CN114877241B - 一种储氢罐活化充放氢水浴装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储氢罐活化充放氢水浴装置及方法,包括:活化组件和加热组件,活化组件包括第一水箱、第一隔板、冷凝管及至少一个储氢罐,第一水箱的内部中空,第一隔板密封连接于第一水箱的内壁,并将第一水箱的内部分隔成相对对立的第一腔室和第二腔室,第一隔板的内部开设有容纳槽,冷凝管内置于容纳槽,并连接于第一隔板,至少一个储氢罐内置于第一水箱,并具有罐体段和阀门段,且储氢罐的罐体段密封内置于第一腔室、阀门段密封内置于第二腔室,加热组件与第一腔室的内部相连通,用于向第一腔室内通入热循环水。本发明能解决现有技术中高温的水蒸气易与活化后的储氢合金接触,从而导致合金罐(组)产生不可逆的负面影响的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及储制氢技术领域,尤其涉及一种储氢罐活化充放氢水浴装置及方法。
背景技术
氢作为一种清洁能源载体,具有来源丰富、质量轻、能量密度高、绿色环保、储存方式与利用形式多样等特点,目前常见的储氢技术主要为合金储氢技术,合金储氢技术充氢压力小,储氢量大,应用领域广,具有极大的推广前景。
一般储氢合金通常需要被装填至压力容器中,形成合金储氢罐(组)作为储制氢装置,经过活化后可正常使用,具有代表性的储氢合金有AB型TiFe储氢合金,AB2型laves相TiMn2,TiCr2储氢合金,AB5型LaNi5合金、BCC 相钒系固溶体储氢合金等,例如申请号为:CN201910060601.4的中国发明专利,名称为:一种温度补充式合金储氢供氢系统,包括金属储氢容器、恒温槽、溢流阀、质量流量控制器、氢源、燃料电池电堆、加热水箱、制冷机组、自动补水循环泵以及温度传感器;该系统以去离子水为传热介质,金属储氢容器能够在不同工况下通过对循环水的切换实现充/放氢流程的选择与转换,氢气流速平稳,反应均衡,反应产物为纯净水,清洁无污染,而且整个系统结构紧凑,制造和维修成本低,工作性能稳定,但活化后的储氢合金(如TiFe合金)对气态杂质(如H2O、CO、CO2、O2等)非常敏感,很容易被这些气态杂质毒化而导致储氢容量降低,而在合金罐(组)活化的过程中高温抽真空阶段罐内处于负压状态,易被水浴装置内的高温水蒸气进入,这将对合金罐(组)产生不可逆的负面影响。
因此,亟需一种储氢罐活化充放氢水浴装置及方法,用于解决现有技术中高温的水蒸气易与活化后的储氢合金接触,从而导致合金罐(组)产生不可逆的负面影响的问题。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种储氢罐活化充放氢水浴装置及方法,解决现有技术中高温的水蒸气易与活化后的储氢合金接触,从而导致合金罐(组)产生不可逆的负面影响的技术问题。
为达到上述技术目的,本发明的技术方案提供一种储氢罐活化充放氢水浴装置,包括:
活化组件,包括第一水箱、第一隔板、冷凝管及至少一个储氢罐,所述第一水箱的内部中空,所述第一隔板密封连接于所述第一水箱的内壁,并将所述第一水箱的内部分隔成相对对立的第一腔室和第二腔室,所述第一隔板的内部开设有容纳槽,所述冷凝管内置于所述容纳槽,并连接于所述第一隔板,至少一个所述储氢罐内置于所述第一水箱,并具有罐体段和阀门段,且所述储氢罐的罐体段密封内置于所述第一腔室、阀门段密封内置于所述第二腔室;
加热组件,所述加热组件与所述第一腔室的内部相连通,用于向所述第一腔室内通入热循环水。
进一步的,所述第一隔板开设有至少一个安装孔,所述安装孔与所述储氢罐一一对应设置,所述活化组件还包括第二隔板、至少一个密封圈及温控件,所述第二隔板设置于所述第一隔板的下方,并连接于所述第一腔室的内壁,所述储氢罐的阀门段插设于所述安装孔,且所述储氢罐的罐体段分别抵接于所述第一隔板和第二隔板,所述密封圈设置套设于所述储氢罐的罐体段,并连接于所述安装孔,所述温控件内置于所述第一腔室,用于保持所述第一腔室内水温在预设值。
