一种固态储放氢装置的制作方法

本发明属于固态储氢的，具体地说，涉及一种固态储放氢装置。

背景技术：

1、氢能源是极为纯净的能源，其具有零污染的优势，并被广泛应用于各个能耗行业。在稳定性上来说，由于氢气的稳定性较差，不利于储存及运输。一般采用的手段为两种，第一种，将氢气由气态转换为液体，并储存在压力容器中，用以实现储存、运输的目的。但是，此种方法无法解决安全性上的问题，需要诸多措施来确保氢气的稳定性。第二种，是将氢气与储氢合金发生反应，形成在常温、常压下极为温度的化合物，进而方便后续的储存及运输。在需要使用氢气时，对化合物进行加热，使得氢气被释放而出，这样，氢气脱离储氢合金，而储氢合金可重复利用，实现对氢气的储放。现有的采用粉末形态的储氢合金对氢气进行储存已被取代，其主要原因是无法确保储氢合金粉末与氢气充分反应，需要另行采用搅拌扰动等手段，操作麻烦，且安全性上难以保证，而且在释放氢气后，氢气中会携带一部分粉末，需要对氢气进行过滤、净化等操作，难度大，而且后期的维护成本较大。

技术实现思路

1、本发明提供一种固态储放氢装置，用以充分地吸收及快速释放氢气，提高储氢的安全性及操作的安全性，降低操作难度及维修成本。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种固态储放氢装置，包括调温系统和储氢罐体，所述储氢罐体竖向设置，于所述储氢罐体的上下两端分别安装有上罐盖和下罐盖，于所述上罐盖和下罐盖上分别构造有上气管和下气管；所述储氢罐体包括多个第一储氢座和多个第二储氢座，且第一储氢座和第二储氢座沿竖向依次交替转动连接在一起，所述调温系统与各第一储氢座的第一调温通道和各第二储氢座的第二调温通道连通，所有的第二储氢座经调温系统与传动件连接，且传动件能够被驱动而带动第二储氢座同步地沿储氢罐体的轴线转动0°-180°。

4、进一步地，所述第一储氢座包括环形的第一座体，于所述第一座体内间隔构造有多个第一储放氢格栅，这些第一储放氢格栅并排设置，相邻的两个第一储放氢格栅之间形成第一氢气流通通道，所述第一调温通道构造于第一座体和各第一储放氢格栅内，于第一座体外周壁上相对设置有第一介质进口接头和第一介质出口接头，所述第一介质进口接头和第一介质出口接头均与第一调温通道连通，且第一介质进口接头和第一介质出口接头与调温系统连接。

5、进一步地，所述第一调温通道包括构造于第一座体内的环形介质通道，于所述环形介质通道内相对设置有两个截断块，这两个截断块将环形介质通道分隔成两个半环形通道，两所述半环形通道分别与第一介质进口接头和第一介质出口接头连通，于各所述第一储放氢格栅内构造有介质直通通道，各所述介质直通通道的两端分别与两半环形通道连通。

6、进一步地，所述第二储氢座包括环形的第二座体，于所述第二座体内间隔构造有多个第二储放氢格栅，这些第二储放氢格栅并排设置，相邻的两个第二储放氢格栅之间形成第二氢气流通通道，所述第二调温通道构造于第二座体和各第二储放氢格栅内，于第二座体外周壁上相对设置有第二介质进口接头和第二介质出口接头，所述第二介质进口接头和第二介质出口接头均与第二调温通道连通，且第二介质进口接头和第二介质出口接头与调温系统连接，所述第二调温通道的结构与第一调温通道的结构相同。

7、进一步地，于所述第一储放氢格栅和第二储放氢格栅的竖向外表面上构造有多个沟槽，这些沟槽沿竖向间隔设置，且每个沟槽沿第一储放氢格栅或第二储放氢格栅的长度方向延伸，沟槽的横截面为锯齿形态，且沟槽的锯齿形态的尖角朝下。

