一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统的制作方法

本发明涉及固体氢，特别涉及一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统。

背景技术：

1、氢气作为能源，具有发热值高、清洁无污染的优点，是最有发展潜力的燃料和能量载体。氢气本身的存储运输需要在高压下，极为不便。

2、现有一些生氢技术具有一定的危险、环境污染、能耗大、经济性差等问题，且其生氢系统相对复杂，设备庞大，控制系统复杂，而且固体氢与酸液反应过程中，由于液体是自上而下的注满反应过程，导致上下的反应不均匀，反应速度慢，生氢速度慢，效率低。

3、为解决上述问题。为此，提出一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，通过反应装置注水控制系统，反应装置温度控制系统，反应装置压力控制系统，氢气冷却控制系统和冷凝水循环控制系统相互配合，以及氢发舱内部机构的配合使用，可以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，包括反应装置注水控制系统，反应装置温度控制系统，反应装置压力控制系统，氢气冷却控制系统和冷凝水循环控制系统；

3、系统启动后，反应装置注水控制系统中的注水泵根据一定的注水频率a1将果酸水注入到氢发舱中的固体氢芯体上，使果酸水与固体氢进行反应，通过反应装置温度控制系统中的温度传感器来监测氢发舱内的温度，通过反应装置压力控制系统中的压力表来监测氢发舱内的压力，待氢发舱内的温度达到t1后，改变注水泵的注水频率为a2，另根据温度压力情况对注水频率a2再做微调；

4、当压力值高于p3时，注水泵停止注水，若氢发舱内的压力超过p1且温度超过t2时，启动氢发舱的第一风扇进行冷却，直至压力低于p1或温度低于t2为止；若温度超过t3时，启动氢发舱的第一风扇进行冷却，当温度降至t4后，停止第一风扇；

5、若压力达到系统设定最大值p2时，通过控制气阀进行泄压，压力泄至p3时停止泄压；

6、若第一风扇温度系统设定最大值t5，进行泄气降温，氢气冷却控制系统中的冷凝器的第二风扇在系统启动后便对冷凝器进行散热，当氢发舱内的固体氢反应到95％后，改变注水泵的注水频率为a3；

7、当氢发舱内的固体氢反应到100％后，接通两位三通阀，将冷凝水循环控制系统中的冷凝水箱中的冷凝水全部抽回到氢发舱内，冷凝水抽完后断开注水泵和两位三通阀，同时打开气阀将氢发舱内的压力泄至大气压力；

8、系统进入待机状态，等待更换燃料。

9、进一步地，两位三通阀通过水管与果酸水箱下端设置的出水口相连通，且果酸水箱的上端中部设置有加注口，果酸水箱内部设置有果酸液，两位三通阀的出水端通过水管与注水泵的进水端连接，注水泵的出水端通过水管与氢发舱上设置的进水口连接，第一风扇设置在氢发舱的一侧，温度传感器插入在氢发舱上。

10、进一步地，氢发舱的一侧设置有主控制器，氢发舱的上端一侧设置有出氢口，气阀、压力表与出氢口并联，出氢口又通过水管与冷凝器，第二风扇设置在冷凝器的一侧，冷凝器的出口端与冷凝水箱上端设置的进氢口连接，冷凝水箱的上端另一侧设置有排氢口，且冷凝水箱的下端设置有下水口，下水口通过水管与两位三通阀连接。

11、进一步地，主控制器分别与注水泵、第一风扇、温度传感器、气阀、压力表冷凝器和第二风扇电性连接。

12、进一步地，氢发舱包括舱壳以及设置在舱壳中部且与进水口相连通的分水板，分水板的出水端与设置在固体氢芯体内内部的导流部件相连通。

13、进一步地，固体氢芯体内包括连接管以及设置在连接管下端的储液柱，储液柱的外侧设置有封口部件，封口部件的内侧下端与储液柱的内部活动连接。

14、进一步地，封口部件包括连动套管以及设置在连动套管上端的下吸附片，下吸附片与储液柱下端外侧的上吸附片磁性相吸，下吸附片与上吸附片的磁吸力小于储液柱内部空腔充满果酸的重量。

15、进一步地，连动套管上设置有贯穿杆以及设置在贯穿杆上端封口条，封口条与储液柱紧密贴合，且封口条在未工作状态下，将储液柱开设的出液槽封堵。

16、进一步地，连动套管的内侧上端设置有活动柱，活动柱的上端设置有推动片，推动片与储液柱的内腔相匹配。

17、进一步地，连动套管的内侧设置有滑动头，滑动头与储液柱位于上吸附片下端开设的滑槽相匹配，且滑槽呈c形状，滑动头在滑槽内一端，可带动连动套管转动。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1.本发明提出的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，反应装置注水控制系统，反应装置温度控制系统，反应装置压力控制系统，氢气冷却控制系统和冷凝水循环控制系统的配合使用，可以在一个低温低压的条件下完成固体氢的生氢过程，系统简单，设备简便，反应安全可控，使用方便。