进一步的,所述第二隔板将所述第一腔室分隔为设置于下方的加热腔和设置于上方的保温腔,所述第二隔板开设有至少一个用于连通所述保温腔和所述加热腔的连通孔,所述温控件内置于所述加热腔,并连接于所述第一水箱。
进一步的,所述加热组件包括第二水箱、加热件、第一水泵、第一出液阀及第一进液阀,所述第二水箱的内部中空,且加热件内置于所述第二水箱,用于加热所述第二水箱内的水,所述第一水泵的进液端与所述第二水箱的出液端相连通,且第一水泵的出液端与所述第一水箱的进液端相连通,所述第一出液阀设置于所述第一水泵的进液端和所述第二水箱的出液端之间,用于控制所述第二水箱的出液端与所述第一水泵的进液端相连通或断开,所述第一进液阀设置于所述第二水箱的进液端和所述第一水箱的出液端之间,用于控制所述第二水箱的进液端和所述第一水箱的出液端相连通或断开。
进一步的,还包括循环组件,所述循环组件包括第二水泵和第二出液阀,所述第二水泵的进液端与所述第一水箱的出液端相连通,且所述第二水泵的出液端与所述第一进液阀相连通,所述第二出液阀设置于所述第二水泵的进液端与所述第一水箱的出液端之间,用于控制第二水泵的进液端与所述第一水箱的出液端相连通或断开。
进一步的,还包括制冷组件,所述制冷组件包括第三水箱、制冷件、第三水泵、第三出液阀及第二进液阀,所述第三水箱的内部中空,且制冷件内置于所述第三水箱,用于冷却所述第三水箱内的水,所述第三水泵的进液端与所述第三水箱的出液端相连通,且所述第三水泵的出液端与所述第一水箱的进液端相连通,所述第三出液阀设置于所述第三水泵的进液端和所述第三水箱的出液端之间,用于控制所述第三水箱的出液端与所述第三水泵的进液端相连通或断开,所述第二进液阀设置于所述第三水箱的进液端和所述第一水箱的出液端之间,用于控制所述第三水箱的进液端和所述第一水箱的出液端相连通或断开。
进一步的,所述循环组件还包括第一回液阀和第二回液阀,所述第一回液阀设置于所述第一水泵的出液端和所述第一水箱的进液端之间,用于控制所述第一水泵的出液端和所述第一水箱的进液端相连通或断开,所述第二回液阀设置于所述第三水泵的出液端和所述第一水箱的进液端之间,用于控制所述第三水泵的出液端和所述第一水箱的进液端相连通或断开。
进一步的,还包括测量组件,所述测量组件包括第一液位计、第二液位计、浓度探测器及电导率测试仪,所述第一液位计和第二液位计分别内置于所述保温腔,且所述第一液位计相对所述第二液位计靠近所述第一隔板设置,用于监测所述保温腔内的液位变化,所述浓度探测器连接于所述第一水箱,用于监测所述第一水箱内氢气的浓度变化,所述电导率测试仪连接于所述第一水箱,用于监测所述第一水箱内循环水的电导率。
进一步的,还包括控制组件,所述控制组件与所述温控件、加热件、制冷件、第一水泵、第一出液阀、第一进液阀、第二水泵、第二出液阀、第三水泵、第三出液阀、第二进液阀、第一回液阀、第二回液阀、第一液位计、第二液位计、浓度探测器及电导率测试仪均相电性连接。
本发明的技术方案还提供一种储氢罐活化充放氢方法,根据上述的储氢罐活化充放氢水浴装置,包括如下步骤:
S1、在合金罐活化放氢时,首先将纯水打入所述第二水箱内,所述加热件将所述第二水箱内的水加热至预设温度后,开启所述第一水泵和所述第一回液阀,将加热好的纯水输入所述第一水箱,直至所述第一水箱内的水位达到所述第一液位计,然后开启所述第二出液阀、第二水泵及第一进液阀,实现所述第一水箱与所述第二水箱的水循环,最后停止所述加热件的循环加热,开启所述温控件;
