CN117869775A - 一种氢气储存稳压罐体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氢气储存稳压罐体，涉及氢气存储技术领域，包括第一储氢室、第二储氢室、输出仓，其特征在于，所述第一储氢室的内部设置上稳压组件和下稳压组件，所述上稳压组件包括固定安装在第一储氢室内的第一下基座，所述第一下基座的侧壁均与第一储氢室内部连接，所述第一下基座的上方设置第一上基座，所述第一上基座的侧壁与第一储氢室内部无连接，所述第一下基座和第一上基座相对面设置第一置物槽，上下两个所述第一置物槽构成放置上罐体的第一腔室，提高单个罐体的储氢量，大幅度提高生产效率、降低运营成本，同时第一储氢室内的环境温度稳定，氢气的储存更为安全。

Description

一种氢气储存稳压罐体

技术领域

本发明涉及氢气存储技术领域，具体为一种氢气储存稳压罐体。

背景技术

随着环保意识的增强和新能源技术的不断发展，氢能作为一种清洁、高效的能源，越来越受到人们的关注，然而，氢气的储存问题一直是制约其大规模应用的关键因素，现有的氢气储存技术存在储存效率低、安全性差等问题，无法满足实际应用的需求，因此，开发一种高效、安全的氢气储存系统及其储存方法，具有重要的现实意义和实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢气储存稳压罐体，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种氢气储存稳压罐体，包括第一储氢室、第二储氢室、输出仓，所述第一储氢室的内部设置上稳压组件和下稳压组件，所述上稳压组件包括固定安装在第一储氢室内的第一下基座，所述第一下基座的侧壁均与第一储氢室内部连接，所述第一下基座的上方设置第一上基座，所述第一上基座的侧壁与第一储氢室内部无连接，所述第一下基座和第一上基座相对面设置第一置物槽，上下两个所述第一置物槽构成放置上罐体的第一腔室。

根据上述技术方案，所述下稳压组件包括固定安装在第一储氢室内的第二下基座，所述第二下基座的侧壁均与第一储氢室内部连接，所述第二下基座的上方设置第二上基座，所述第二上基座的侧壁与第一储氢室内部无连接，所述第二下基座和第二上基座相对面设置第二置物槽，上下两个所述第二置物槽构成放置下罐体的第二腔室。

根据上述技术方案，所述第一上基座、第一下基座、第二上基座、第二下基座由上至下依次设置，并且在所述第一上基座、第一下基座、第二上基座、第二下基座的中间区域贯穿设置两根支撑杆，两根所述支撑杆的顶部与底部均分别与第一储氢室固定连接，两根所述支撑杆与第一下基座、第二下基座固定连接。

根据上述技术方案，所述第一储氢室的顶部设置主电机，所述主电机的输出端贯穿第一储氢室的顶部伸入第一储氢室的内部，所述主电机的输出端上固定连接螺旋杆，所述螺旋杆上由上至下分别丝杆传动连接上转套和下转套，所述上转套与第一上基座固定连接，所述下转套与第二上基座固定连接。

根据上述技术方案，所述第一储氢室的内侧壁上设置升降轨道，所述第一上基座、第二上基座均与升降轨道滑动连接。

根据上述技术方案，所述第一置物槽与第二置物槽内均设置若干根支撑杆组件，每根所述支撑杆组件包括固定安装在第一置物槽与第二置物槽内壁上的支杆，所述支杆上固定安装一个承载板，所述承载板上内嵌入式固定安装一个加热器和一个制冷器。

根据上述技术方案，所述承载板的表面内嵌入式设置若干个压力感应器。

根据上述技术方案，所述上罐体的罐头端设置有密封阀门一，所述下罐体的罐头端设置有密封阀门二；

所述密封阀门一上设置导管一，所述密封阀门二上设置导管二；

所述上罐体的尾部设置密封阀门三，所述下罐体的尾部设置密封阀门四，通过所述密封阀门三对上罐体进行氢气注入，通过所述密封阀门四对下罐体进行氢气注入。

根据上述技术方案，所述第二储氢室内设置四根稳压仓，所述导管一和导管二均贯穿第二储氢室的侧壁连接在一根导管三上，所述导管一、导管二与第二储氢室的连接处采用密封结构，所述导管三向上延伸在第二储氢室的内部设置四根导管四，每根所述导管四连接一个稳压仓，每个所述稳压仓与导管四连接处设置一个压力阀门。

