CN112361203A - 一种高安全性气体储存装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高安全性气体储存装置，包括主体和处理管，并且位于所述气体供给排放歧管的主体中，还包括一束空心毛细管，所述末端的末端与所述气体供给排放歧管相连，在所述毛细管的所有外表面上，除了与收集器相连的毛细管末端涂有比毛细管材料具有更高可塑性的材料。本发明在制造和操作过程中简化并降低了储气罐的成本，同时提高了爆炸安全性和储罐中的高比气含量，这将改善储蓄罐的性能。

Description

一种高安全性气体储存装置
技术领域
本发明涉及气体储存设备技术领域，尤其涉及一种高安全性气体储存装置。
背景技术
储存气体的方法是通常使用低温技术将其以高压或液化状态储存在气瓶中。在某些情况下，这种存储可以满足消费者的需求，但是随着设施能源消耗的增加以及减少轻质气体运输成本的需求，以及增加了油箱的数量有限的车辆的行驶里程，使用气体(甲烷，氢气)作为燃料，要求其高比含量，因此，在确保其使用安全性的同时增加气压。当前使用氢作为汽车燃料时，为了确保乘用车的里程为500公里，大约需要7公斤氢，使用低温氢气积聚方法可以在汽车上提供所需量的氢气。
但现在技术中需要完善的恒温器，该恒温器体积庞大，此外，使用低温氢气积聚方法还为每天蒸发和损失3％至5％的氢气创造了条件，在这种情况下会发生爆炸。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的是为了解决现有技术中需要完善的恒温器，该恒温器体积庞大的的问题，而提出的一种高安全性气体储存装置。
2.技术方案
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高安全性气体储存装置，包括主体和处理管，并且位于所述气体供给排放歧管的主体中，还包括一束空心毛细管，所述末端的末端与所述气体供给排放歧管相连，在所述毛细管的所有外表面上，除了与收集器相连的毛细管末端涂有比毛细管材料具有更高可塑性的材料。
优选地，所述胶被用作涂层材料。
优选地，所述聚合物材料被用作涂层材料。
优选地，所述金属被用作涂层材料。
优选地，所述毛细管束被缠绕在线轴状的心轴上。
优选地，所述毛细管束以独立的部分的形式制成，每个部分都连接至其自身的气体供给排放歧管。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明中，塑料材料在工作中更可靠，因为它们不太可能发生危险的脆性断裂，可塑性是材料承受大的永久变形而不破裂的能力，可塑性的量度是断裂伸长率，非常可塑的材料包括退火铜，铝，黄铜，低碳钢，许多聚合物等，硬铝和青铜的塑料较少，许多合金钢属于韧性较弱的材料，可塑性的相反性质是脆性，即材料的分解能力，而不会形成明显的永久变形，具有此属性的材料称为脆性，对于这种材料，断裂伸长率不超过2％到5％，在某些情况下，以百分比的形式测量，脆性材料包括铸铁，高碳工具钢，玻璃，陶瓷等。
(2)本发明中，在外部影响下，在毛细管表面涂上塑料涂层可保护其免受脆性破坏，并且塑料涂层可补偿毛细管束在创建或操作过程中产生的应力，毛细管中和排出时在产生高气压的过程中改变应力和变形，从毛细管中提取气体时的压力。
(3)本发明中，细管由玻璃或石英制成，当负载超过最大允许值时，玻璃和石英都容易受到脆性破坏，在工艺过程中从毛细管产生光束时，可能会偏离理想形状的毛细管，通常，用于制造毛细管的初始管是圆形的(根据产品标准，允许略微的椭圆度)，通过拉动加热的软化玻璃(石英，玄武岩)管来获得毛细血管，成束收集，然后再次拉动这些束，然后，将毛细血管烧结以形成毛细血管束，毛细管之间会产生复杂的应力状态。
(4)本发明中，当毛细管束中充满高压气体时，附加应力的出现会加剧这种状态，这可能导致脆性材料的刚性结构破坏，毛细管变成细小的玻璃粉尘。一个毛细管的破坏(爆炸)导致相邻毛细管的连续破坏，并且此过程几乎立即发生，同时为了抑制毛细管的破坏过程，可以在其表面上施加比毛细管材料更多的塑性材料。
(5)本发明在制造和操作过程中简化并降低了储气罐的成本，同时提高了爆炸安全性和储罐中的高比气含量，这将改善储蓄罐的性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种高安全性气体储存装置的结构示意图；