S2、在合金罐吸氢时,首先将冷水打入所述第三水箱内,所述制冷件将所述第三水箱内的水制冷至预设温度后,关闭所述第一水泵和第一回液阀,同时开启所述第二出液阀、第二水泵及第一进液阀,将所述第一水箱内的热水输入至所述第二水箱内,直至所述第一水箱内的液位高度降至所述第二液位计,接着开启所述第三水泵和所述第二回液阀,将制冷好的纯水输入至所述第一水箱内,直至所述第一水箱内的水位达到所述第一液位计,然后开启第二出液阀、第二水泵和第二进液阀,实现所述第一水箱与所述第三水箱的水循环,最后停止所述制冷件的制冷循环,开启所述温控件。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:第一隔板内置于第一水箱内,并密封连接于所述第一水箱的内壁,并将第一水箱的内部分隔为两个相对独立且密封的第一腔室和第二腔室,且至少一个储氢罐的的罐体段密封内置于第一腔室、阀门段密封内置于第二腔室,同时冷凝管内置于第一隔板,用于冷凝附着于第一隔板上的高温蒸汽,以防止其上升进入第二腔室内,与储氢罐的阀门段发生接触,加热组件用于将加热后的水通入至第一水箱内,并与第一水箱内的水实现水循环,从而实现储氢罐的活化,这样的结构,能解决现有技术中高温的水蒸气易与活化后的储氢合金接触,从而导致合金罐(组)产生不可逆的负面影响。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的一种储氢罐活化充放氢水浴装置的结构示意图;
图2是本发明实施例所提供的第一水箱、第一隔板、第二隔板及冷凝管连接的结构示意图;
图3是本发明实施例所提供的冷凝管的结构示意图;
图4是本发明实施例所提供的控制组件与活化组件、加热组件、循环组件、制冷组件及测量组件相电性连接的示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
请参阅图1及图2,本发明提供了一种储氢罐活化充放氢水浴装置,包括:活化组件1和加热组件2,活化组件1包括第一水箱11、第一隔板12、冷凝管13及至少一个储氢罐14,第一水箱11的内部中空,第一隔板12密封连接于第一水箱11的内壁,并将第一水箱11的内部分隔成相对对立的第一腔室111和第二腔室112,第一隔板12的内部开设有容纳槽,冷凝管13内置于容纳槽,并连接于第一隔板12,至少一个储氢罐14内置于第一水箱11,并具有罐体段和阀门段,且储氢罐14的罐体段密封内置于第一腔室111、阀门段密封内置于第二腔室112,加热组件2与第一腔室111的内部相连通,用于向第一腔室111内通入热循环水。
可以理解,第一隔板12内置于第一水箱11内,并密封连接于第一水箱11的内壁,并将第一水箱11的内部分隔为两个相对独立且密封的第一腔室111和第二腔室112,且至少一个储氢罐14的的罐体段密封内置于第一腔室111、阀门段密封内置于第二腔室112,同时冷凝管13内置于第一隔板12,用于冷凝附着于第一隔板12上的高温蒸汽,以防止其上升进入第二腔室112内,与储氢罐14的阀门段发生接触,加热组件2用于将加热后的水通入至第一水箱11内,并与第一水箱11内的水实现水循环,从而实现储氢罐14的活化,以配合实现储氢罐14活化充放氢。
具体的,如图2及图3所示,本发明中容纳槽的形状呈涡状,且冷凝管13配合容纳槽设置,用于提高冷凝效果,将高温蒸汽冷凝至第一隔板12,以防止高温气体沿储氢罐14和第一隔板12的间隙进入第二腔室112,容纳槽的形状还可以为其他形状进行替代,此处冷凝管13为本领域技术人员所公知的常规设置,不作过多阐述。
进一步地,第一水箱11的外部装填聚氨酯保温阻燃材料可有效地保温,减少能耗,此处聚氨酯保温阻燃材料为本领域技术人员所公知的常规设置,不作过多阐述。
如图2所示,第一隔板12开设有至少一个安装孔,安装孔与储氢罐14一一对应设置,活化组件1还包括第二隔板15、至少一个密封圈及温控件16,第二隔板15设置于第一隔板12的下方,并连接于第一腔室111的内壁,储氢罐14的阀门段插设于安装孔,且其罐体段分别抵接于第一隔板12和第二隔板15,密封圈设置套设于储氢罐14的罐体段,并连接于安装孔,温控件16内置于第一腔室111,用于保持第一腔室111内水温在预设值。
