左向右區(qū)分，分別為底座底部氣孔I 601、底座底部氣孔II 602、底座底部氣孔IV 604和底座底部氣孔III 603，在圓環(huán)體外，4個導線通孔5分別對稱置于兩條互相垂直的正方形底面的中線上，4個導線通孔5都為通透孔。
[0026]如圖4所示的測試底座內部氣流分布孔道與底座底部氣孔和底座頂部氣孔連接示意圖，在測試底座4的長方體內部有4條氣流分布孔道7，分別為氣流分布孔道I 701、氣流分布孔道II 702、氣流分布孔道III703和氣流分布孔道IV 704，4條氣流分布孔道7分別將4個底座底部氣孔6和4個底座頂部氣孔8兩兩連通，其中，氣流分布孔道I 701連通底座底部氣孔I 601和底座頂部氣孔I 801，氣流分布孔道II 702連通和底座頂部氣孔II 802，氣流分布孔道III 703連通底座底部氣孔III 603和底座頂部氣孔III803，氣流分布孔道IV 704連通底座底部氣孔IV 604和底座頂部氣孔IV 804。
[0027]支撐基板I有一個中心圓孔，陶瓷支撐管2包圍支撐基板I的中心圓孔豎直固接在支撐基板I上，在測試底座4的圓環(huán)體下端內壁上的圓環(huán)形臺階上，測試底座4固接在陶瓷支撐管2上端，陶瓷支撐管2的上端面與測試底座4的圓環(huán)體下端內壁上的圓環(huán)形臺階之間設有緩沖墊圈3，4根不銹鋼氣路管9豎直設置固接在測試底座4正方形底面上，4根不銹鋼氣路管9的上端分別與底座底部氣孔I 601、底座底部氣孔II 602、底座底部氣孔III603和底座底部氣孔IV 604連通，4根不銹鋼氣路管9用于與外部氣路連接。陶瓷支撐管2的材料為氧化鋁陶瓷，測試底座4的材料為耐高溫的InConel600不銹鋼，緩沖墊圈3的材料為耐高溫的氧化鋁纖維。
[0028]圖5為采用了本發(fā)明測試裝置的電堆測試實施例示意圖。測試裝置組裝完畢之后，將被測試電堆10置于測試底座4之上，被測試電堆10為固體氧化物電解池堆，被測試電堆10通過測試底座4上的4個氣孔凸臺11在測試裝置上定位和固定，被測試電堆10底部的4個進出氣孔分別通過測試底座4上的4個氣孔凸臺11與測試底座4頂端的4個底座頂部氣孔8連通。在導線通孔5內設置導線管12，導線管12為多孔陶瓷管，內部能通多根測試導線13，在本實施例中使用了兩個導線通孔5來設置測試導線。測試導線13—端連接電堆各片固體氧化物電解池，另一端連接外電路的測試設備。4根不銹鋼氣路管9與外部氣路連接，整個被測試電堆10和測試底座4均置于高溫測試區(qū)14之內，被測試電堆10在測試底座4上固定好之后，連接氣路和測試導線之后，進行升溫測試操作。
[0029]按本發(fā)明設計和制作的平板式固體氧化物電解池堆底部進氣測試裝置，采用底部進氣和測試導線經過固接在測試底座上的導線管和電堆連接的方式，作為電堆的測試平臺，具有方便、集約的特點，測試裝置連接好之后不會影響電堆的后續(xù)運行操作；測試裝置的進氣在測試底座內直接利用高溫爐的熱量預熱，而且相對于一般的盤管式預熱，氣密性和預熱效果更好；此外，裝置采用陶瓷材料和耐高溫不銹鋼材料結合的設計方式，陶瓷材料具有絕緣、耐高溫、耐腐蝕的特點，可避免電堆測試時的短路和信號干擾問題，耐高溫不銹鋼則具有耐高溫和易加工的特點，適于高溫下的運行操作。本發(fā)明用于固體氧化物電解池電堆的穩(wěn)定運行和性能測試。
[0030]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種平板式固體氧化物電解池堆底部進氣測試裝置，其特征在于，測試裝置由支撐基板(I)、陶瓷支撐管(2)、緩沖墊圈(3)、測試底座(4)以及4根不銹鋼氣路管(9)組成； 所述測試底座(4)的外形為，上部是橫截面為正方形的長方體，下部是圓環(huán)體，圓環(huán)體的軸線和長方體的縱向中心線重合，圓環(huán)體下端內壁上有一個圓環(huán)形臺階； 