图2为图1的A-A处结构示意图；
图3为当一束平行的毛细管缠绕在线轴状心轴上时储气容器的结构示意图；
图4为图3的B-B处结构示意图。
图中：1主体、2一束空心毛细管、3盖子、4气体供给排放歧管、5截止阀、6毛细管、7心轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明提出了一种高安全性气体储存装置，是壳体1中放置了一束平行的空心毛细管2，它们的开口端进入供气排气歧管4，通过截止阀5调节从容器供气和释放的气体；在每个毛细管6的所有表面上如图2所示，除了其开口端之外，还施加了一层塑料3；毛细管2可以以线轴的形式缠绕在心轴7上(图3和4)；也可以放置在壳体1中。它由分开的部分制成，每个部分连接到其自己的供气排气歧管4；
带涂层的毛细管的生产不会使毛细管的生产复杂化，在将玻璃软化并从中拉出毛细管的标准过程之后，玻璃穿过一层熔融的材料，该层比毛细管的塑料更具塑性；
在现有的毛细管生产工厂中，已将该技术特别实施为多种版本；玫瑰、木材和聚乙烯合金用作塑料材料的熔体，用作塑料材料的溶液(酒精溶液或有机溶剂基溶液)各种胶粘剂，进行实验以确定破坏覆盖有塑料材料的毛细管的性质。
实施例1
用110atm的气压加载一束长400mm，直径1mm，包含3957个直径为14微米，壁厚为0.8微米的玻璃毛细管(没有塑料材料层),保持5分钟后，打开一个与大气相连的阀,受流体动力冲击，毛细管束破裂，形成细小的灰尘。
实施例2
一束玻璃毛细管(带有一层塑料材料-木合金，层厚20微米)长400毫米，直径1毫米，包含3957根毛细管，直径14微米，壁厚0.8微米。充满气压110个大气压保持5分钟后，打开一个与大气相连的阀,光束没有塌陷。
实施例3
石英制成的毛细管(无塑料材料层)长600毫米，直径100微米，壁厚12.5微米。毛细管中的气压为1500atm,毛细管中心的特殊设备被破坏，毛细管完全塌陷。
实施例4
由石英制成的毛细管(其中毛细管具有一层塑料材料-聚乙烯，层厚10微米)，长600mm，直径100微米，壁厚12.5微米，毛细管中的气压为1500atm；用毛细管中心的专用装置(例如剪刀)进行破坏(切割)，毛细管的两个部分均未损坏。
实施例5
由石英制成的毛细管(具有一层塑料材料-从酒精溶液中施加的“胶粘剂”，层厚5微米)长2000毫米，直径100微米，壁厚12.5微米；将毛细管缠绕在直径为100mm的线轴上，毛细管中的气压为1500atm。用特殊的装置(例如剪刀)在毛细管的中心进行破坏(切割)，毛细管的两个部分都没有被破坏。
本发明中，塑料材料在工作中更可靠，因为它们不太可能发生危险的脆性断裂，可塑性是材料承受大的永久变形而不破裂的能力，可塑性的量度是断裂伸长率，非常可塑的材料包括退火铜，铝，黄铜，低碳钢，许多聚合物等，硬铝和青铜的塑料较少，许多合金钢属于韧性较弱的材料，可塑性的相反性质是脆性，即材料的分解能力，而不会形成明显的永久变形，具有此属性的材料称为脆性，对于这种材料，断裂伸长率不超过2％到5％，在某些情况下，以百分比的形式测量，脆性材料包括铸铁，高碳工具钢，玻璃，陶瓷等；
本发明中，在外部影响下，在毛细管6表面涂上塑料涂层可保护其免受脆性破坏，并且塑料涂层可补偿毛细管束在创建或操作过程中产生的应力，毛细管6中和排出时在产生高气压的过程中改变应力和变形，从毛细管中提取气体时的压力；
本发明中，毛细管6由玻璃或石英制成，当负载超过最大允许值时，玻璃和石英都容易受到脆性破坏，在工艺过程中从毛细管6产生光束时，可能会偏离理想形状的毛细管6，通常，用于制造毛细管6的初始管是圆形的(根据产品标准，允许略微的椭圆度)，通过拉动加热的软化玻璃(石英，玄武岩)管来获得毛细管6，成束收集，然后再次拉动这些束，然后，将毛细管6烧结以形成毛细管束，毛细管6之间会产生复杂的应力状态。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高安全性气体储存装置，包括主体(1)和处理管，并且位于所述气体供给排放歧管(4)的主体(1)中，还包括一束空心毛细管(2)，所述一束空心毛细管的末端与所述气体供给排放歧管(4)相连，其特征在于：在所述毛细管(6)的所有外表面上，除了与收集器相连的毛细管(6)末端涂有比毛细管材料具有更高可塑性的材料。
