Регулятор давления электрохимического генератора

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования для обеспечения постоянного давления газов на входе в батарею топливных элементов. Техническим результатом является снижение энергопотребления и упрощение конструкции. Регулятор содержит корпус, чувствительный элемент, передаточный механизм и входные каналы с клапанами. Передаточный механизм связан одновременно с двумя клапанами, установленными в выходной камере. 1 ил.

Изобретение относится и регуляторам давления, применяемым в системах подачи реагентов электрохимических генераторов и предназначено для обеспечения постоянного давления газов на входе в батарею топливных элементов.

Известны регулирующие устройства аналогичного назначения, содержащие корпус с расположенным в нем чувствительным элементом, связанный через передаточный механизм с клапаном, сообщенным с входным каналом и выходной камерой.

При наличии давления на входе регулятора и отсутствии расхода рабочей среды клапан под действием усилия, передаваемого от чувствительного элемента, прижимается к седлу. При этом канал, сообщающий выходную полость регулятора с входным каналом, перекрывается. В случае расхода рабочей среды калпан обжимается от седла при помощи действующей на чувствительный элемент задающей пружины (см. а.с. СССР №610073 G05D 16/06, 22.10.74), выбранный в качестве прототипа.

В соответствии с пневмогидравлической схемой электрохимического генератора на вход регулятора из системы хранения реагентов при помощи электромагнитного клапана подается топливо (или окислитель). Кроме того, по параллельной пинии вход реугулятора может сообщаться с емкостью для хранения инертного газа (азот), который подается в регулятор при помощи электромагнитного клапана. Подача инертного газа в батарею топливных элементов производится в технологических случаях, а также при аварийных ситуациях, при этом линия рабочего газа перекрывается соответствующим электромагнитным клапаном.

В связи с различным давлением газов в системах хранения реагентов и инертного газа (вследствие различного их расхода) может возникнуть обратный перепад давления (превышение давления на выходе над давлением на входе) на затворе одного из электромагнитных клапанов линий рабочего иди инертного газа, ври этом может произойти разгерметизация затвора и смешение инертного газа с рабочим, что приводит к засорению рабочего газа нереагирущими примесями, т.е. к снижению его активности.

Недостатком описанного выше регулятора является невозможность обеспечения редуцированного (низкого) давления на выходе электромагнитных клапанов входных газовых линий при закрытом положении их затворов.

Указанный недостаток влечет за собой необходимость увеличения запорного усилия на затворе, т.е. увеличение мощности электромагнитных приводов клапанов и, следовательно, увеличение потребления энергии. Кроме того, при этом увеличивается удельная весовая характеристика электрохимического генератора.

Целью изобретения является снижение энергопотребления и упрощение его конструкции.

Указанная цепь достигается тем, что в регуляторе, содержащем корпус, чувствительный элемент, связанный через механизм с клапаном, сообщаемым с входным каналом и выходной камерой, в корпусе выполнен дополнительный входной канал с дополнительным клапаном, сообщенным с выходной камерой и связанный с передаточным механизмом.

Устройство предлагаемого регулятора давления для электрохимического генератора изображено на чертеже.

Регулятор состоит из корпуса 1, имеющего для подвода рабочего и инертного газов два входных канала 2 и 3, которые сообщаются с клапанами, состоящими из седел 4, 5 и заслонок 6, 7 с запорными пружинами 8, 9, чувствительный элемент 10 с одной стороны контактирует с задающей пружиной 11, с другой стороны связан с передаточным механизмам, выполненным в виде пластинчатой пружины 12, контактирующей с корпусом 1 и с штоками заслонок 6, 7. Выход газа из корпуса осуществляется через штуцер 13 выходной камеры 14.

Работает регулятор следующим образом.

При отсутствии давления усилием пружины 11 через передаточный механизм 12 заслонки 6 и 7 клапана отжимаются от седел 4 и 5. При подаче давления через канал 2 или 3 чувствительный элемент 10 сжимает пружину 11 и воздействует на передаточный механизм в обратном направлении (растягивает пластинчатую пружину 12) при этом заслонки 6 и 7 под действием пружин 8 и 9 перемещаются к седлам 4 и 5. При определенном давлении, зависящем от степени сжатия задающей пружины, происходит герметизация седел и дальнейший рост давления во внутренней полости корпуса прекращается. При наличии расхода газа необходимая величина давления на выходе регулятора поддерживается автоматически, дросселированием потока в щели между седлом и заслонками, соответствующих каналу, на который подается давление газа. В связи с тем, что передаточный механизм одновременно воздействует на оба клапана, то входной канал, линия которого перекрыта электромагнитным клапаном, находится под давлением, величина которого равна величине редуцированного давления.

Формула изобретения

Регулятор давления электрохимического генератора, содержащий корпус, в котором установлен чувствительный элемент, связанный через передаточный механизм с клапаном, сообщенным с входным каналом и выходной камерой, отличающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления и упрощения конструкции, в корпусе выполнен дополнительный входной канал с дополнительным клапаном, сообщенным с выходной камерой и связанный с передаточным механизмом.

РИСУНКИ