一种加快氢泄漏响应的储氢室的制作方法

1.本技术涉及一种储氢室，尤其是涉及一种加快氢泄漏响应的储氢室。


背景技术：

2.随着我国经济和科技的发展，氢能源应用市场主要集中在化工加氢、动力燃料和新型电堆等领域，市场对于氢能源的需求量越来越大，储氢技术则成为氢能源应用市场的重中之重。
3.相关技术中记载的一种用于存放储氢罐的储氢室，往往配备用于检测氢气浓度的氢气传感器，氢气传感器耦接有控制器，控制器耦接有用于将泄漏至储氢室中的氢气抽出的风机；控制器内设定有氢气浓度极大值和氢气浓度极小值，当储氢室内部的浓度达到氢气浓度极大值时，控制器控制风机开启；在此过程中氢气浓度逐渐下降，直至氢气浓度下降至氢气浓度极小值时，控制器控制风机关闭。
4.针对上述相关技术方案，发明人发现：由于氢气的扩散需要时间，因此在氢气传感器位置处的氢气浓度达到氢气浓度极大值之前，氢气往往在储氢室的某个或某些局部位置有所聚集，即整个系统无法及时或较快地响应氢气泄漏，这些来不及及时排除的氢气将威胁储氢室内部人员生命安全或易产生爆炸。