可以理解,安装孔和储氢罐14的罐体段配合开设,且储氢罐14和第一隔板12之间通过密封圈进行密封,第二隔板15与第一隔板12相互间隔设置,用于将至少一个储氢罐14限位于第一水箱11内,防止至少一个储氢罐14的罐壁与第一水箱11的箱壁直接接触,同时温控件16内置于第一水箱11,用于对第一水箱11内的水进行控温。
进一步地,此处温控件16为既可以实现加热功能,又能实现制冷功能的小功率温控单元,例如加热制冷循环机等,此处为本领域技术人员所公知的常规设置,此处不作过多阐述。
其中作为一种实施方式,第二隔板15将第一腔室111分隔为设置于下方的加热腔1111和设置于上方的保温腔1112,第二隔板15开设有至少一个用于连通保温腔1112和加热腔1111的连通孔151,温控件16内置于加热腔1111,并连接于第一水箱11。
可以理解,第二隔板15上开设有多个连通孔151,用于将加热腔1111与保温腔1112相连通,用于确保储氢罐14底部与传热介质充分接触,而均匀受热。
如图1所示,加热组件2包括第二水箱21、加热件22、第一水泵23、第一出液阀24及第一进液阀25,第二水箱21的内部中空,且加热件22内置于第二水箱21,用于加热第二水箱21内的水,第一水泵23的进液端与第二水箱21的出液端相连通,且其出液端与第一水箱11的进液端相连通,第一出液阀24设置于第一水泵23的进液端和第二水箱21的出液端之间,用于控制第二水箱21的出液端与第一水泵23的进液端相连通或断开,第一进液阀25设置于第二水箱21的进液端和第一水箱11的出液端之间,用于控制第二水箱21的进液端和第一水箱11的出液端相连通或断开。
可以理解,第二水箱21、加热件22、第一水泵23、第一出液阀24及第一进液阀25的设置,用于配合第一水箱11实现第一水箱11内水的加热和循环。
进一步地,本发明中的加热件22为大功率加热单元,能实现第二水箱21内部水的快速高效地加热,例如发热电阻等,此处为本领域技术人员所公知的常规设置,此处不作过多阐述。
如图1所示,本发明中储氢罐14活化充放氢水浴装置还包括循环组件3,循环组件3包括第二水泵31和第二出液阀32,第二水泵31的进液端与第一水箱11的出液端相连通,且其出液端与第一进液阀25相连通,第二出液阀32设置于第二水泵31的进液端与第一水箱11的出液端之间,用于控制第二水泵31的进液端与第一水箱11的出液端相连通或断开。
可以理解,循环组件3与第一水箱11、第二水箱21配合使用,用于实现储氢罐14的高温活化和低温吸氢功能,以及高温和低温的切换功能等。
进一步地,循环组件3还包括第一回液阀33和第二回液阀34,第一回液阀33设置于第一水泵23的出液端和第一水箱11的进液端之间,用于控制第一水泵23的出液端和第一水箱11的进液端相连通或断开,第二回液阀34设置于第三水泵43的出液端和第一水箱11的进液端之间,用于控制第三水泵43的出液端和第一水箱11的进液端相连通或断开,以实现第一水箱11内的水分别回流至第二水箱21和第三水箱41中。
如图1所示,本发明中储氢罐14活化充放氢水浴装置还包括制冷组件4,制冷组件4包括第三水箱41、制冷件42、第三水泵43、第三出液阀44及第二进液阀45,第三水箱41的内部中空,且制冷件42内置于第三水箱41,用于冷却第三水箱41内的水,第三水泵43的进液端与第三水箱41的出液端相连通,且其出液端与第一水箱11的进液端相连通,第三出液阀44设置于第三水泵43的进液端和第三水箱41的出液端之间,用于控制第三水箱41的出液端与第三水泵43的进液端相连通或断开,第二进液阀45设置于第三水箱41的进液端和第一水箱11的出液端之间,用于控制第三水箱41的进液端和第一水箱11的出液端相连通或断开。
可以理解,第三水箱41、制冷件42、第三水泵43、第三出液阀44及第二进液阀45,和第一水箱11配合使用,用于实现第一水箱11内水的制冷和循环。
进一步地,本发明中的制冷件42为大功率制冷单元,能实现第二水箱21内部水的快速高效地制冷,例如半导体制冷片等,此处为本领域技术人员所公知的常规设置,此处不作过多阐述。
