CN101251228A - 一种固体储氢输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种固体储氢输送装置，该装置设有至少一只固体储氢罐，固体储氢罐的其中之一端的封头分别连接进气管道和冷水管道，另一端的封头分别连接出气管道和热水管道，进气管道连有安全阀、压力变送器，出气管道连有电磁阀，出气汇总管还连有总控制电磁阀、减压阀。

Description

一种固体储氢输送装置
技术领域：
本发明涉及一种为使用氢气的装置提供氢气的固体储氢输送装置。
背景技术：
氢在一般条件下是以气态形式存在的，这就为储存和输送带来很大的困难。氢的储存方法主要有三种：高压气态储存；低温液氢储存；固体储存(储氢合金)。前两种方法能耗高、危险大、易泄露，而固体储存则是一种安全高效无能耗无泄漏的储运方式。
随着固态储氢技术的发展，包括储氢合金在内的储氢材料的研究已经成为国际上的热点，成为极具前景的研究领域。随着研究的深入开展，关于该领域的专利技术也有不少，但是均存在一定的缺点和不足，主要有1)储氢合金体系单一化，不适宜于较大容量，适用范围有限；2)储氢输送系统自动化程度低，使用不方便，安全隐患大；3)换热效果较差，如有的专利采用外加风扇对储氢系统进行散热，属于外部冷热，这就需要外加电源，给系统的可靠运行增加了不稳定的因素和额外的负担；4)由于外部换热效果有限，造成氢气吸、放的即时性差。
发明内容：
本发明的目的是提供一种合金体系多样化，可以广泛适用于多种不同用途的场合的固体储氢输送装置，可用于如氢内燃机、燃料电池、半导体以及氢气净化、交通运输工具等场合。本发明自动化程度高，使用方便、安全可靠，不需要外部加热，换热效果好，氢气吸、放的即时性好。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：
该装置设有至少一只固体储氢罐，固体储氢罐的其中之一端的封头分别连接进气管道和冷水管道，另一端的封头分别连接出气管道和热水管道，进气管道连有安全阀、压力变送器，出气管道连有电磁阀，出气汇总管还连有总控制电磁阀、减压阀。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
所述的固体储氢罐为两只，进气管道还连有手动阀、单向阀，出气管道还连有手动阀；所述的出气管道与氢气发动机或氢气燃烧热装置连通，所述的热水管与氢气发动机冷却水或氢气燃烧后生成的热水连通；所述的固体储氢罐内的过滤器的两端分别与进气管道和出气管道连通，沿罐体纵向设置的蛇形水循环管的两端分别与热水管及冷水管连通；固体储氢罐内装有储氢合金，所述的储氢合金为富铈富镧系稀土合金MLNi4.15Fe0.85或MmNi4.15Fe0.85或钛铁系合金、AB2型Laves相Ti1-xZrxMn2-yMy，其中0≤x≤0.3，1.0≤y≤2；M＝V，Fe，Cr中的至少一种，或者高容量Ti-V基BCC相储氢合金。
本发明具有如下特点：
1、合金体系多样化。
本发明采用的合金为富铈富镧系稀土储氢合金MLNi4.15Fe0.85、MmNi4.15Fe0.85以及钛铁系合金、AB2型Laves相Ti1-xZrxMn2-yMy(0≤x≤0.3，1.0≤y≤2；M＝V，Fe，Cr中的至少一种)或者高容量Ti-V基BCC相储氢合金(内部包含Cr、Zr、Mn、钒铁合金等用以改善其动力学性能，并且添加AB2合金用以改善其活化性能)中的一种或多种，放氢压力在0℃下大于1atm。本发明的合金体系多样化，可以广泛适用于多种不同用途的场合，包括氢内燃机、燃料电池、半导体以及氢气净化、交通运输工具等场合。
2、控制方式自动化程度高，安全性好。
本发明的系统可以一端充氢气一端放氢气，且阀门中含有电磁阀，可以自动控制氢气的吸收与释放；含有减压阀门，可以控制氢气的压力，通过开度电磁阀门可以控制氢气的流量，压力变送器可以于至少一个数字显示仪表相联接，不仅在充气端可以得知充进的氢气量，而且可以自动显示储氢罐内部的压力以便显示储氢罐内部的氢气余量，安全阀门保证了系统在碰撞等恶劣状态下的安全性。
3、换热方式效果好
本发明采用循环水系统用于热交换，冷水管和热水管为同样一个循环管道，以氢气内燃机动车为例，热水可以来自氢气发动机冷却水或氢气燃烧后生成的热水，冷水可以用外加自来水。
本发明自动化程度高，使用更加安全、方便、可靠。换热不需要外加电源，换热效果好，节省能源，氢气吸放的即时性好。
附图说明：
图1是本发明实施例的示意图；
图2是图1中固体储氢罐的结构示意图；
图3是图2中导热片放大的示意图；
图4是图3连有横断的俯视图；
图5是图1中蛇形水循环导管设置缩小的示意图；
图6是蛇形水循环导管的示意图。
具体实施方式：
该装置设有两只并联的固体储氢罐7，固体储氢罐的其中之一端的封头8分别连接进气管道2和冷水管1，另一端的封头8分别连接出气管道11和热水管12，进气管道2连有安全阀6、进气管手阀5、压力变送器4和单向阀3；出气管道11连有出气管手阀9、电磁阀10，出气汇总管还连有总控制电磁阀13、减压阀16和快插头14，进气汇总管连有快插头15，所述的热水管12与氢气发动机冷却水或氢气燃烧后生成的热水系统连通；所述的固体储氢罐7内连有数排导热片17，穿过导热片17中心孔的过滤器18的两端分别与进气管道2和出气管道11连通，出气端的封头8上连有储氢合金粉末灌装口19，与导热片17连接的蛇形水循环管20与热水管12及冷水管1连通，导热片17连有一个由不锈钢粉或者铜粉等其他金属粉经压缩烧结制成或者是其他具有优良导热性能和机械性能的金属和非金属材料制成的片状横断21；固体储氢罐7内装有储氢合金，所述的储氢合金为富铈富镧系稀土合金MLNi4.15Fe0.85或MmNi4.15Fe0.85或钛铁系合金、AB2型Laves相Ti1-xZrxMn2-yMy(0≤x≤0.3，1.0≤y≤2；M＝V，Fe，Cr中的至少一种)，或者高容量Ti-V基BCC相储氢合金中的一种或者多种。

