平前后移动，进而改变喷嘴出口与引射器喉部之间的距离，使其达到一个最佳的距离值。
较佳地，所述工作喷嘴的本体外部中段部设置的用于旋转调节移动的外螺纹为细牙直螺纹。
优选地，所述工作喷嘴选用束状的喷嘴形式。
进一步地，所述工作喷嘴的后端设置有用于连接管道的带密封效果的内螺纹。，该内螺纹为锥形密封螺纹，优选NPT内螺纹。
较佳地，所述工作喷嘴的后端外部形状设置为可以使用扳手进行紧固的方形或六角形，优选地，其外部形状为六角形。
较佳地，所述引射器主体的工作流体入口处设置的与工作喷嘴本体进行配合旋合的内螺纹，为右旋细牙直螺纹。
进一步地，所述引射器主体的工作流体入口处，还设置有环形密封槽，通过在密封槽内安装密封圈，用于实现工作喷嘴与引射器主体之间的密封。
较佳地，所述密封圈为耐氢气腐蚀的密封材料，优选地环形密封圈采用氢化丁晴橡胶HNBR。
进一步地，所述引射器主体的工作流体入口处，还设置有与密封锁紧压帽进行配合旋合的外螺纹。优选地，此外螺纹为右旋细牙直螺纹。
进一步地，所述密封锁紧压帽的内部，设置有与引射器主体工作流体入口处配合旋合的内螺纹。优选地，该内螺纹为右旋细牙直螺纹。
较佳地，所述密封锁紧压帽内部与引射器主体连接的部位，还设置有用于压紧环形密封圈的环状凸台，优选地，环状凸台与密封圈的密封结构为端面密封结构。
可选地，所述工作喷嘴可以采用联轴器与步进电机相连接，实现电动的自动旋合，以结合自动控制的需要控制实现最佳的引射性能和效果。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，包括引射器主体、工作喷嘴、密封圈以及密封锁紧压帽。引射器主体由接受室、混合室及扩散室组成。所述工作喷嘴的外部设置有可用于与引射器主体旋合的外螺纹(直螺纹)，与引射器内部设置的内螺纹(直螺纹)进行配合，通过旋合，可以实现工作喷嘴能够沿引射器主体的中轴线方向水平前后移动，进而改变喷嘴出口与引射器喉部之间的距离，使其能够动态的达到一个最佳的距离值，从而提升引射器对低压气体的引射量，增大引射比，提高引射器的工作性能，以保证燃料电池引射器实现最优的工作状态。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
图1为本实用新型优选实施例提供的可调节工作喷嘴的燃料电池引射器结构示意图(剖视图)；
图2为本实用新型优选实施例提供的密封锁紧压帽的俯视图与右视图(剖视图)；
图3为本实用新型优选实施例提供的引射器的本体结构示意图(剖视图)；
附图标记说明：1-工作喷嘴；2-密封圈；3-密封锁紧压帽；301-密封环状凸台；302-锁紧压帽旋合内螺纹；4-引射器主体；401-引射器主体旋合外螺纹；402-引射器主体旋合内螺纹； 403-接受室；404-喉部；405-混合室；406-扩散室；
符号说明：A-工作喷嘴至喉部的距离。
具体实施方式
以下将结合图2至图3对本实用新型提供的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器进行详细的描述，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。本所述实施例是对本实用新型的解释而不是限定。
参见图1～3，本实用新型提供了一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，包括工作喷嘴1、密封圈2、密封锁紧压帽3以及引射器主体4。密封锁紧压帽3内部加工设置有环状密封环状凸台301和锁紧压帽旋合内螺纹302；引射器主体4由接受室403、混合室405以及扩散室406组成。引射器主体4外部加工设置有引射器主体旋合外螺纹401，内部加工设置有引射器主体旋合内螺纹402。
所述工作喷嘴1的外部中段部设置有可以旋转调节移动的外螺纹，用于与引射器主体4的引射器主体旋合内螺纹402配合旋合。
所述工作喷嘴1的后端设置有用于连接高压气体(氢气)管道的带密封效果的内螺纹，其目的是提供一种与外部高压氢气连接的接口形式。
所述工作喷嘴1的后端外部形状设置为方形或六角形，优选地，其外部形状为六角形，以实现可以使用扳手进行紧固的目的。
所述引射器主体4的工作流体入口处，加工设置有引射器主体旋合内螺纹402，其可以与工作喷嘴1本体外部的外螺纹进行配合旋合，通过二者的旋合进退，可以实现工作喷嘴 1沿着引射器主体4的中轴线方向水平前后移动。这样就实现了实时调节工作喷嘴1与引射器主体4的喉部404之间的距离A，使其达到一个最佳值，以达到调节引射器的引射性能，提高引射比的目的。
所述引射器主体4的工作流体入口处，还设置有环形密封槽，通过在密封槽内安装密封圈2，能够实现工作喷嘴1与引射器主体4之间的密封，防止氢气回流外漏以及影响接受室403的气体真空度。
所述引射器主体4的工作流体入口处，还设置有与密封锁紧压帽3进行配合旋合的引射器主体旋合外螺纹401。
所述引射器主体4与工作喷嘴1连接的中间部位，设置有密封锁紧压帽3，所述密封锁紧压帽3的内部，设置有与引射器主体4工作流体入口处配合锁紧压帽旋合内螺纹302。
通过二者的旋合进退，可以实现密封锁紧压帽3沿着引射器主体4的中轴线方向前后移动，从而实现密封锁紧压帽3的密封环状凸台301压紧密封圈2，并锁紧固定工作喷嘴1。
以下对可调式工作喷嘴的燃料电池引射器的工作方式进行具体的说明：