根据上述技术方案，每个所述稳压仓的侧壁上均密封设置一根导管五，每两根所述导管五连接一根导管六，每根所述导管六连接一根加粗管，所述加粗管贯穿第二储氢室侧壁连接在输出仓上。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有加热器，通过加热的作用，提高单个上罐体和下罐体的储氢量，大幅度提高生产效率、降低运营成本，同时第一储氢室内的环境温度稳定，氢气的储存更为安全。

通过设置有压力感应器，第一，上罐体或者下罐体的受热或者制冷需要均匀，若是设置少量压力感应器，则无法确认每个加热器或者制冷器是否作用到上罐体或者下罐体上，第二，每个压力感应器均对上罐体或者下罐体进行检测，使得上罐体或者下罐体的放置位置准确，确保氢气注入的位置、角度准确，第三，通过第一下基座或者第二下基座上的压力感应器实时检测氢气存储量，能精准检测得氢气存储时具体的氢气存量，此检测方式可以在加热或者制冷上罐体或者下罐体的过程中检测得出氢气存量，避免上罐体或者下罐体内的氢气存量超出预设量，提高了氢气存储的安全性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体正面结构示意图；

图2是本发明的整体背面结构示意图；

图3是本发明的储氢室内部结构示意图；

图4是本发明的第一储氢室结构示意图；

图5是本发明的第二储氢室结构示意图；

图6是本发明的螺旋杆和转套结构示意图；

图7是本发明的承载板结构示意图；

图8是本发明的氢气输送示意图；

图中：1、第一储氢室；11、主电机；12、螺旋杆；13、上转套；14、下转套；15、升降轨道；

2、第二储氢室；21、稳压仓；22、导管三；23、导管四；24、压力阀门；25、导管五；26、导管六；27、加粗管；

3、输出仓；31、排气阀门；

4、隔门；41、支撑杆组件；42、支杆；43、加热器；44、制冷器；45、承载板；46、压力感应器；

5、上稳压组件；51、第一下基座；52、第一上基座；53、第一置物槽；54、上罐体；55、第一腔室；56、密封阀门一；57、导管一；58、密封阀门三；

6、下稳压组件；61、第二下基座；62、第二上基座；63、第二置物槽；64、下罐体；65、第二腔室；66、密封阀门二；67、导管二；68、密封阀门四；

7、支撑杆。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供技术方案：一种氢气储存稳压罐体，包括第一储氢室1、第二储氢室2、输出仓3，第一储氢室1和第二储氢室2的外侧均设置隔门4，通过隔门4密封第一储氢室1和第二储氢室2，避免外界环境影响第一储氢室1和第二储氢室2内的氢气。

第一储氢室1的内部设置上稳压组件5和下稳压组件6，上稳压组件5包括固定安装在第一储氢室1内的第一下基座51，第一下基座51的侧壁均与第一储氢室1内部连接，在第一下基座51的上方设置第一上基座52，第一上基座52的侧壁与第一储氢室1内部无连接，即第一上基座52的横向长度与纵向宽度均略小于第一下基座51，分别在第一下基座51和第一上基座52相对面设置第一置物槽53，上下两个第一置物槽53构成放置上罐体54的第一腔室55。

下稳压组件6包括固定安装在第一储氢室1内的第二下基座61，第二下基座61的侧壁均与第一储氢室1内部连接，在第二下基座61的上方设置第二上基座62，第二上基座62的侧壁与第一储氢室1内部无连接，即第二上基座62的横向长度与纵向宽度均略小于第二下基座61，分别在第二下基座61和第二上基座62相对面设置第二置物槽63，上下两个第二置物槽63构成放置下罐体64的第二腔室65。

第一上基座52、第一下基座51、第二上基座62、第二下基座61由上至下依次设置，并且在第一上基座52、第一下基座51、第二上基座62、第二下基座61的中间区域贯穿设置两根支撑杆7，两根支撑杆7的顶部与底部均分别与第一储氢室1固定连接，两根支撑杆7与第一下基座51、第二下基座61固定连接，作为固定第一下基座51和第二下基座61的结构，第一上基座52、第二上基座62则与支撑杆7无直接连接。

在第一储氢室1的顶部设置主电机11，主电机11的输出端贯穿第一储氢室1的顶部伸入第一储氢室1的内部，主电机11的输出端上固定连接螺旋杆12，在螺旋杆12上由上至下分别丝杆传动连接上转套13和下转套14，上转套13与第一上基座52固定连接，下转套14与第二上基座62固定连接，在第一储氢室1的内侧壁上设置升降轨道15，第一上基座52、第二上基座62均与升降轨道15滑动连接，通过驱动主电机11启动，带动螺旋杆12转动，通过上转套13、下转套14与螺旋杆12之间设置的丝杆传动机构，带动第一上基座52、第二上基座62进行升降。