如图1所示,本发明中储氢罐14活化充放氢水浴装置还包括测量组件5,测量组件5包括第一液位计51、第二液位计52、浓度探测器53及电导率测试仪54,第一液位计51和第二液位计52分别内置于保温腔1112,且第一液位计51相对第二液位计52靠近第一隔板12设置,用于监测保温腔1112内的液位变化,浓度探测器53连接于第一水箱11,用于监测第一水箱11内氢气的浓度变化,电导率测试仪54连接于第一水箱11,用于监测第一水箱11内循环水的电导率。
可以理解,第一液位计51和第二液位计52分别用于对第一水箱11内的液位进行检测,配合实现本装置的高温和低温的切换功能,浓度探测器53可以监测第一水箱11内的氢气浓度,当第一水箱11内氢气浓度超标时,会反馈到加热件22、制冷件42及循环组件3立即停止输出和工作,同时利用电导率测试仪54对第一水箱11内纯水电导率参数进行监控,用于了解水浴系统内水质条件,以方便更换纯水或进行检修,确保对内部管路阀件无腐蚀。
进一步地,此处液位计、浓度探测器53及电导率测试仪54均为本领域技术人员所公知的常规设置,此处不作过多阐述。
如图1、图4所示,本发明中储氢罐14活化充放氢水浴装置还包括控制组件6,控制组件6与温控件16、加热件22、制冷件42、第一水泵23、第一出液阀24、第一进液阀25、第二水泵31、第二出液阀32、第三水泵43、第三出液阀44、第二进液阀45、第一回液阀33、第二回液阀34、第一液位计51、第二液位计52、浓度探测器53及电导率测试仪54均相电性连接。
可以理解,通过控制组件6对温控件16、加热件22、制冷件42、第一水泵23、第一出液阀24、第一进液阀25、第二水泵31、第二出液阀32、第三水泵43、第三出液阀44、第二进液阀45、第一回液阀33、第二回液阀34、第一液位计51、第二液位计52、浓度探测器53及电导率测试仪54的控制,用于实现本装置的自动化。
本发明还提供了一种储氢罐活化充放氢方法,根据上述的储氢罐活化充放氢水浴装置,包括如下步骤:
S1、在合金罐活化放氢时,首先将纯水打入第二水箱21内,加热件22将第二水箱21内的水加热至预设温度后,开启第一水泵23和第一回液阀33,将加热好的纯水输入第一水箱11,直至第一水箱11内的水位达到第一液位计51。然后开启第二出液阀32、第二水泵31及第一进液阀,实现第一水箱11与第二水箱21的水循环,最后停止加热件22的循环加热,开启温控件16;
S2、在合金罐吸氢时,首先将冷水打入第三水箱41内,制冷件42将第三水箱41内的水制冷至预设温度后,关闭第一水泵23和第一回液阀33,同时开启第二出液阀32、第二水泵31及第一进液阀25,将第一水箱11内的热水输入至第二水箱21内,直至第一水箱11内的液位高度降至第二液位计52,接着开启第三水泵43和第二回液阀34,将制冷好的纯水输入至第一水箱11内,直至第一水箱11内的水位达到第一液位计51。然后开启第二出液阀32、第二水泵31和第二进液阀45,实现第一水箱11与第三水箱41的水循环,最后停止制冷件42的制冷循环,开启温控件16。
本发明的具体工作流程,第一隔板12内置于第一水箱11内,并密封连接于第一水箱11的内壁,并将第一水箱11的内部分隔为两个相对独立且密封的第一腔室111和第二腔室112,且至少一个储氢罐14的的罐体段密封内置于第一腔室111、阀门段密封内置于第二腔室112,同时冷凝管13内置于第一隔板12,用于冷凝附着于第一隔板12上的高温蒸汽,以防止其上升进入第二腔室112内,与储氢罐14的阀门段发生接触,加热组件2用于将加热后的水通入至第一水箱11内,并与第一水箱11内的水实现水循环,从而实现储氢罐14的活化,以配合实现储氢罐14活化充放氢。