技术实现要素：

5.为了更快地检测到氢气泄漏以对氢气泄漏进行及时的处理，本技术提供一种加快氢泄漏响应的储氢室。
6.本技术提供的一种加快氢泄漏响应的储氢室采用如下的技术方案：
7.一种加快氢泄漏响应的储氢室，包括储氢室本体、设置在储氢室本体顶部的聚氢锥顶，聚氢锥顶内部中空并与储氢室本体连通，聚氢锥顶的顶部朝上；聚氢锥顶内部设置有氢气传感器，氢气传感器靠近聚氢锥顶的顶部设置。
8.通过采用上述技术方案，利用氢气相对分子质量最小的特性，泄漏产生的氢气上浮并在聚氢锥顶聚集，且由于聚氢锥顶的顶部高度为整个储氢室本体的最高位置，因此氢气将大量集中在聚氢锥顶的顶部，即使在氢气泄漏的初期，由于氢气易在聚氢锥顶顶部聚集，聚氢锥顶顶部的氢气浓度也能够更快地达到氢气浓度极大值，整个系统进而能够更快地检测到氢气泄漏，即提高了储氢室对于氢气泄漏处理的响应速度。
9.可选的，储氢室本体上设置有一个或多个用于将外界空气送入储氢室本体内部的风机，风机耦接有控制器，控制器与氢气传感器相耦接；聚氢锥顶的顶部连通有排气管道。
10.通过采用上述技术方案，当聚氢锥顶顶部即氢气传感器处的氢气浓度达到氢气浓度极大值时，控制器控制风机启动，风机将外界空气送入储氢室本体中以促进储氢室本体内部泄漏的氢气通过排气管道排出。
11.可选的，风机设置在储氢室本体的底部，风机产生的气流方向为自下而上，储氢室本体的周壁上开设有换气口，换气口的高度低于风机设置的高度。
12.通过采用上述技术方案，风机通过换气口将外界空气抽入储氢室本体底部并向上吹送，在此过程中氢气在自下而上的气流作用下更快地上浮并通过排气管道排出储氢室本体。
13.可选的，换气口连接有换气管，换气管上设置有单向阀，单向阀的开启方向为从储氢室本体外部到储氢室本体内部。
14.通过采用上述技术方案，防止泄露产生的氢气通过换气口从储氢室本体内部溢出而对储氢室本体外部环境造成污染。
15.可选的，储氢室本体内部设置有冷却水管，冷却水管位于风机的上方，冷却水管连接有位于储氢室本体外部的冷却塔；储氢室本体内部固定有走道网板，走道网板位于冷却水管的上方。
16.通过采用上述技术方案，实现对储氢室本体以及聚氢锥顶内部的降温，降低由于聚氢锥顶内部由于氢气浓度较高而发生爆炸的可能性。
17.可选的，排气管道上设置有与控制器相耦接的电磁闸阀，电磁闸阀靠近聚氢锥顶的顶部设置。
18.通过采用上述技术方案，当聚氢锥顶顶部的氢气浓度值小于氢气浓度极大值时，控制器控制电磁闸阀关闭，防止氢气从排气管道溢出而影响氢气泄漏的响应速度。
19.可选的，排气管道连接有喷火嘴，喷火嘴外部罩设有燃烧网罩，燃烧网罩内部设置有电加热棒。
20.通过采用上述技术方案，泄漏产生的氢气通过排气管道输送至喷火嘴，被喷火嘴输出的氢气经过电加热棒的高温作用燃烧，进而实现对泄漏氢气的消除处理，防止氢气对大气环境造成污染。
21.可选的，排气管道上设置有防回火装置，防回火装置位于喷火嘴与聚氢锥顶之间。
22.通过采用上述技术方案，防止氢气燃烧产生的火焰或高温倒灌至聚氢锥顶甚至储氢室内部而造成氢气爆炸。
23.综上所述，本技术具有以下技术效果：
24.1.通过设置了储氢室本体、聚氢锥顶以及氢气传感器，由于氢气易在聚氢锥顶顶部聚集，聚氢锥顶顶部的氢气浓度也能够更快地达到氢气浓度极大值，整个系统进而能够更快地检测到氢气泄漏，即提高了储氢室对于氢气泄漏处理的响应速度；
25.2.通过设置了风机以及排气管道，风机将外界空气送入储氢室本体中以促进储氢室本体内部泄漏的氢气通过排气管道排出；此外，冷却水管以及冷却塔的设置，实现对储氢罐所处环境的降温，降低了储氢罐爆炸的可能性；
26.3.通过设置了喷火嘴、燃烧网罩、电加热棒以及防回火装置，泄漏产生的氢气通过排气管道输送至喷火嘴，被喷火嘴输出的氢气经过电加热棒的高温作用燃烧，进而实现对泄漏氢气的消除处理，防止氢气对大气环境造成污染。
附图说明
27.图1是本技术实施例中的储氢室的整体结构示意图；
28.图2是本技术实施例中的储氢室的内部结构示意图。
29.图中，1、储氢室本体；2、聚氢锥顶；3、氢气传感器；4、风机；5、排气管道；6、换气口；
7、换气管；8、单向阀；9、冷却水管；10、冷却塔；11、走道网板；12、电磁闸阀；13、喷火嘴；14、燃烧网罩；15、电加热棒；16、防回火装置；17、支撑杆；18、支撑架。
具体实施方式
30.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“靠近”等均为基于附图所示的相对关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的工艺或模块必须具有特定的方位、状态和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
