[發明專利]一種氣液分離器測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202111300872.6
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN114046972A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 王英;徐勛高;劉超;劉松源;盛歡
• 申請（專利權）人: 中汽創智科技有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 汪莉萍

本發明涉及氣液分離器測試技術領域，公開了一種氣液分離器測試裝置及測試方法。本發明提供的氣液分離器測試裝置，通過引射調控組件實時獲取并調節引射入口的水溫維持在設定水溫，并實時檢測并調節引射入口的水壓維持在設定水壓；射流入口輸入壓縮氣體，使設定壓力和設定溫度的引射流體通過引射入口進入引射器內與壓縮氣體混合，從而使氣液分離器進口的混合物狀態符合要求，實現準確地模擬氣液分離器用于氫燃料電池時氣液分離器所處的環境，以便于根據兩個流量檢測單元的檢測結果準確地計算氣液分離器的分離效率，實現準確評判氣液分離器的好壞。

技術領域

本發明涉及氣液分離器測試技術領域，尤其涉及一種氣液分離器測試裝置及測試方法。

背景技術

氫燃料電池是一種以氫氣和氣體中的氧氣作為燃料的發電裝置，廣泛應用于交通工具。氫燃料電池的供氣系統分為氫氣系統和氣體系統。為了提高氫氣利用率，一般將氫燃料電池的陽極設計為死端模式，并且配合電磁閥進行間歇性排水。由于氫燃料電池的質子交換膜有一定的透水性，氫燃料電池的陰極生成的液態水會滲透至陽極，隨著液態水的不斷增多，如果不及時將陰極的液態水排掉，會導致陽極發生水淹現象，從而使氫燃料電池進入故障狀態。

為了解決上述技術問題，通常會將陽極的水排出，但由于對陽極排水時，陽極中未及時反應的氫氣也會被排出，導致氫氣利用率低。為此，通常在氫燃料電池的排水管路上設置氣液分離器，對排水管路中流通的水和濕氫氣進行氣水分離，并將分離出的氫氣再次送入氫燃料電池內再利用。

因此，氣液分離器的分離效率對氫氣的利用率至關重要，但由于無法準確模擬出電堆出口濕氫氣的狀態以及濕氫氣中液態水的含量，以致目前的氣液分離器沒有統一的性能評價指標和比較好的測試方法，難以準確評判氣液分離器的好壞。

現有技術采用噴霧加濕器為氫氣中加入水分，并對氫氣和水分的混合物進行加熱，再配合調節泵的轉速模擬燃料電池在不同輸出功率下氣液分離器的實際工作環境。但通過試驗驗證發現，采用上述方式模擬氣液分離器實際工作環境與氫燃料電池中氣液分離器的實際工作環境相差較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氣液分離器測試裝置及測試方法，能夠準確地模擬電堆出口濕氫氣的狀態以及濕氫氣中液態水的含量，以便于準確評判氣液分離器的好壞。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種氣液分離器測試裝置，包括：

引射器，所述引射器的射流入口用于連接壓縮氣體源，所述引射器的混合出口用于連接氣液分離器的進口；

引射調控組件，用于將設定壓力和設定溫度的引射流體輸送至所述引射器的引射入口，所述引射流體包括液態水和氣態水；

第一流量檢測單元，用于獲取通過所述引射入口進入所述引射器內的射流流體中的總水量；

第二流量檢測單元，用于檢測所述氣液分離器的出水口排出的水量。

作為上述的氣液分離器測試裝置的一種可選技術方案，所述引射調控組件包括：

儲水罐，所述引射器的引射入口連接有引射管路，所述引射管路的一端伸入至所述儲水罐內的液面以下；

霧化結構，設于所述引射入口和所述儲水罐之間的所述引射管路上，用于對所述引射管路內的液態水進行霧化。

作為上述的氣液分離器測試裝置的一種可選技術方案，所述引射調控組件還包括水壓檢測調節單元，用于獲取并調節所述引射入口的水壓；所述水壓檢測調節單元包括：

水壓傳感器，用于檢測所述儲水罐和所述引射入口之間的所述引射管路內的水壓；

水壓調壓閥，所述儲水罐的上部設有泄壓口，所述泄壓口通過所述水壓調壓閥選擇性地與外界大氣連通或斷開。