一种高效储氢装置的制作方法

1.本实用新型涉及储氢设备技术领域，尤其涉及一种高效储氢装置。


背景技术：

2.氢能是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出，它不像煤、石油、天然气可以直接开采，而是通过一定的方法利用其它能源制取的。目前的储氢方式，依照储存状态来区分，可分为气态高压储存法、低温液态储存法和合金固态储存法三种。气态储存需要高压气瓶，容易泄露甚至造成剧烈爆炸的危险，以液态方式存储，则需要较高的能量将其液化，固态存储法较之其它两种方式更安全。例如，申请日为2019.05.17，公开号为 cn210345002u，实用新型名称为“固态储氢装置”的中国专利中，也公开了一种新型的储氢装置，由于氢气在储存与释放过程中会进行热量的释放与吸收，前述专利在对氢气储存或释放时仅对储氢腔内侧进行换热，致使储氢腔内外层的换热效果不一致，且换热不够均匀，影响储氢腔对氢气的储存与释放的能力，故实用性较差。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是解决现有技术中所存在的问题，提供一种高效储氢装置。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高效储氢装置，包括框架、设置于框架中柱状的壳体、分别设置于壳体两端的两组端盖，以及设置于壳体内部的罐体，所述罐体内部设置有换热通道，所述换热通道与罐体之间形成一储氢腔，所述壳体和罐体之间形成一换热腔，所述换热腔内设置有换热管网，所述换热管网的进口端与换热通道的进口端相连通，其出口端与换热通道的出口端相连通，所述换热通道和换热管网用于对储氢腔进行换热。
5.进一步地，所述换热通道的内部设置呈螺旋状。
6.进一步地，所述换热通道的进口端连接有进液管，其出口端连接有出液管，所述进液管和出液管分别设置于两组端盖上。
7.进一步地，所述进液管上设置有一组总控阀。
8.进一步地，所述换热管网包括螺旋换热管和截止阀，所述螺旋换热管呈螺旋状套设于罐体上，且该螺旋换热管的进口端和出口端分别与换热通道的进口端和出口端相连通，所述截止阀设置于螺旋换热管上。
9.进一步地，所述储氢腔内呈蜂窝状布设有多组储氢室，每组储氢室内均填充有储氢合金。
10.进一步地，两组所述端盖上还分别设置有注氢管和排氢管，所述注氢管和排氢管均与储氢腔相连通。
11.进一步地，所述注氢管和排氢管上各设置有一组电磁阀。
12.进一步地，所述框架与端盖之间设置有缓冲组件。
13.进一步地，所述缓冲组件包括定位孔、定位杆和缓冲弹簧，所述定位孔开设于框架上，所述定位杆连接于端盖上，且该定位杆滑动穿设于定位孔内，所述缓冲弹簧套设于定位杆上，其两端分别与端盖和框架相连接。
14.进一步地，所述框架的底部设置滑轨，所述壳体的底部设置有滑块，所述滑块滑动连接于滑轨上。
15.进一步地，所述框架的顶部设置有多组吊耳。
16.本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型结构简单，使用方便，通过在储氢腔的内侧和外侧设置换热通道和换热管网，能够使储氢腔换热更加充分，且换热更均匀，当向储氢腔通入氢气时，于换热通道和换热管网内通入流动的冷却液，带走储氢合金捕获和吸收氢气时所生成的热量，是热量能够及时散失；当需要对氢气进行释放时，于换热通道和换热管网通入流动的热液体，以使热液体为储氢合金提供热量，使储氢合金吸热后能够将氢气充分释放出来；通过将散热通道设置呈螺旋状，能够延长冷却液于换热通道内的流动长度，提高换热效果，以使换热更加充分；通过将螺旋换热管套设于罐体上，能够对储氢腔的外侧进行充分且均匀的换热，以提高本装置对氢气的储存能力与释放能力；通过在储氢腔内设置蜂窝状的储氢室，能够使储氢合金对氢气进行充分吸收，保证储氢腔内部结构的稳定；且在支撑框架与端盖之间设置缓冲机构，避免框架磕碰时是罐体发生磕损，起到一定的缓冲保护作用，故具有较好的实用性。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意图；
