本實(shí)用新型屬于能源燃料領(lǐng)域，特別是一種火焰燃料電池的液體燃料空氣比控制裝置。
背景技術(shù)：
火焰燃料電池是一種基于固體氧化物燃料電池的新型電池?；鹧嫒剂想姵氐年?yáng)極直接接觸燃料火焰，將燃料燃燒的中間體如CO和H2作為燃料。不同的燃料在各自的燃燒條件下，中間體的濃度不同，對(duì)火焰燃料電池的性能也有不同的影響，因而在研究火焰燃料電池表面反應(yīng)機(jī)理時(shí)，不同的燃料空氣比值對(duì)電池性能有著直接的影響，需要對(duì)燃料的燃料空氣比進(jìn)行控制，控制燃料的燃料空氣比對(duì)應(yīng)用有著重要意義。
現(xiàn)有的對(duì)火焰燃料電池的研究中，沒(méi)有對(duì)燃料空氣比進(jìn)行控制的裝置，在對(duì)電池性能測(cè)試的過(guò)程中，無(wú)法排除不同燃料的燃燒成分對(duì)火焰燃料電池性能的影響，也無(wú)法通過(guò)對(duì)燃料空氣比的調(diào)節(jié)對(duì)燃燒產(chǎn)物進(jìn)行控制；因此具有使用安全、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷特點(diǎn)的火焰燃料電池燃料空氣比控制系統(tǒng)將具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種簡(jiǎn)便、安全、操作便捷的火焰液體燃料電池的可調(diào)節(jié)空氣燃料質(zhì)量比的控制裝置。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為：
一種火焰燃料電池液體燃料空氣比控制裝置，包括燃料罐、液泵、汽化器、配氣室、流量控制器、高壓空氣罐、點(diǎn)火器、噴嘴；
所述燃料罐通過(guò)管道與用于液體燃料的加壓的液泵相連，所述液泵通過(guò)管道與將液體燃料汽化的汽化器相連；所述汽化器通過(guò)管道與混合氣體的配氣室相連，所述配氣室通過(guò)流量控制器與高壓空氣罐直接相連；所述配氣室通過(guò)管道與噴嘴相連，噴嘴設(shè)有點(diǎn)火器。
作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴嘴相連的管道通過(guò)鐵架臺(tái)固定；
作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴嘴還設(shè)有防止火焰回火的回火防止器，以提高整個(gè)裝置的安全性；
作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高壓空氣罐還設(shè)有壓力表，以實(shí)時(shí)觀察罐內(nèi)空氣的壓力，以便及時(shí)更換高壓空氣罐；
作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述燃料罐1與管道連接為可拆卸結(jié)構(gòu)，可根據(jù)需要更換不同種類的液體燃料。
作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述配氣室為小體積室腔結(jié)構(gòu)，且設(shè)有加熱裝置，避免配氣過(guò)程中蒸汽冷凝。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：
(1)本實(shí)用新型提出的火焰燃料電池液體燃料空氣比控制裝置，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作；
(2)設(shè)有汽化器，可通過(guò)汽化器將液體燃料直接汽化，更有利于控制燃料的燃燒；
(3)設(shè)有配氣室，可讓燃料在配氣室與空氣預(yù)先混合，兩者接觸充分，更有利于燃燒過(guò)程的進(jìn)行；
(4)通過(guò)調(diào)節(jié)液泵的流量可以控制燃料的用量，通過(guò)流量控制器用于控制空氣的流量，從而實(shí)現(xiàn)燃料空氣比的調(diào)節(jié)；
(5)燃料罐可以拆卸，方便更換不同的燃料，整個(gè)系統(tǒng)的燃料更換效率將大大提高，成本低，且易于個(gè)部件的更換維修。
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的火焰燃料電池液體燃料空氣比控制裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1，本實(shí)用新型的火焰燃料電池液體燃料空氣比控制裝置包括燃料罐1、液泵2、汽化器3、配氣室4、流量控制器5、高壓空氣罐6、點(diǎn)火器7、噴嘴8；
