一种储氢反应器的制作方法

1.本实用新型涉及储氢反应器技术领域，尤其涉及一种储氢反应器。


背景技术：

2.金属氢化物能与氢气发生可逆反应，并储存大量氢气。主要的储氢合金包括ab5型稀土系储氢合金、ab型钛系储氢合金、a2b型镁基储氢合金等，它们具有优良的热力学特性和吸放氢动力学，同时还具有吸放氢要求条件宽松的优点。
3.反应器是金属氢化物与氢气发生反应的容器，在反应时首先向反应器添加金属粉末，目前主要是采用松装的办法，金属氢化物在循环吸放氢气的过程中会膨胀破碎成更加细小的颗粒，在重力和氢压的作用下沉积在容器底部，形成团聚现象，并使反应器壁面产生应力集中，且事后不方便取出反应物，使用效果较差。
4.因此，如何提供一种不易沉积、提高反应效率的储氢反应器是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提出一种储氢反应器，本实用新型解决了现有技术中金属氢化物在反应过程中易发生沉积、反应速率低的问题。
6.根据本实用新型实施方式的一种储氢反应器，包括反应器主体、法兰组件、压实结构、支撑结构和驱动结构，所述反应器主体的顶部与法兰组件固定连接，所述压实结构安装在反应器主体内部，所述支撑结构的顶部与法兰组件固定连接且支撑结构的底部与反应器主体的底部固定连接，所述驱动结构穿过支撑结构并作用于压实结构。
7.可选的，所述法兰组件包括第一法兰和第二法兰，所述第一法兰和第二法兰通过螺栓固定连接，所述第一法兰上开设有第一通氢孔，所述第二法兰上开设有与第一通氢孔相对应的第二通氢孔，所述第一法兰与反应器主体固定连接。
8.可选的，还包括设置在第一通氢孔内的滤网结构，所述滤网结构包括滤网板和两个密封垫，所述两个密封垫安装在滤网板的两侧。
9.可选的，所述压实结构包括隔板、第一转轴、旋转筒和螺钉，所述隔板沿反应器主体的径向安装在反应器主体内部，所述第一转轴的顶部贯穿隔板并通过轴承与隔板活动连接且第一转轴的底部与反应器主体的底部固定连接，所述旋转筒与第一转轴的顶部固定连接，所述螺钉沿旋转筒轴向穿过旋转筒后与第一转轴螺纹连接。
10.可选的，还包括用于限位第一转轴和旋转筒的两个插块，两个所述插块穿过旋转筒的底部并与第一转轴固定连接。
11.可选的，所述支撑结构包括第一侧板、第二侧板和底板，所述第一侧板和第二侧板均与反应器主体的中轴线相互平行，所述第一侧板和第二侧板两者的顶部与第一法兰的底部固定连接且第一侧板和第二侧板两者的底部通过底板固定连接，所述底板穿过反应器主体底部。
12.可选的，还包括安装在底板上的若干沉重块，若干所述沉重块均匀分布在底板的两侧。
13.可选的，所述驱动结构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二转轴和把手，所述第一锥齿轮套设在第一转轴上，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮相互垂直且通过外齿啮合传动，所述第二转轴的一端穿过第一侧板与第二锥齿轮固定连接且第二转轴的另一端与所述把手固定连接。
14.可选的，所述第一通氢孔的直径大于第二通氢孔的直径。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1、本实用新型通过把手带动第一转轴转动，第一转轴带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第二转轴转动，第二转轴带动螺旋筒转动，螺旋筒带动金属氢化物向下移动，起到压实装填合金粉末的作用，能够增加装填量；
17.2、本实用新型氢气通过通氢孔进入反应器主体内，金属氢化物在循环吸放氢气时，膨胀-收缩破碎成更加细小的颗粒，并在重力和氢压的作用下团聚在容器底部，螺旋筒可以改善反应器主体的内部结构缓解沉积效果，减轻反应器壁面应力，反应完成后排出氢气；
18.3、本实用新型通过螺栓解除第一法兰与第二法兰之间的固定，然后转动螺钉使得螺钉移动出第二转轴内，从而解除第二转轴与螺旋筒之间的固定，取出螺旋筒并倒出反应器主体内的金属氢化物粉末，方便取出反应物，使用效果好；
19.4、本实用新型通过设置第一侧板与第二侧板，工作人员左手握住第二侧板，右手转动把手，有效防止第一法兰偏转，同时通过设置四个沉重块，提高整体的稳定性，结构简单，方便使用。