測試底座(4)正方形頂面上，4個底座頂部氣孔(8)分別對稱置于正方形頂面的兩條對角線上，4個底座頂部氣孔(8)都為不通透孔，相鄰的兩個底座頂部氣孔(8)的中心距與被測試電堆(10)的相鄰出氣孔或進氣孔中心距相同，每個底座頂部氣孔(8)的上出口都同軸固接一個圓環(huán)體的氣孔凸臺(11)，4個氣孔凸臺(11)用于被測試電堆(10)的定位和固定，使4個底座頂部氣孔(8)分別與被測試電堆(10)的進氣孔或出氣孔連通，在正方形的頂面上4個底座頂部氣孔(8)按順時針區(qū)分，分別為底座頂部氣孔I (801)、底座頂部氣孔II (802)、底座頂部氣孔III (803)和底座頂部氣孔IV (804)； 測試底座(4)正方形底面上，在圓環(huán)體內，4個底座底部氣孔(6)等間隔分布在正方形底面的一條中線上，4個底座底部氣孔(6)都為不通透孔，4個底座底部氣孔(6)從左向右區(qū)分，分別為底座底部氣孔I ￠01)、底座底部氣孔II ￠02)、底座底部氣孔IV ￠04)和底座底部氣孔III ￠03)，在圓環(huán)體外，4個導線通孔(5)分別對稱置于兩條互相垂直的正方形底面的中線上，4個導線通孔(5)都為通透孔； 在測試底座⑷的長方體內部有4條氣流分布孔道(7)，分別為氣流分布孔道I(701)、氣流分布孔道II (702)、氣流分布孔道III (703)和氣流分布孔道IV (704)，4條氣流分布孔道(7)分別將4個底座底部氣孔(6)和4個底座頂部氣孔(8)兩兩連通，其中，氣流分布孔道I (701)連通底座底部氣孔I (601)和底座頂部氣孔I (801)，氣流分布孔道II(702)連通和底座頂部氣孔II (802)，氣流分布孔道III (703)連通底座底部氣孔III (603)和底座頂部氣孔III (803)，氣流分布孔道IV (704)連通底座底部氣孔IV (604)和底座頂部氣孔IV (804); 支撐基板⑴有一個中心圓孔，陶瓷支撐管⑵包圍支撐基板⑴的中心圓孔豎直固接在支撐基板(I)上，在測試底座(4)的圓環(huán)體下端內壁上的圓環(huán)形臺階上，測試底座(4)固接在陶瓷支撐管(2)上端，陶瓷支撐管(2)的上端面與測試底座(4)的圓環(huán)體下端內壁上的圓環(huán)形臺階之間設有緩沖墊圈(3)，4根不銹鋼氣路管(9)豎直設置并且固接在測試底座(4)正方形底面上，4根不銹鋼氣路管(9)的上端分別與底座底部氣孔I ￠01)、底座底部氣孔II ￠02)、底座底部氣孔III (603)和底座底部氣孔IV (604)連通，4根不銹鋼氣路管(9)用于與外部氣路連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種平板式固體氧化物電解池堆底部進氣測試裝置，其特征在于，所述陶瓷支撐管(2)的材料為氧化鋁陶瓷。3.根據(jù)權利要求1所述的一種平板式固體氧化物電解池堆底部進氣測試裝置，其特征在于，所述測試底座(4)的材料為耐高溫的Inconel600不銹鋼或crofer22不銹鋼。4.根據(jù)權利要求1所述的一種平板式固體氧化物電解池堆底部進氣測試裝置，其特征在于，所述緩沖墊圈(3)的材料為耐高溫的氧化鋁纖維。
【專利摘要】本發(fā)明屬于高溫水蒸氣電解制氫技術領域，涉及一種平板式固體氧化物電解池堆底部進氣測試裝置。測試裝置由支撐基板、陶瓷支撐管、緩沖墊圈、測試底座和4根不銹鋼氣路管組成，在測試底座的長方體內部有4條氣流分布孔道分別將4個底座底部氣孔和4個底座頂部氣孔兩兩連通。本發(fā)明用作高溫固體氧化物電解池電堆的測試平臺，具有測試穩(wěn)定，實用方便，易于裝配，操作簡單的特點；采用陶瓷材料和耐高溫不銹鋼材料結合的設計方式，具有耐溫、絕熱和電絕緣的性能；測試底座內部的氣流分布孔道采用內部迂回設計，直接采用高溫爐內熱量對進氣預熱，避免了氣管開裂或管件接頭在高溫下的漏氣問題。本發(fā)明適用于固體氧化物電解池電堆的穩(wěn)定運行和性能測試。
【IPC分類】G01D21/00, G21C17/00
【公開號】CN105161146
【申請?zhí)枴緾N201510490320
【發(fā)明人】于波, 張文強, 徐景明, 陳靖
【申請人】清華大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月11日