20、2.本发明提出的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，当果酸从分水板进入到储液柱的内腔后，随着内腔内部的果酸逐渐增多，当果酸重量大于下吸附片与上吸附片的吸力时，果酸的重力推动推动片向下移动，进而带动连动套管向下移动，又在滑动头被滑槽的限制作用下，连动套管转动，进而带动封口条转动，将出液槽打开，果酸同时从出液槽流出，并与固体氢发生反应，使得反应更加均匀，出氢效率更高，速度更快。

技术特征：

1.一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，其特征在于，包括反应装置注水控制系统，反应装置温度控制系统，反应装置压力控制系统，氢气冷却控制系统和冷凝水循环控制系统；

2.如权利要求1所述的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，其特征在于，两位三通阀(4)通过水管与果酸水箱(2)下端设置的出水口(3)相连通，且果酸水箱(2)的上端中部设置有加注口(1)，果酸水箱(2)内部设置有果酸液，两位三通阀(4)的出水端通过水管与注水泵(5)的进水端连接，注水泵(5)的出水端通过水管与氢发舱(8)上设置的进水口(6)连接，第一风扇(7)设置在氢发舱(8)的一侧，温度传感器(9)插入在氢发舱(8)上。

3.如权利要求2所述的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，其特征在于，氢发舱(8)的一侧设置有主控制器(19)，氢发舱(8)的上端一侧设置有出氢口(10)，气阀(11)、压力表(12)与出氢口(10)并联，出氢口(10)又通过水管与冷凝器(13)，第二风扇(14)设置在冷凝器(13)的一侧，冷凝器(13)的出口端与冷凝水箱(16)上端设置的进氢口(15)连接，冷凝水箱(16)的上端另一侧设置有排氢口(17)，且冷凝水箱(16)的下端设置有下水口(18)，下水口(18)通过水管与两位三通阀(4)连接。

4.如权利要求3所述的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，其特征在于，主控制器(19)分别与注水泵(5)、第一风扇(7)、温度传感器(9)、气阀(11)、压力表(12)冷凝器(13)和第二风扇(14)电性连接。

5.如权利要求4所述的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，其特征在于，氢发舱(8)包括舱壳(81)以及设置在舱壳(81)中部且与进水口(6)相连通的分水板(82)，分水板(82)的出水端与设置在固体氢芯体内(83)内部的导流部件(84)相连通。

6.如权利要求5所述的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，其特征在于，固体氢芯体内(83)包括连接管(85)以及设置在连接管(85)下端的储液柱(86)，储液柱(86)的外侧设置有封口部件(87)，封口部件(87)的内侧下端与储液柱(86)的内部活动连接。

7.如权利要求6所述的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，其特征在于，封口部件(87)包括连动套管(871)以及设置在连动套管(871)上端的下吸附片(872)，下吸附片(872)与储液柱(86)下端外侧的上吸附片(861)磁性相吸，下吸附片(872)与上吸附片(861)的磁吸力小于储液柱(86)内部空腔充满果酸的重量。

8.如权利要求7所述的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，其特征在于，连动套管(871)上设置有贯穿杆(873)以及设置在贯穿杆(873)上端封口条(874)，封口条(874)与储液柱(86)紧密贴合，且封口条(874)在未工作状态下，将储液柱(86)开设的出液槽(862)封堵。

9.如权利要求8所述的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，其特征在于，连动套管(871)的内侧上端设置有活动柱(875)，活动柱(875)的上端设置有推动片(876)，推动片(876)与储液柱(86)的内腔相匹配。

10.如权利要求9所述的一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，其特征在于，连动套管(871)的内侧设置有滑动头(877)，滑动头(877)与储液柱(86)位于上吸附片(861)下端开设的滑槽(863)相匹配，且滑槽(863)呈c形状，滑动头(877)在滑槽(863)内一端，可带动连动套管(871)转动。

技术总结
本发明公开了一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统，包括反应装置注水控制系统，反应装置温度控制系统，反应装置压力控制系统，氢气冷却控制系统和冷凝水循环控制系统；氢发舱包括舱壳以及设置在舱壳中部且与进水口相连通的分水板，分水板的出水端与设置在固体氢芯体内部的导流部件相连通；本发明的有益效果为可以在一个低温低压的条件下完成固体氢的生氢过程，系统简单，设备简便，反应安全可控，使用方便，果酸同时从出液槽流出，并与固体氢发生反应，使得反应更加均匀，出氢效率更高，速度更快。

技术研发人员：戴明杰,小笠原亮,张宇翔
受保护的技术使用者：艾氢技术（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13