所述燃料罐1通過(guò)管道與液泵2相連，液泵2用于液體燃料的加壓，通過(guò)調(diào)節(jié)液泵的流量可以控制燃料的用量；所述液泵2通過(guò)管道與汽化器3相連，汽化器3將液體燃料汽化，以增加液體燃料與空氣的充分接觸，有利于燃料的充分燃燒；所述汽化器3通過(guò)管道與配氣室4相連，所述配氣室4用于汽化后的液體燃料與空氣的預(yù)先混合，使得液體燃料與空氣接觸充分，更有利于燃燒過(guò)程的進(jìn)行；所述配氣室4通過(guò)流量控制器5與高壓空氣罐6直接相連，所述流量控制器5用于控制空氣的流量；所述配氣室4通過(guò)管道與噴嘴8相連，噴嘴8設(shè)有點(diǎn)火器7；
作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴嘴8相連的管道通過(guò)鐵架臺(tái)固定；
作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴嘴8還設(shè)有防止火焰回火的回火防止器，以提高整個(gè)裝置的安全性；
作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高壓空氣罐6還設(shè)有壓力表，以實(shí)時(shí)觀察罐內(nèi)空氣的壓力，以便及時(shí)更高壓換空氣罐6。
作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述配氣室4為小體積室腔結(jié)構(gòu)，且設(shè)有加熱裝置，避免配氣過(guò)程中蒸汽冷凝。
火焰燃料電池的液體燃料空氣比控制裝置的工作過(guò)程分為燃料進(jìn)料過(guò)程、燃料汽化過(guò)程、燃料配氣流程；
火焰燃料電池液體燃料空氣比控制裝置的工作過(guò)程為：存放在燃料罐1的液體燃料通過(guò)管道連接液泵2，調(diào)節(jié)液泵2的流量可以控制燃料的用量，液體燃料被液泵2加壓輸送至汽化器3，再經(jīng)汽化器3被汽化，到達(dá)配氣室4；高壓空氣罐6中的空氣經(jīng)流量控制器5調(diào)節(jié)流量后，到達(dá)配氣室4；經(jīng)汽化燃料和空氣在配氣室4混合后，到達(dá)噴嘴8，被點(diǎn)火器7點(diǎn)燃。
實(shí)施例1.使用乙醇作為液體燃料，取體積濃度為95％，密度0.81g/cm3；液泵2輸出液體的體積流量為0.8L/min；汽化器3輸出蒸汽的質(zhì)量流量30kg/h；可以得到乙醇經(jīng)過(guò)液泵2后流出時(shí)的質(zhì)量流量：0.8(L/min)/60(s)×95％×0.81(g/cm3)＝0.01026kg/s；乙醇經(jīng)過(guò)汽化器后流出時(shí)的質(zhì)量流量：30(kg/h)/3600(s)＝0.00833kg/s，經(jīng)液泵2后的質(zhì)量流量要大于汽化器3流出的質(zhì)量流量，以保證汽化器3的滿載工作；
通過(guò)流量控制器5可調(diào)節(jié)，使空氣體積流量為0.14691m3/s，在20℃時(shí)的空氣密度取1.205kg/m3，則空氣質(zhì)量流量為：0.14691(m3/s)×1.205(kg/m3)＝0.17703kg/s；則燃料空氣比為：0.00833(kg/s)/0.17703(kg/s)＝0.052
將燃料在燃燒前進(jìn)行汽化，再通過(guò)對(duì)燃料的燃料空氣比進(jìn)行調(diào)節(jié)，有利于控制燃燒的火焰溫度與火焰中的物料成分，使得燃料的燃燒產(chǎn)物(如CO和H2)的成分更加可控，由此可以排除不同燃料的燃燒成分對(duì)火焰燃料電池性能的影響，而可以針對(duì)某一種燃料，測(cè)試電池對(duì)火焰中間體的利用效率。與常規(guī)的測(cè)試火焰燃料電池時(shí)控制燃料空氣比裝置相比，本實(shí)用新型提出的火焰燃料電池液體燃料空氣比控制裝置，可通過(guò)汽化器3將液體燃料直接汽化，在配氣室4進(jìn)行配氣，更有利于控制燃料的燃燒，使燃燒產(chǎn)物可控，排除不同燃料的燃燒成分對(duì)火焰燃料電池性能的影響；燃料罐1可以拆卸，方便更換不同的燃料，整個(gè)系統(tǒng)的燃料更換效率將大大提高，成本低且易于個(gè)部件的更換維修。