8、进一步地，所述第一储氢座和第二储氢座的上端向上凸起，二者的下端向上凹陷，且第二储氢座的凸起部位与相邻的第一储氢座的凹陷处相适配。

9、进一步地，所述调温系统包括相互连通的第一连通管路和第二连通管路，所述第一连通管路与各第一储氢座连通，第二连通管路与各第二储氢座连通。

10、进一步地，所述第一连通管路包括相对设置于储氢罐体外侧的连接管a和连接管b，于所述连接管a上间隔构造有多个接头管a，于连接管b上间隔构造有多个接头管b，各所述接头管a与相对应的第一介质进口接头连通，各接头管b与相对应的第一介质出口接头连通。

11、进一步地，所述第二连通管路包括相对设置于储氢罐体外侧的连接管c和连接管d，于所述连接管c上间隔构造有多个接头管c，于连接管d上间隔构造有多个接头管d，各所述接头管c与相对应的第二介质进口接头连通，各接头管d与相对应的第二介质出口接头连通，且连接管c和连接管d的上端通过第一软管和第二软管分别与连接管a和连接管b连通。

12、进一步地，所述储氢罐体的数量为多个，这些储氢罐体分为多列，各列储氢罐体间隔安装在固定架上，各储氢罐体的上气管和下气管分别与第一总管和第二总管连通，各调温系统的进口端和出口端分别与第一介质管和第二介质管连通；所述固定架包括上架体和下架体，储氢罐体的上下两端分别与上架体和下架体固定连接，各储氢罐体的传动件转动安装于下架体上。

13、本发明由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本发明通过储氢罐体来进行氢气的储放，由于储氢罐体由多个第一储氢座和多个第二储氢座交替组装而成。在进行氢气储存时，调整所有的第二储氢座，使得这些第二储氢座沿储氢罐体的轴线旋转一定角度，优选的旋转90°，这样，氢气由下气管进入到储氢罐体内，并沿竖直方向依次通过交替的第一储氢座和第二储氢座，由于第二储氢座的角度得到了调整，使得氢气的流道得到调整，即调整后的第二储氢座对氢气的流通造成一定的阻挡，进而起到缓冲氢气的作用，减缓流速的氢气能够充分地被第一储氢座和第二储氢座的表面吸附；未被吸附的氢气通过上气管排出储氢罐体，这部分氢气可通过气泵由下气管强制泵入储氢罐体内，进行强制循环，用以确保氢气的完全吸收；在储氢的过程中，冷却介质由调温系统供应至各个第一储氢座和第二储氢座，用以将储氢过程中所产生的热量通过热交换的方式带走，进而避免温度过高而阻碍储氢的情况发生。当进行氢气释放时，调整所有的第二储氢座回位，使得氢气的流道畅通，加热介质由调温系统供应至各个第一储氢座和第二储氢座，并开启下气管，第一储氢座和第二储氢座将所储存的氢气释放而出，并且氢气通过流道由下气管供应给用气设备；综上可知，本发明储放氢极为安全，并且具有充分地吸收及快速释放氢气的特点，提高了储氢的安全性及操作的安全性，降低了操作难度及维修成本。

技术特征：

1.一种固态储放氢装置，其特征在于：包括调温系统和储氢罐体，所述储氢罐体竖向设置，于所述储氢罐体的上下两端分别安装有上罐盖和下罐盖，于所述上罐盖和下罐盖上分别构造有上气管和下气管；所述储氢罐体包括多个第一储氢座和多个第二储氢座，且第一储氢座和第二储氢座沿竖向依次交替转动连接在一起，所述调温系统与各第一储氢座的第一调温通道和各第二储氢座的第二调温通道连通，所有的第二储氢座经调温系统与传动件连接，且传动件能够被驱动而带动第二储氢座同步地沿储氢罐体的轴线转动0°-180°。

2.根据权利要求1所述的一种固态储放氢装置，其特征在于：所述第一储氢座包括环形的第一座体，于所述第一座体内间隔构造有多个第一储放氢格栅，这些第一储放氢格栅并排设置，相邻的两个第一储放氢格栅之间形成第一氢气流通通道，所述第一调温通道构造于第一座体和各第一储放氢格栅内，于第一座体外周壁上相对设置有第一介质进口接头和第一介质出口接头，所述第一介质进口接头和第一介质出口接头均与第一调温通道连通，且第一介质进口接头和第一介质出口接头与调温系统连接。

