在燃料電池系統(tǒng)中,未反應(yīng)的氫氣需要被回收并重新輸送回燃料電池堆,以提高氫氣的利用率。氫引射器通過引射作用實(shí)現(xiàn)氫氣的循環(huán),避免了使用機(jī)械循環(huán)泵,降低了系統(tǒng)的能耗和復(fù)雜性。氫引射器能夠調(diào)節(jié)進(jìn)入燃料電池堆的氫氣壓力和流量,確保氫氣在電池堆內(nèi)均勻分布,為燃料電池的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。氫引射器通過實(shí)現(xiàn)氫氣的循環(huán)利用,氫引射器減少了氫氣的浪費(fèi),提高了燃料電池系統(tǒng)的整體效率。研究表明,采用高效氫引射器的燃料電池系統(tǒng),氫氣利用率可提高至 95%以上。它與傳統(tǒng)的機(jī)械循環(huán)泵相比,氫引射器沒有運(yùn)動部件,結(jié)構(gòu)簡單,因此具有更高的可靠性和更低的維護(hù)成本。這對于燃料電池在交通運(yùn)輸、分布式發(fā)電等領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要。其低能耗特性使備用燃料電池系統(tǒng)待機(jī)功耗降低60%,通過覆蓋低工況設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)365天即時響應(yīng)。浙江燃料電池用引射器效率
由于氫引射器無需額外的動力源和復(fù)雜的控制系統(tǒng),其制造成本相對較低。在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下,能夠有效降低燃料電池系統(tǒng)的整體成本,促進(jìn)氫燃料電池的商業(yè)化推廣。不同工況下(如燃料電池的啟動、加載、卸載等),對氫引射器的引射性能要求不同。如何優(yōu)化引射器的結(jié)構(gòu)參數(shù),使其在各種工況下都能保持良好的引射性能,是當(dāng)前研究的重點(diǎn)之一。氫引射器工作在高壓、高純度氫氣環(huán)境中,對材料的抗氫脆、耐腐蝕性能要求極高。選擇合適的材料并確保其與氫氣的兼容性,是保證引射器長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。氫引射器需要與燃料電池系統(tǒng)的其他部件(如氫氣供應(yīng)系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等)進(jìn)行良好的集成。如何實(shí)現(xiàn)各部件之間的協(xié)同工作,提高整個系統(tǒng)的性能和可靠性,是氫引射器應(yīng)用中面臨的一大挑戰(zhàn)。浙江主流流量Ejecto采購氫引射器在堿性燃料電池中的適配難點(diǎn)?
合理的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高壓密封的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的密封結(jié)構(gòu)在高壓下可能無法提供足夠的密封力,導(dǎo)致密封失效。例如,一些簡單的平面密封結(jié)構(gòu),在高壓氫氣作用下,密封面容易出現(xiàn)間隙,氫氣會從中泄漏。需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的密封結(jié)構(gòu),如多級密封、唇形密封等,以增加密封的可靠性。低溫啟動時,密封結(jié)構(gòu)的收縮特性會影響密封性能。不同材料在低溫下的收縮率不同,如果密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,各部件之間的配合會出現(xiàn)問題。例如,密封件與密封槽之間的間隙可能會因低溫收縮而增大,導(dǎo)致氫氣泄漏,影響氫引射器的低溫啟動性能。
氫引射器的優(yōu)化設(shè)計(jì)迭代過程。CFD 仿真為氫燃料電池系統(tǒng)重氫引射器的設(shè)計(jì)迭代提供了高效的手段。在每一次設(shè)計(jì)修改后,不需要像傳統(tǒng)方法那樣重新制造樣機(jī)再進(jìn)行測試,只需要對仿真模型進(jìn)行相應(yīng)的修改并重新計(jì)算即可。這樣可以快速得到修改后的性能反饋,根據(jù)反饋結(jié)果再次進(jìn)行設(shè)計(jì)的調(diào)整,形成一個快速的設(shè)計(jì)迭代循環(huán)。通過不斷地優(yōu)化設(shè)計(jì),逐步提高氫引射器的性能,同時避免了因?qū)嵨餃y試和修改帶來的時間延誤,從而有效縮短了開發(fā)的周期。需改用鎳基耐堿材料并優(yōu)化文丘里管徑,防止電解質(zhì)滲透導(dǎo)致的氫引射器性能衰減,維持系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)。
氫引射器開發(fā)的多方案快速評估。在氫引射器開發(fā)過程中,往往需要探索多種設(shè)計(jì)方案以得到適合的解決方法。使用傳統(tǒng)方法對每個方案進(jìn)行實(shí)物測試效率極低。而 CFD 仿真可以快速對多個不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評估。工程師可以在短時間內(nèi)建立不同方案的仿真模型,并進(jìn)行計(jì)算分析。通過對比不同方案的仿真結(jié)果,能夠快速確定哪些方案具有更好的性能,從而集中精力對優(yōu)勢方案進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。這種多方案快速評估的能力使得開發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠在更短的時間內(nèi)確定設(shè)計(jì)方案,縮短了整個開發(fā)周期。未來氫引射器技術(shù)突破方向?成都系統(tǒng)用引射器品牌
如何檢測氫引射器引射當(dāng)量比?浙江燃料電池用引射器效率
機(jī)械循環(huán)泵的渦輪、軸承等運(yùn)動部件存在周期性磨損,需定期更換潤滑劑與密封件,維護(hù)成本高昂。而氫燃料電池引射器則采用耐腐蝕合金材質(zhì),并采用整體成型工藝,氫燃料電池引射器的流道結(jié)構(gòu)在生命周期內(nèi)幾乎無性能衰減,運(yùn)維成本可降低70%以上。從制造端看,引射器無需精密加工的運(yùn)動組件,所以它的生產(chǎn)工藝復(fù)雜度會低于機(jī)械泵,更易實(shí)現(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn)。此外,引射器的靜態(tài)特性還規(guī)避了機(jī)械泵電磁兼容性測試的需求,縮短了系統(tǒng)認(rèn)證周期。浙江燃料電池用引射器效率