32.参照图1和图2，本技术提供了一种加快氢泄漏响应的储氢室，包括储氢室本体1、设置在储氢室本体1顶部的聚氢锥顶2、设置在聚氢锥顶2内部的氢气传感器3，以及固定在聚氢锥顶2内壁并用于支撑氢气传感器3的支撑杆17；储氢室本体1的顶部敞开，聚氢锥顶2封闭储氢室本体1顶部，聚氢锥顶2可以是圆锥形或者棱锥形。当聚氢锥顶2为圆锥形时，储氢室本体1为圆柱形且储氢室本体1的直径等于聚氢锥顶2的底面直径；当聚氢锥顶2为棱锥形时，储氢室本体1为棱柱形，且储氢室本体1的横截面与聚氢锥顶2的底面相适配；在本实施例中聚氢锥顶2为六棱锥形且储氢室本体1为六棱柱形。
33.储氢室本体1内部设置有风机4，聚氢锥顶2的顶部设置有与聚氢锥顶2内部连通的排气管道5，储氢室本体1的周壁上开设有换气口6，在风机4的作用下气流通过换气口6从储氢室本体1外部到储氢室本体1内部，并通过排气管道5排出储氢室本体1；氢气传感器3耦接有控制器（图中未示出），控制器与风机4相耦接；此外，控制器还耦接有电磁闸阀12，电磁闸阀12设置在排气管道5上并靠近聚氢锥顶2的顶部设置。
34.由于氢气的相对分子质量最小，因此当氢气泄漏时，氢气将从储氢室本体1的顶部自发向上扩散至聚氢锥顶2顶部，且氢气将尽可能高地上浮，直至上浮至整个储氢室本体1内部的最高位置处即聚氢锥顶2的顶部；其中，当聚氢锥顶2顶部的氢气浓度值小于氢气浓度极大值时，电磁闸阀12应处于关闭状态，防止氢气从排气管道5溢出而影响氢气泄漏的响应速度；这样，即使在氢气泄漏的初期，由于氢气在聚氢锥顶2顶部聚集，聚氢锥顶2顶部的氢气浓度相较于相关技术仍能够更快地达到氢气浓度极大值，整个系统进而能够更快地响应氢气泄漏，即提高了储氢室对于氢气泄漏处理的响应速度。
35.当聚氢锥顶2顶部的氢气浓度达到氢气浓度极大值时，电磁闸阀12开启且风机4启动，风机4将外界空气送入储氢室本体1中，外界空气对累积在聚氢锥顶2顶部的氢气以及扩散在储氢室本体1内部的氢气一同通过排气管道5排出，在此过程中氢气浓度逐渐降低直至降低到氢气浓度极小值，控制器控制风机4以及电磁闸阀12关闭。
36.具体的，储氢室本体1的底部固定有多个支撑架18，风机4设置有多个并分别设置在相应的支撑架18上，气流经过风机4的流向为自下而上；换气口6靠近储氢室本体1的底部开设且换气口6的开设位置低于风机4的高度，换气口6连接有换气管7，换气管7上设置有仅可供外界空气进入储氢室本体1内部的单向阀8，这样有效防止储氢室本体1内部氢气通过换气口6溢出而对外界环境造成大气污染。
37.进一步的，风机4的上方设置有固定在储氢室本体1上的冷却水管9，冷却水管9在水平面内呈蛇形盘布，冷却水管9的进水端以及出水端均延伸至储氢室本体1外部，储氢室本体1外部设置有冷却塔10，冷却塔10的出水端与冷却水管9的进水端连接，冷却塔10的进
水端与冷却水管9的出水端连接，冷却塔10能够向冷却水管9内部输送低温冷却水；储氢室本体1内部还固定有水平设置的走道网板11，走道网板11可供气流通过的同时用于放置储氢罐，走道网板11位于冷却水管9的上方。
38.当储氢室本体1内部氢气浓度小于氢气浓度极大值时风机4关闭，冷却水管9吸收储氢室本体1内部空气的热量，进而实现对储氢罐所处环境的日常降温；当储氢室本体1内部的氢气浓度达到氢气浓度极大值时风机4开启，经过冷却水管9直接降温后的冷空气通过风机4向上即向储氢罐周围吹送，冷空气能够更多且更高效地吹送至聚氢锥顶2中，进而实现对聚氢锥顶2的快速降温，降低由于聚氢锥顶2内部由于氢气浓度较高而发生爆炸的可能性。
39.为了处理通过排气管道5排出的泄漏氢气以减少泄漏氢气对于大气环境的污染，排气管道5背离聚氢锥顶2的一端连接有喷火嘴13，喷火嘴13外部罩设有燃烧网罩14，燃烧网罩14的两端封闭，喷火嘴13贯穿燃烧网罩14的一端且喷火嘴13与燃烧网罩14之间密封连接；燃烧网罩14上固定有电加热棒15，电加热棒15位于燃烧网罩14内部且喷火嘴13朝向电加热棒15，燃烧网罩14上的网孔可供气流交换以防止氢气燃烧过程中的爆炸；氢气通过排气管道5从喷火嘴13向燃烧网罩14内部喷射，接触到电加热棒15或到达电加热棒15周围后燃烧，进而实现对泄漏氢气的消除处理；为了防止氢气燃烧产生的热量以及火焰通过排气管道5倒灌至聚氢锥顶2内部而造成氢气爆炸，排气管道5上设置有防回火装置16，防回火装置16设置在喷火嘴13与聚氢锥顶2之间。
40.综上所述，本技术的使用过程为：由于氢气的相对分子质量最小，因此当氢气泄漏时，氢气将从储氢室本体1的顶部自发向上扩散至聚氢锥顶2顶部，且氢气将尽可能高地上浮，直至上浮至整个储氢室本体1内部的最高位置处即聚氢锥顶2的顶部；其中，当聚氢锥顶2顶部的氢气浓度值小于氢气浓度极大值时，电磁闸阀12应处于关闭状态，防止氢气从排气管道5溢出而影响氢气泄漏的响应速度；这样，即使在氢气泄漏的初期，由于氢气在聚氢锥顶2顶部聚集，聚氢锥顶2顶部的氢气浓度相较于相关技术仍能够更快地达到氢气浓度极大值，整个系统进而能够更快地响应氢气泄漏，即提高了储氢室对于氢气泄漏处理的响应速度。
41.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。