第一置物槽53与第二置物槽63内均设置若干根支撑杆组件41，每根支撑杆组件41包括固定安装在第一置物槽53与第二置物槽63内壁上的支杆42，在支杆42上固定安装一个承载板45，在承载板45上内嵌入式固定安装一个加热器43和一个制冷器44，支杆42内设置电源，用于为加热器43和制冷器44供电，加热器43和制冷器44为现有结构，其主要作用就是通过与上罐体54、下罐体64贴合，继而对上罐体54、下罐体64进行升温或者降温。

在承载板45的表面内嵌入式设置若干个压力感应器46，加热器43、一个制冷器44和压力感应器46处于同一平面，由于承载板45的面积小，其贴合面可以与上罐体54、下罐体64有效贴合，使得加热器43、一个制冷器44、压力感应器46与上罐体54、下罐体64接触。

上罐体54的罐头端设置有密封阀门一56，下罐体64的罐头端设置有密封阀门二66；

密封阀门一56上设置导管一57，密封阀门二66上设置导管二67；

上罐体54的尾部设置密封阀门三58，下罐体64的尾部设置密封阀门四68，通过密封阀门三58对上罐体54进行氢气注入，通过密封阀门四68对下罐体64进行氢气注入。

第二储氢室2内设置四根稳压仓21，每个稳压仓21的构造一致，导管一57和导管二67均贯穿第二储氢室2的侧壁连接在一根导管三22上，导管一57、导管二67与第二储氢室2的连接处采用密封结构，导管三22向上延伸在第二储氢室2的内部设置四根导管四23，每根导管四23连接一个稳压仓21，每个稳压仓21与导管四23连接处设置一个压力阀门24，通过压力阀门24控制氢气的输出目的地。

每个稳压仓21的侧壁上均密封设置一根导管五25，每两根导管五25连接一根导管六26，每根导管六26连接一根加粗管27，加粗管27贯穿第二储氢室2侧壁连接在输出仓3上，每根导管五25上设置电控驱动阀门，由设备系统进行控制。

在输出仓3的侧壁上设置若干个排气阀门31，通过排气阀门31将氢气排出。

上罐体54和下罐体64为压力容器，用于储存氢气，上罐体54和下罐体64的内壁涂有金属氧化物纳米涂层，以提高氢气储存的效率和安全性，通过加热器43将上罐体54和下罐体64加热至一定温度，然后通过制冷器44将上罐体54和下罐体64冷却至一定温度，最后将氢气从上罐体54和下罐体64中输出，在加热和冷却过程中，上罐体54和下罐体64内壁的金属氧化物纳米涂层可以有效地提高氢气的吸附和解吸效率，具体氢气的存储流程为，将氢气从密封阀门三58和密封阀门四68内分别注入上罐体54和下罐体64，使得上罐体54和下罐体64内注满氢气，关闭密封阀门三58和密封阀门四68，通过设备系统打开加热器43，通过加热器43对上罐体54和下罐体64进行加热，设备系统预设加热温度，待上罐体54和下罐体64加热至预设加热温度时，加热器43停止加热且开启保温功能，维持上罐体54和下罐体64的温度始终在预设加热温度，以促进氢气在金属氧化物纳米涂层上的吸附，再逐渐从密封阀门三58和密封阀门四68中注入氢气，以提高上罐体54和下罐体64内的储氢量，待需要从上罐体54和下罐体64中输出氢气时，先关闭加热器43，再通过设备系统打开制冷器44，通过制冷器44对上罐体54和下罐体64进行冷却，设备系统预设冷却温度，在上罐体54和下罐体64冷却至预设冷却温度的过程中，氢气从上罐体54和下罐体64中始终保持输出，通过加热的作用，提高单个上罐体54和下罐体64的储氢量，大幅度提高生产效率、降低运营成本，同时第一储氢室1内的环境温度稳定，氢气的储存更为安全。