氢气自高压储罐在经过减压后，通过连接管道进入引射器，在经过工作喷嘴1后，原高压氢气气体因经过较细小的喷嘴喷出后，压力降低，流速会变得非常快，形成束状气体进入混合室405，这时会使引射器主体4的接受室403在工作喷嘴1的周围形成真空负压区域，从而将接受室403内部的低压引射流体卷吸进入混合室405内；进入混合室405后，工作流体和引射流体进行动能和能量交换，混合气体压力逐渐升高并进入扩散室406；气体进入扩散室406后，混合气体压力继续升高并逐渐达到一个稳定的气体压力状态，然后进入电堆，以提供燃料电池工作所需的稳定压力的氢气气体。
当引射器工作出现异常时，首先通过固定引射器主体4，使用扳手或通过步进电机工作，对密封锁紧压帽3反向左旋微调，使其松开部分对密封圈2的压紧程度，保证可以旋动工作喷嘴1，然后再使用扳手或通过步进电机工作，通过正向右旋或反向左旋旋合工作喷嘴1，使之沿着引射器主体4的中轴线方向前进或回退，以调整工作喷嘴1与引射器主体喉部404之间的距离A。随着工作喷嘴1的前进，引射器主体4的接受室403内的真空度会发生变化，呈现出先增大然后逐渐减小的非线性变化，根据燃料电池工作的需要，选择其所需的出口压力而确定最佳的实时距离A，保证引射器的工作性能处于最佳状态和最大的引射比；当需要对引射器进行维护或更换密封圈2时，固定引射器主体4，使用扳手或步进电机工作，反向旋合密封锁紧压帽3，松开并退出密封锁紧压帽3和工作喷嘴1，以进行维护或更换密封圈2。
Claims (10)
1.一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，包括引射器主体、工作喷嘴、密封圈以及密封锁紧压帽，其特征在于，引射器主体由接受室、混合室及扩散室组成，其工作流体入口处设置有内螺纹和环形密封槽及内置密封圈；所述引射器主体与工作喷嘴连接的中间部位，设置有密封锁紧压帽，通过旋合压紧密封圈，防止氢气泄漏；
所述工作喷嘴的本体外部中段部设置有可用于旋合的外螺纹，通过与引射器主体的工作流体入口处的内螺纹旋合，可实现工作喷嘴能够沿引射器主体的中轴线方向水平前后移动，进而改变喷嘴出口与引射器喉部之间的距离，使其达到一个最佳的距离值。
2.如权利要求1所述的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，其特征在于，所述工作喷嘴的本体外部中段部设置的外螺纹为细牙直螺纹；所述工作喷嘴选用束状的喷嘴形式。
3.如权利要求1所述的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，其特征在于，所述工作喷嘴的后端设置有用于连接管道的带密封效果的锥形密封内螺纹。
4.如权利要求1所述的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，其特征在于，所述工作喷嘴的后端外部形状设置为可以使用扳手进行紧固的方形或六角形。
5.如权利要求1所述的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，其特征在于，所述引射器主体的工作流体入口处，还设置有与密封锁紧压帽进行配合旋合的外螺纹；
所述引射器主体的工作流体入口处，还设置有环形密封槽，在环形密封槽内安装密封圈，用于实现工作喷嘴与引射器主体之间的密封。
6.如权利要求5所述的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，其特征在于，所述的密封圈为耐氢气腐蚀的密封材料氢化丁晴橡胶HNBR。
7.如权利要求1所述的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，其特征在于，所述密封锁紧压帽的内部，设置有与引射器主体工作流体入口处配合旋合的内螺纹。
8.如权利要求1所述的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，其特征在于，所述密封锁紧压帽内部与引射器主体连接的部位，还设置有用于压紧环形密封圈的环状凸台。
9.如权利要求8所述的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，其特征在于，所述环状凸台与密封圈的密封结构为端面密封结构。
10.如权利要求1所述的一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器，其特征在于，所述工作喷嘴可以采用联轴器与步进电机相连接，实现电动的自动旋合，以结合自动控制的需要，控制实现最佳的引射性能和效果。
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| CN114857100A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-08-05 | 中国兵器装备集团西南技术工程研究所 | 一种适用于固体悬浮颗粒调控的引射器装置 |
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- 2021-03-30 CN CN202120638015.6U patent/CN215370384U/zh not_active Expired - Fee Related
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