18.图2是壳体、罐体和换热通道之间的层状结构示意图；
19.图3是缓冲机组件的结构示意图。
20.图中：1、框架；2、壳体；3、端盖；4、罐体；5、换热通道；6、储氢腔；7、换热腔；8、换热管网；81、螺旋换热管；82、截止阀；9、进液管； 10、出液管；11、总控阀；12、注氢管；13、排氢管；14、电磁阀；15、缓冲组件；151、定位孔；152、定位杆；153、缓冲弹簧；16、滑块；17、滑轨；18、吊耳。
具体实施方式
21.为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
22.如图1所示，一种高效储氢装置，包括框架1、设置于框架1中柱状的壳体2、分别设置于壳体2两端的两组端盖3，以及设置于壳体2内部的罐体4，罐体4内部设置有换热通道5，换热通道5与罐体4之间形成一储氢腔6，壳体2和罐体4之间形成一换热腔7，换热腔7内设置有换热管网8，换热管网8的进口端与换热通道5的进口端相连通，其出口端与换热通道5 的出口端相连通，换热通道5和换热管网8用于对储氢腔6进行换热，于储氢腔6内设置储氢合金，当氢气注入到储氢腔6时，由储氢合金对氢气进行捕获和和吸收，在此过程会放出大量的热，于换热通道5和换热管网8内通入流动的冷却液，使冷却液在流动过程中分别带走储氢腔6内侧与外侧所生成的热量，冷却更加均匀，且冷却效果较好；当氢气需要从储氢合金中释放时，需要吸收大量的热，于换热通道5和换热管网8内通入流动的热液体，以使换热通
道5和换热管网8内流动的热液体对储氢腔6内侧和外侧进行均匀加热，为氢气的释放提供了均匀的热量来源，保证氢气的能够充分释放；且通过将换热管网8与换热通道5相连通，使得两者之间可同步进行换热。
23.如图1所示，换热通道5的内部设置呈螺旋状；通过将换热通道5设置呈螺旋状，能够延长冷却液或热液体于换热通道5内的流动距离，使换热更充分；换热通道5的进口端连接有进液管9，其出口端连接有出液管10，进液管9和出液管10分别设置于两组端盖3上；进液管9上设置有一组总控阀11，冷却液或热液体由进液管9进入，经过换热通道5和换热管网8后流至出液管10当中进行换热，由出液管10排出，利用总控阀11控制进液管9 内冷却液或热液体的供给与断开。
24.如图1所示，换热管网8包括螺旋换热管81和截止阀82，螺旋换热管81呈螺旋状套设于罐体4上，且该螺旋换热管81的进口端和出口端分别与换热通道5的进口端和出口端相连通，截止阀82设置于螺旋换热管81上，根据实际使用情况，可通过截止阀82控制螺旋换热管81内冷却液或热液体的流通与断开，打开截止阀82，充满进液管9内的冷却液或热液体会进入到螺旋换热管81当中，由于螺旋换热管81套呈螺旋装环绕于罐体4上，能够对储氢腔6的外侧充分进行换热，且换热效果均匀，换热能力较好。
25.如图2所示，储氢腔6内呈蜂窝状布设有多组储氢室，每组储氢室内均填充有储氢合金；两组端盖3上还分别设置有注氢管12和排氢管13，注氢管12和排氢管13均与储氢腔6相连通；注氢管12和排氢管13上各设置有一组电磁阀14，通过于储氢腔6内均匀设置多组蜂窝状的储氢室，能够更好的对氢气进行捕获与吸收，同时也提高各个储氢室之间架构的稳定性，利用电磁阀14，能够控制注氢管12和排氢管13的开关状态。