进一步地,本发明中水浴装置分为三个水箱,配备有单独的大功率加热单元的第二水箱21,和配备有单独的大功率制冷单元的第三水箱41,通过水泵和进液阀、出水阀和回水阀的切换可与第一水箱11进行循环,至少一个储氢罐14不与大功率加热/制冷单元直接接触,第一水箱11的外部装填聚氨酯保温阻燃材料可有效保温,同时第一水箱11的内部设有小功率加热管和冷凝管13可充分实现保温,主要用于活化过程中合金罐热量反馈较低的阶段的加热和制冷或合金罐停止放氢和充氢后的保压阶段,此阶段可停止第二水箱21和第三水箱41的循环只需保证其自身温度即可,有效地减少功耗。
进一步地,本发明中温控件16、加热件22、制冷件42、第一水泵23、第一出液阀24、第一进液阀25、第二水泵31、第二出液阀32、第三水泵43、第三出液阀44、第二进液阀45、第一回液阀33、第二回液阀34、第一液位计51、第二液位计52、浓度探测器53及电导率测试仪54均可通过上位机和PLC进行控制和状态监控,高低温状态切换快,响应时间短,第一水箱11内氢气的浓度探测器53、电导率测试仪54参数亦可在线监控,第一水箱11内氢气浓度超标时,会反馈到大功率加热/制冷单元和循环组件3立即停止输出和工作,通过对第一水箱11内纯水电导率参数进行监控,可实时了解本装置的循环水的水质条件,必要时更换纯水或进行检修,确保对内部管路阀件无腐蚀。
进一步地,本发明针对储氢合金易被毒化的特点在水浴装置内设计了隔绝水蒸气的第一隔板12,可有效防止负压下罐内被杂质气体毒化的不利影响,第一隔板12卡在第一水箱11的内壁,根据合金罐封头尺寸开孔,且嵌有耐高温垫圈,将合金罐(组)易漏气的阀门接口处与纯水隔绝,同时第一隔板12采用夹层设计,内部装配有水冷盘管,可使得第一水箱11内高温水蒸气在第一隔板12下侧被冷凝,确保合金罐(组)在负压状态下高温水蒸气不会上升至合金罐(组)阀门处。
通过上述结构,能用于解决现有技术中高温的水蒸气易与活化后的储氢合金接触,从而导致合金罐(组)产生不可逆的负面影响的技术问题。
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,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种储氢罐活化充放氢水浴装置,其特征在于,包括:
活化组件,包括第一水箱、第一隔板、冷凝管及至少一个储氢罐,所述第一水箱的内部中空,所述第一隔板密封连接于所述第一水箱的内壁,并将所述第一水箱的内部分隔成相对对立的第一腔室和第二腔室,所述第一隔板的内部开设有容纳槽,所述容纳槽呈涡状,且所述冷凝管配合内置于所述容纳槽,并连接于所述第一隔板,至少一个所述储氢罐内置于所述第一水箱,并具有罐体段和阀门段,且所述储氢罐的罐体段密封内置于所述第一腔室、阀门段密封内置于所述第二腔室;
加热组件,所述加热组件与所述第一腔室的内部相连通,用于向所述第一腔室内通入热循环水;
制冷组件,所述制冷组件包括第三水箱、制冷件、第三水泵、第三出液阀及第二进液阀,所述第三水箱的内部中空,且制冷件内置于所述第三水箱,用于冷却所述第三水箱内的水,所述第三水泵的进液端与所述第三水箱的出液端相连通,且所述第三水泵的出液端与所述第一水箱的进液端相连通,所述第三出液阀设置于所述第三水泵的进液端和所述第三水箱的出液端之间,用于控制所述第三水箱的出液端与所述第三水泵的进液端相连通或断开,所述第二进液阀设置于所述第三水箱的进液端和所述第一水箱的出液端之间,用于控制所述第三水箱的进液端和所述第一水箱的出液端相连通或断开;
其中,所述第一隔板开设有至少一个安装孔,所述安装孔与所述储氢罐一一对应设置,所述活化组件还包括第二隔板、至少一个密封圈及温控件,所述第二隔板设置于所述第一隔板的下方,并连接于所述第一腔室的内壁,所述储氢罐的阀门段插设于所述安装孔,且所述储氢罐的罐体段分别抵接于所述第一隔板和第二隔板,所述密封圈设置套设于所述储氢罐的罐体段,并连接于所述安装孔,所述温控件内置于所述第一腔室,用于保持所述第一腔室内水温在预设值,且所述温控件既能够实现加热功能又能实现制冷功能的小功率温控单元;