Claims (5)

1、一种固体储氢输送装置，其特征在于该装置设有至少一只固体储氢罐，固体储氢罐的其中之一端的封头分别连接进气管道和冷水管道，另一端的封头分别连接出气管道和热水管道，进气管道连有安全阀、压力变送器，出气管道连有电磁阀，出气汇总管还连有总控制电磁阀、减压阀。
2、根据权利要求1所述的一种固体储氢输送装置，其特征在于所述的固体储氢罐为两只，进气管道还连有手动阀、单向阀，出气管道还连有手动阀。
3、根据权利要求1所述的一种固体储氢输送装置，其特征在于所述的出气管道与氢气发动机或氢气燃烧热装置连通，所述的热水管与氢气发动机冷却水或氢气燃烧后生成的热水连通。
4、根据权利要求1所述的一种固体储氢输送装置，其特征在于所述的固体储氢罐内的过滤器的两端分别与进气管道和出气管道连通，沿罐体纵向设置的蛇形水循环管的两端分别与热水管及冷水管连通。
5、根据权利要求1所述的一种固体储氢输送装置，其特征在于固体储氢罐内装有储氢合金，所述的储氢合金为富铈富镧系稀土合金MLNi4.15Fe0.85或MmNi4.15Fe0.85或钛铁系合金、AB2型Laves相Ti1-xZrxMn2-yMy，其中0≤x≤0.3，1.0≤y≤2；M＝V，Fe，Cr中的至少一种，或者高容量Ti-V基BCC相储氢合金。
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