3.根据权利要求2所述的一种固态储放氢装置，其特征在于：所述第一调温通道包括构造于第一座体内的环形介质通道，于所述环形介质通道内相对设置有两个截断块，这两个截断块将环形介质通道分隔成两个半环形通道，两所述半环形通道分别与第一介质进口接头和第一介质出口接头连通，于各所述第一储放氢格栅内构造有介质直通通道，各所述介质直通通道的两端分别与两半环形通道连通。

4.根据权利要求3所述的一种固态储放氢装置，其特征在于：所述第二储氢座包括环形的第二座体，于所述第二座体内间隔构造有多个第二储放氢格栅，这些第二储放氢格栅并排设置，相邻的两个第二储放氢格栅之间形成第二氢气流通通道，所述第二调温通道构造于第二座体和各第二储放氢格栅内，于第二座体外周壁上相对设置有第二介质进口接头和第二介质出口接头，所述第二介质进口接头和第二介质出口接头均与第二调温通道连通，且第二介质进口接头和第二介质出口接头与调温系统连接，所述第二调温通道的结构与第一调温通道的结构相同。

5.根据权利要求4所述的一种固态储放氢装置，其特征在于：于所述第一储放氢格栅和第二储放氢格栅的竖向外表面上构造有多个沟槽，这些沟槽沿竖向间隔设置，且每个沟槽沿第一储放氢格栅或第二储放氢格栅的长度方向延伸，沟槽的横截面为锯齿形态，且沟槽的锯齿形态的尖角朝下。

6.根据权利要求4所述的一种固态储放氢装置，其特征在于：所述第一储氢座和第二储氢座的上端向上凸起，二者的下端向上凹陷，且第二储氢座的凸起部位与相邻的第一储氢座的凹陷处相适配。

7.根据权利要求4所述的一种固态储放氢装置，其特征在于：所述调温系统包括相互连通的第一连通管路和第二连通管路，所述第一连通管路与各第一储氢座连通，第二连通管路与各第二储氢座连通。

8.根据权利要求7所述的一种固态储放氢装置，其特征在于：所述第一连通管路包括相对设置于储氢罐体外侧的连接管a和连接管b，于所述连接管a上间隔构造有多个接头管a，于连接管b上间隔构造有多个接头管b，各所述接头管a与相对应的第一介质进口接头连通，各接头管b与相对应的第一介质出口接头连通。

9.根据权利要求7所述的一种固态储放氢装置，其特征在于：所述第二连通管路包括相对设置于储氢罐体外侧的连接管c和连接管d，于所述连接管c上间隔构造有多个接头管c，于连接管d上间隔构造有多个接头管d，各所述接头管c与相对应的第二介质进口接头连通，各接头管d与相对应的第二介质出口接头连通，且连接管c和连接管d的上端通过第一软管和第二软管分别与连接管a和连接管b连通。

10.根据权利要求1所述的一种固态储放氢装置，其特征在于：所述储氢罐体的数量为多个，这些储氢罐体分为多列，各列储氢罐体间隔安装在固定架上，各储氢罐体的上气管和下气管分别与第一总管和第二总管连通，各调温系统的进口端和出口端分别与第一介质管和第二介质管连通；所述固定架包括上架体和下架体，储氢罐体的上下两端分别与上架体和下架体固定连接，各储氢罐体的传动件转动安装于下架体上。

技术总结
本发明公开了一种固态储放氢装置，包括调温系统和储氢罐体，所述储氢罐体竖向设置，于所述储氢罐体的上下两端分别安装有上罐盖和下罐盖，于所述上罐盖和下罐盖上分别构造有上气管和下气管；所述储氢罐体包括多个第一储氢座和多个第二储氢座，且第一储氢座和第二储氢座沿竖向依次交替转动连接在一起，所述调温系统与各第一储氢座的第一调温通道和各第二储氢座的第二调温通道连通，所有的第二储氢座经调温系统与传动件连接，且传动件能够被驱动而带动第二储氢座同步地沿储氢罐体的轴线转动0°‑180°。本发明能够充分地吸收及快速释放氢气，提高了储氢的安全性及操作的安全性，降低了操作难度及维修成本。本发明适用于固态储氢的技术领域。

技术研发人员：邓沅,刘威,赵鑫,许永燕,孟诗伟,王琰雨,赵琪,夏馨蕊,王敬文,徐勇,兰月雯,蔡尚振
受保护的技术使用者：内蒙古稀土功能材料创新中心有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15