其中,储氢罐为合金罐,第一隔板卡在第一水箱的内壁,根据合金罐封头尺寸开孔,且嵌有耐高温垫圈,将合金罐易漏气的阀门接口处与纯水隔绝,同时第一隔板采用夹层设计,内部装配有水冷盘管,可使得第一水箱内高温水蒸气在第一隔板下侧被冷凝,确保合金罐在负压状态下高温水蒸气不会上升至合金罐阀门处;
其中,所述第二隔板将所述第一腔室分隔为设置于下方的加热腔和设置于上方的保温腔,所述第二隔板开设有至少一个用于连通所述保温腔和所述加热腔的连通孔,所述温控件内置于所述加热腔,并连接于所述第一水箱;
测量组件,所述测量组件包括第一液位计、第二液位计、浓度探测器及电导率测试仪,所述第一液位计和第二液位计分别内置于所述保温腔,且所述第一液位计相对所述第二液位计靠近所述第一隔板设置,用于监测所述保温腔内的液位变化,所述浓度探测器连接于所述第一水箱,用于监测所述第一水箱内氢气的浓度变化,所述电导率测试仪连接于所述第一水箱,用于监测所述第一水箱内循环水的电导率。
2.根据权利要求1所述储氢罐活化充放氢水浴装置,其特征在于,所述加热组件包括第二水箱、加热件、第一水泵、第一出液阀及第一进液阀,所述第二水箱的内部中空,且加热件内置于所述第二水箱,用于加热所述第二水箱内的水,所述第一水泵的进液端与所述第二水箱的出液端相连通,且所述第一水泵的出液端与所述第一水箱的进液端相连通,所述第一出液阀设置于所述第一水泵的进液端和所述第二水箱的出液端之间,用于控制所述第二水箱的出液端与所述第一水泵的进液端相连通或断开,所述第一进液阀设置于所述第二水箱的进液端和所述第一水箱的出液端之间,用于控制所述第二水箱的进液端和所述第一水箱的出液端相连通或断开。
3.根据权利要求2所述储氢罐活化充放氢水浴装置,其特征在于,还包括循环组件,所述循环组件包括第二水泵和第二出液阀,所述第二水泵的进液端与所述第一水箱的出液端相连通,且所述第二水泵的出液端与所述第一进液阀相连通,所述第二出液阀设置于所述第二水泵的进液端与所述第一水箱的出液端之间,用于控制第二水泵的进液端与所述第一水箱的出液端相连通或断开。
4.根据权利要求3所述储氢罐活化充放氢水浴装置,其特征在于,所述循环组件还包括第一回液阀和第二回液阀,所述第一回液阀设置于所述第一水泵的出液端和所述第一水箱的进液端之间,用于控制所述第一水泵的出液端和所述第一水箱的进液端相连通或断开,所述第二回液阀设置于所述第三水泵的出液端和所述第一水箱的进液端之间,用于控制所述第三水泵的出液端和所述第一水箱的进液端相连通或断开。
5.根据权利要求4所述储氢罐活化充放氢水浴装置,其特征在于,还包括控制组件,所述控制组件与所述温控件、加热件、制冷件、第一水泵、第一出液阀、第一进液阀、第二水泵、第二出液阀、第三水泵、第三出液阀、第二进液阀、第一回液阀、第二回液阀、第一液位计、第二液位计、浓度探测器及电导率测试仪均相电性连接。
6.一种储氢罐活化充放氢方法,根据权利要求5所述的储氢罐活化充放氢水浴装置,其特征在于,包括如下步骤:
S1、在合金罐活化放氢时,首先将纯水打入所述第二水箱内,所述加热件将所述第二水箱内的水加热至预设温度后,开启所述第一水泵和所述第一回液阀,将加热好的纯水输入所述第一水箱,直至所述第一水箱内的水位达到所述第一液位计,然后开启所述第二出液阀、第二水泵及第一进液阀,实现所述第一水箱与所述第二水箱的水循环,最后停止所述加热件的循环加热,开启所述温控件;
S2、在合金罐吸氢时,首先将冷水打入所述第三水箱内,所述制冷件将所述第三水箱内的水制冷至预设温度后,关闭所述第一水泵和第一回液阀,同时开启所述第二出液阀、第二水泵及第一进液阀,将所述第一水箱内的热水输入至所述第二水箱内,直至所述第一水箱内的液位高度降至所述第二液位计,接着开启所述第三水泵和所述第二回液阀,将制冷好的纯水输入至所述第一水箱内,直至所述第一水箱内的水位达到所述第一液位计,然后开启第二出液阀、第二水泵和第二进液阀,实现所述第一水箱与所述第三水箱的水循环,最后停止所述制冷件的制冷循环,开启所述温控件。
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