26.如图3所示，框架1与端盖3之间设置有缓冲组件15；缓冲组件15包括定位孔151、定位杆152和缓冲弹簧153，定位孔151开设于框架1上，定位杆152连接于端盖3上，且该定位杆152滑动穿设于定位孔151内，缓冲弹簧153套设于定位杆152上，其两端分别与端盖3和框架1相连接；框架1的底部设置滑轨17，壳体2的底部设置有滑块16，滑块16滑动连接于滑轨17上；框架1的顶部设置有多组吊耳18；在本装置进行转移时，利用吊耳18对本装置进行吊装转移，当转移过程中发生磕碰时，由框架1对壳体2和罐体4进行保护，通过利用缓冲组件15，能够对装置进行缓冲，避免框架1发生碰撞使带动壳体2和罐体4产生磕损，起到一定的缓冲租用，当端盖3与框架1发生相对运动时，会带动定位杆152与定位孔151内进行滑动，并使得一侧的端盖3与框架1对缓冲弹簧153进行挤压，另一侧的端盖 3和框架1对缓冲弹簧153进行拉伸，利用缓冲弹簧153的弹性恢复力对壳体2及壳体2内部的罐体4进行缓冲，以实现缓冲效果。
27.另外，上述中所涉及的壳体2与端盖3之间、端盖3与定位杆152之间、滑块16与壳体2之间、滑轨17与框架1之间可采用栓接的方式进行连接，吊耳18与框架1之间可采用焊接的方式进行连接，其中蜂窝状储氢室可采用铝合金制成，螺旋状的换热通道5可采用单螺旋通道或双螺旋通道，储氢合金可采用钛系、锆系、铁系及稀土系储氢合金，其中框架1、截止阀82、总控阀11、电磁阀14、储氢合金和吊耳18的具体结构和工作原理均属于本技术领域现有技术，本技术未对其进行改进，故不再赘述。
28.本实用新型结构简单，使用方便，通过在储氢腔6的内侧和外侧设置换热通道5和换热管网8，能够使储氢腔6换热更加充分，且换热更均匀，当向储氢腔6通入氢气时，于换热
通道5和换热管网8内通入流动的冷却液，带走储氢合金捕获和吸收氢气时所生成的热量，是热量能够及时散失；当需要对氢气进行释放时，于换热通道5和换热管网8通入流动的热液体，以使热液体为储氢合金提供热量，使储氢合金吸热后能够将氢气充分释放出来；通过将散热通道设置呈螺旋状，能够延长冷却液于换热通道5内的流动长度，提高换热效果，以使换热更加充分；通过将螺旋换热管81套设于罐体4上，能够对储氢腔6的外侧进行充分且均匀的换热，以提高本装置对氢气的储存能力与释放能力；通过在储氢腔6内设置蜂窝状的储氢室，能够使储氢合金对氢气进行充分吸收，保证储氢腔6内部结构的稳定；且在支撑框架1与端盖3之间设置缓冲机构，避免框架1磕碰时是罐体4发生磕损，起到一定的缓冲保护作用，故具有较好的实用性，本实用新型的工作流程如下：
29.在对氢气进行储存时，打开总控阀11和截止阀82，于进液管9中通入冷却液，使得冷却液由进液管9进入到换热通道5和螺旋换热管81当中，并对储氢腔6进行持续冷却；打开注氢管12上的截止阀82，并使排氢管13 上的截止阀82保持关闭，由注氢管12向储氢腔6内通入氢气，使氢气分别进入到蜂窝状的储氢室中，由储氢室中的储氢合金对氢气进行吸收与捕获；利用换热通道5和螺旋换热管81中的流动的冷却液，能够带走储氢腔6内侧与外侧所散发出的热量，避免储氢腔6的温度过高；同理，当需要对氢气进行释放时，于进液管9中通入热液体，使热液体由进液管9进入到换热通道5和螺旋换热管81当中，并为储氢腔6持续提供热量，此时打开排氢管 13上的截止阀82，并使得注氢管12上的截止阀82保持关闭，此时储氢室中的储氢合金在吸热后会将吸收的氢气释放出来，并由排氢管13排出；利用换热通道5和螺旋换热管81中的流动的热液体，能够于储氢腔6内侧与外侧提供热量，以保证氢气能够顺利释放；
30.当本装置进行转移时，利用起重设备通过吊耳18将本装置吊起并进行转移，当框架1发生磕碰时，端盖3会带动定位杆152与定位孔151内进行滑动，使得一端的端盖3和框架1对缓冲弹簧153挤压，另一端的端盖3和框架1对缓冲弹簧153进行拉伸，并使得壳体2底部设置的滑块16与滑轨 17进行滑动，利用缓冲弹簧153的弹性恢复力对壳体2进行缓冲，避免框架 1发生磕碰时而使壳体2与罐体4发生磕碰。
31.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。