附图说明
20.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施方式一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
21.图1为本实用新型提出的一种储氢反应器的结构示意图；
22.图2为本实用新型提出的一种储氢反应器的侧视结构示意图；
23.图3为本实用新型中第二法兰的结构示意图；
24.图4为本实用新型中第一法兰的立体剖视图；
25.图5为本实用新型中反应器主体(包含压实结构、驱动结构)的剖视图；
26.图6为本实用新型中螺钉、第一锥齿轮、隔板和插块装配结构示意图。
27.附图标记：
28.1-反应器主体；
29.2-法兰组件，210-第一法兰，211-第一通氢孔，220-第二法兰，221-第二通氢孔，230-滤网板，240-密封垫；
30.3-压实结构，310-隔板，320-第一转轴，330-旋转筒，340-螺钉；
31.4-支撑结构，410-第一侧板，420-第二侧板，430-底板；
32.5-驱动结构，510-第一锥齿轮，520-第二锥齿轮，530-第二转轴，540-把手；
33.6-插块，7-沉重块。
具体实施方式
34.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
35.如图1-2所示，一种储氢反应器，包括反应器主体1、法兰组件2、压实结构3、支撑结构4和驱动结构5，所述反应器主体1的顶部与法兰组件2固定连接，所述压实结构3安装在反应器主体1内部，所述支撑结构4的顶部与法兰组件2固定连接且支撑结构4的底部与反应器主体1的底部固定连接，所述驱动结构5穿过支撑结构4并作用于压实结构3。
36.在此实施方式中，反应器主体1采用不锈钢结构，可以增强热传导。
37.在此实施方式中，如图3所示，所述法兰组件2包括第一法兰210和第二法兰220，所述第一法兰210和第二法兰220通过螺栓固定连接，所述第一法兰210上开设有第一通氢孔211，所述第二法兰220上开设有与第一通氢孔211相对应的第二通氢孔221，所述第一法兰210与反应器主体1固定连接。
38.在此实施方式中，如图4所示，还包括设置在第一通氢孔211内的滤网结构，所述滤网结构包括滤网板230和两个密封垫240，所述两个密封垫240安装在滤网板230的两侧。
39.优选的，所述第一通氢孔211的直径大于第二通氢孔221的直径。
40.这种结构，滤网板230防止排出氢气时反应物被氢气带出。
41.在此实施方式中，如图5所示，所述压实结构3包括隔板310、第一转轴320、旋转筒330和螺钉340，所述隔板310沿反应器主体1的径向安装在反应器主体1内部，所述第一转轴320的顶部贯穿隔板310并通过轴承与隔板310活动连接且第一转轴320的底部与反应器主体1的底部固定连接，所述旋转筒330与第一转轴320的顶部固定连接，所述螺钉340沿旋转筒330轴向穿过旋转筒330后与第一转轴320螺纹连接。
42.这种结构，反应器主体1内部设有隔板310，隔板310与反应器主体1固定连接，隔板310底部设有第一转轴320，第一转轴320顶端贯穿隔板310，且第一转轴320与隔板310通过轴承活动连接，隔板310顶部设有螺旋筒330，螺旋筒330可以改善反应器主体1的内部结构，防止金属氢化物聚集，螺旋筒330活动套设在第一转轴320外周面，隔板310底部设有驱动结构5，隔板310顶部设有螺钉340。
43.转动螺钉340使得螺钉340移动出第一转轴320内，从而解除第一转轴320与螺旋筒330之间的固定，螺钉340底端贯穿螺旋筒330以及第一转轴320，且螺钉340与第一转轴320螺纹连接，提高螺旋筒330与第一转轴320之间的牢固性，两个插块6均与第一转轴320固定连接，且两个第一转轴320均贯穿螺旋筒330底端。
44.在此实施方式中，如图6所示，还包括用于限位第一转轴320和旋转筒330的两个插块6，两个所述插块6穿过旋转筒330的底部并与第一转轴320固定连接。