2.根据权利要求1所述的一种高安全性气体储存装置，其特征在于，所述胶被用作涂层材料。
3.根据权利要求1所述的一种高安全性气体储存装置，其特征在于，所述聚合物材料被用作涂层材料。
4.根据权利要求1所述的一种高安全性气体储存装置，其特征在于，所述金属被用作涂层材料。
5.根据权利要求1所述的一种高安全性气体储存装置，其特征在于，所述毛细管束被缠绕在线轴状的心轴(7)上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种高安全性气体储存装置，其特征在于，所述毛细管束以独立的部分的形式制成，每个部分都连接至其自身的气体供给排放歧管4。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113418133A (zh) * 2021-07-05 2021-09-21 中能氢储(北京)能源工程研究院有限责任公司 一种微管储氢装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2283454C1 (ru) * 2005-07-08 2006-09-10 Александр Федорович Чабак Емкость для хранения водорода (варианты)
RU2007109238A (ru) * 2007-03-14 2008-09-20 Александр Федорович Чабак (RU) Емкость для хранения газов
RU2345273C1 (ru) * 2007-06-01 2009-01-27 Александр Федорович Чабак Емкость для хранения водорода
RU81286U1 (ru) * 2008-11-21 2009-03-10 Александр Федорович Чабак Емкость для хранения газов
CN110959088A (zh) * 2017-07-28 2020-04-03 H2能源有限责任公司 燃油气体储存系统
CN111336399A (zh) * 2020-04-03 2020-06-26 深圳中科氢能科技有限公司 一种输送能源气体的系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2283454C1 (ru) * 2005-07-08 2006-09-10 Александр Федорович Чабак Емкость для хранения водорода (варианты)
RU2007109238A (ru) * 2007-03-14 2008-09-20 Александр Федорович Чабак (RU) Емкость для хранения газов
RU2345273C1 (ru) * 2007-06-01 2009-01-27 Александр Федорович Чабак Емкость для хранения водорода
RU81286U1 (ru) * 2008-11-21 2009-03-10 Александр Федорович Чабак Емкость для хранения газов
CN110959088A (zh) * 2017-07-28 2020-04-03 H2能源有限责任公司 燃油气体储存系统
CN111336399A (zh) * 2020-04-03 2020-06-26 深圳中科氢能科技有限公司 一种输送能源气体的系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113418133A (zh) * 2021-07-05 2021-09-21 中能氢储(北京)能源工程研究院有限责任公司 一种微管储氢装置
CN113418133B (zh) * 2021-07-05 2022-07-29 中能氢储(北京)能源工程研究院有限责任公司 一种微管储氢装置

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