[实用新型]一种水汽分离器

说明书

本实用新型提供一种水汽分离器，包括分离腔，在分离腔的上部设有隔离腔，隔离腔的下部设有朝下设置的开口，隔离腔的外壁与分离腔的内壁之间形成旋流腔，在旋流腔的上部设置有进气口，进气口的开口方向与旋流腔内水汽的旋流方向相切设置，在旋流腔的下部设置有导流板，导流板沿旋流方向螺旋设置，在隔离腔的顶部设有排气口，在分离腔的底部设有排水口。在分离腔内设置导流板、内弧形翻边和螺旋凸台，均对进入分离腔内的水汽具有导流和增加流速的作用，扩大水汽分离速度的下限，进而保证水汽分离的效果，增加本实用新型的适应性及水汽分离的稳定性；本实用新型结构紧凑，科学合理，水汽分离效果好且稳定。

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池氢气尾气处理技术，具体涉及一种水汽分离器。

背景技术

氢燃料电池在实际工作中，由于水加湿作用，以及反应生成物中水的存在，这些水不可避免地会伴随氢尾气排出电池。一并进入氢气循环泵，被再次利用。氢气尾气中的水会加大氢气循环泵的工作负荷，甚至诱发氢气循环泵工作不良，同时氢气尾气中的水不断积聚，严重时会阻塞电池氢气通道，诱发电池工作不良。为解决上述问题，需要将氢气尾气中的一部分液态水分离出来并排出。

现有技术的汽水分离装置普遍为容积式，或为过滤式，或者为离心式，其中，专利号 201920045141 .3 一种用于氢燃料电池氢气尾气循环系统的水分离器，公开内容为：当混有液态水的氢气尾气从上盖进气管沿切向进入分离腔，沿内壁做旋转运动，在离心力作用下，质量大的液滴被甩向分离器内壁，在重力作用下，沿分离器内壁向下流动，穿过滤罐挡板四周的通孔，流入储液腔。这种结构仅靠水汽切向进入分离腔并产生离心力，产生离心力的效果较差，在分离腔空间的限制下，需水汽的初始速度达到一定值时，水汽进入分离腔内后液态水才可以在离心力的作用下从水汽中分离出来，使得该方案的水汽分离效果、适应性及稳定性都不是很理想，亦或是专利号202020722966 .7一种汽水分离装置，均存在这样的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种水汽分离器。

一种水汽分离器，包括分离腔，在所述分离腔的上部设有隔离腔，所述隔离腔的下部设有朝下设置的开口，所述隔离腔的外壁与所述分离腔的内壁之间形成旋流腔，在所述旋流腔的上部设置有进气口，所述进气口的开口方向与所述旋流腔内水汽的旋流方向相切设置，在所述旋流腔的下部设置有导流板，所述导流板沿所述旋流方向螺旋设置，在所述隔离腔的顶部设有排气口，在所述分离腔的底部设有排水口。

本实用新型的工作原理：当混有液态水的混合气体尾气经进气口进入旋流腔后，在旋流腔内做螺旋向下的运动，当尾气经过导流板时，尾气发生聚集并被导流加速，从而增加尾气中液体的离心力，增加液体水与混合气体的分离效果；分离出的液态水沿分离腔的内壁流到分离腔底部并从排水口排出，分离出的混合气体进入隔离腔，并从排气口排出。

进一步：在所述旋流腔的外壁上位于所述导流板下方的位置设置有朝向所述分离腔内壁翻折的翻边。所述翻边与所述分离腔内壁之间的间隙从上至下逐渐减小，从而使得旋流腔内水汽的旋流速度逐渐增加，进而增加液体水的离心力和混合气体的分离效果。

进一步：在所述分离腔的下部位于所述排水口上方的位置设有隔板，所述隔板上下分隔所述分离腔并与所述分离腔的内壁之间留有间隙，分离出的液体水沿分离腔侧壁向下经该间隙流到分离腔底部，并从排水口流出分离腔；隔板的设置方便液态水在分离腔底部汇集而不被吹散，进而避免分离出的水被高速气流吹起来并混入混合气体中形成二次污染，最终保证汇集后的液态水顺利从排水口流出分离腔。

进一步：在所述分离腔的内壁上位于所述间隙内分布有竖向的挡板，所述挡板用于稳定进入隔板下方的气流。

进一步：所述排气口包括氢回收口和排氢口，在所述隔离腔内设有竖向的氢回收管，所述氢回收管的内端端部延伸到所述隔离腔的中部，所述氢回收管的内端端口即为所述氢回收口，所述氢回收管的外端与外界相通；所述排氢口位于所述隔离腔的侧壁上并经排氢管与外界相通。