45.在此实施方式中，所述支撑结构4包括第一侧板410、第二侧板420和底板430，所述第一侧板410和第二侧板420均与反应器主体1的中轴线相互平行，所述第一侧板410和第二侧板420两者的顶部与第二法兰220的底部固定连接且第一侧板410和第二侧板420两者的底部通过底板430固定连接，所述底板430穿过反应器主体1底部。
46.在此实施方式中，还包括安装在底板430上的若干沉重块7，若干所述沉重块7均匀分布在底板430的两侧。
47.这种结构，反应器主体1两侧分别设有第一侧板410与第二侧板420，第一侧板410
以及第二侧板420均与反应器主体1固定连接，工作人员左手握住第二侧板420，右手转动把手540，有效防止第一法兰210偏转，且第二转轴530一端贯穿第一侧板410；第一侧板410与第二侧板420前后两侧均设有沉重块7，提高整体的稳定性，四个沉重块7分别与第一侧板410以及第二侧板420固定连接。
48.在此实施方式中，所述驱动结构5包括第一锥齿轮510、第二锥齿轮520、第二转轴530和把手540，所述第一锥齿轮510套设在第一转轴320上，所述第一锥齿轮510和第二锥齿轮520相互垂直且通过外齿啮合传动，所述第二转轴530的一端穿过第一侧板410与第二锥齿轮520固定连接且第二转轴530的另一端与所述把手540固定连接。
49.这种结构，第一锥齿轮510固定套设在第一转轴320外周面，第一锥齿轮510一侧设有第二锥齿轮520，第二锥齿轮520带动第一锥齿轮510转动，第二锥齿轮520与第一锥齿轮510相啮合，第二转轴530一端与第二锥齿轮520固定连接，且第二转轴530另一端贯穿反应器主体1，且第二转轴530与反应器主体1通过轴承活动连接，且第二转轴530另一端固定安装有把手540，把手540带动第二转轴530转动。
50.本实施例的使用方法为：
51.如图1-6所示，第二法兰220与第一法兰210通过螺栓相固定，转动螺栓使得第二法兰220与第一法兰210解除固定，并将第二法兰220从第一法兰210上取出，然后向反应器主体1内加入金属氢化物，且金属氢化物为粉状，同时转动把手540，由于把手540与第二转轴530固定连接，第二转轴530与反应器主体1通过轴承活动连接，故把手540带动第二转轴530转动，由于第二转轴530与第二锥齿轮520固定连接，故第二转轴530带动第二锥齿轮520转动，由于第二锥齿轮520与第一锥齿轮510相啮合，故第二锥齿轮520带动第一锥齿轮510转动，由于第一锥齿轮510固定套设在第一转轴320外周面，第一转轴320与隔板310通过轴承活动连接，故第一锥齿轮510带动第一转轴320转动，由于第一转轴320与螺旋筒330通过螺钉340相固定，故第一转轴320带动螺旋筒330转动，螺旋筒330带动金属氢化物向下移动，起到压实装填合金粉末的作用，金属氢化物填装完后依次放入滤网板230以及两个密封垫240，并通过螺栓安装第二法兰220与第一法兰210，最后通入氢气，氢气通过通氢孔3进入反应器主体1内，金属氢化物在循环吸放氢气时，膨胀-收缩破碎成更加细小的颗粒，并在重力和氢压的作用下团聚在容器底部，同时螺旋筒330可以改善反应器主体1的内部结构，减轻金属氢化物团聚对反应器壁面造成的影响，反应完成后排出氢气。同理通过螺栓解除第二法兰220与第一法兰210之间的固定，然后转动螺钉340使得螺钉340移动出第一转轴320内，从而解除第一转轴320与螺旋筒330之间的固定，取出螺旋筒330并倒出反应器主体1内的反应物，方便取出反应物，使用效果好，通过设置两个插块6，且两个插块6均插入螺旋筒330内，提高螺旋筒330与第一转轴320之间的牢固性，通过设置滤网板230，防止排出氢气时反应物被氢气带出，通过设置两个密封垫240，提高第二法兰220与第一法兰210之间的密封性；
52.通过设置第一侧板410与第二侧板420，工作人员左手握住第二侧板420，右手转动把手540，有效防止第一法兰210偏转，同时通过设置四个沉重块7，提高整体的稳定性，结构简单，方便使用。
53.综上所述，本实用新型便于压实金属氢化物粉末，重力和氢压的作用下不易沉积在容器底部，不易形成团聚现象，可使反应器壁面减少应力集中，且事后方便取出反应物，
使用效果较好。
54.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。