在更换上罐体54和下罐体64时，通过设备系统驱动主电机11运行，主电机11运行驱动螺旋杆12旋转，螺旋杆12旋转带动上转套13和下转套14在螺旋杆12上进行丝杆螺旋运动，最终带动第一上基座52和第二上基座62沿着升降轨道15进行升降运动，通过控制第一上基座52和第二上基座62的上升和下降，完成对第一腔室55和第二腔室65的控制，当第一上基座52和第二上基座62下降时，第一腔室55和第二腔室65的空间变小，当第一上基座52和第二上基座62上升时，第一腔室55和第二腔室65的空间变大，当需要放置或者安装上罐体54或者下罐体64时，抬高第一上基座52或者第二上基座62，增加第一腔室55和第二腔室65的空间，便于放置上罐体54或者下罐体64，当上罐体54或者下罐体64放置在承载板45上时，上罐体54或者下罐体64对第一下基座51或者第二下基座61上的压力感应器46，设备系统预设第一下基座51或者第二下基座61上的压力感应器46的受压数值范围，若是在上罐体54或者下罐体64放置完成后，第一下基座51或者第二下基座61上的压力感应器46显示数值均在压力感应器46的受压数值范围，则表示上罐体54或者下罐体64的放置第一步完成，若是第一下基座51或者第二下基座61上的单个的或者多个压力感应器46显示数值不在压力感应器46的受压数值范围，则设备系统呼叫人工进行检查，待确认上罐体54或者下罐体64的放置第一步完成，设备系统再次驱动主电机11反转，使得上转套13和下转套14在螺旋杆12上下降，带动第一上基座52和第二上基座62下降，待第一上基座52和第二上基座62下降至预设位置，第一上基座52、第二上基座62上的承载板45与上罐体54或者下罐体64贴合，设备系统预设第一上基座52和第二上基座62上的压力感应器46的受压数值范围，检测流程与第一下基座51或者第二下基座61上的压力感应器46检测流程一致，通过压力感应器46检测上罐体54或者下罐体64的放置是否成功，第一，上罐体54或者下罐体64的受热或者制冷需要均匀，若是设置少量压力感应器46，则无法确认每个加热器43或者制冷器44是否作用到上罐体54或者下罐体64上，第二，每个压力感应器46均对上罐体54或者下罐体64进行检测，使得上罐体54或者下罐体64的放置位置准确，确保氢气注入的位置、角度准确，第三，通过第一下基座51或者第二下基座61上的压力感应器46实时检测氢气存储量，能精准检测得氢气存储时具体的氢气存量，此检测方式可以在加热或者制冷上罐体54或者下罐体64的过程中检测得出氢气存量，避免上罐体54或者下罐体64内的氢气存量超出预设量，提高了氢气存储的安全性。

氢气的稳压传输流程：上罐体54内存储有低纯度的氢气，下罐体64内存储有高纯度的氢气，在传输氢气时，根据氢气传输要求决定传输何种纯度的氢气，若是进行低纯度的氢气，则先对上罐体54进行冷却处理，打开密封阀门一56，使得氢气从上罐体54内传输进入导管一57内，经由导管一57传输进入导管三22内，此时打开其中一个稳压仓21上的压力阀门24，使得传输氢气进入此稳压仓21内，经由导管五25、导管六26和加粗管27进入输出仓3内，最后通过排气阀门31排出至目的地，由于输送的氢气为低纯度气体，无需进行分压处理，直接通过单个稳压仓21进行氢气的传输，此方式可以提高氢气的输送速度，若是超出预设氢气输送时长，则采取分压模式，低纯度的氢气最多使用两个稳压仓21进行氢气输送；

若是进行高纯度的氢气，则先对下罐体64进行冷却处理，打开密封阀门二66，使得氢气从下罐体64内传输进入导管二67内，经由导管二67传输进入导管三22内，此时打开四个稳压仓21上的压力阀门24，使得氢气输送路径分为四种，分别进入四个稳压仓21内，此种方式为分压模式，通过电控驱动阀门控制每个稳压仓21内的高浓度氢气输送出去，避免高浓度氢气集中输送，提高氢气的输送安全，将低浓度氢气和高浓度氢气按照不同的方式进行输送，确保了氢气的稳定输出，防止输送氢气的过程中因压力过高而发生危险。

整个氢气输送过程均由输出仓3内的泵机进行抽气。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氢气储存稳压罐体，包括第一储氢室（1）、第二储氢室（2）、输出仓（3），其特征在于，所述第一储氢室（1）的内部设置上稳压组件（5）和下稳压组件（6），所述上稳压组件（5）包括固定安装在第一储氢室（1）内的第一下基座（51），所述第一下基座（51）的侧壁均与第一储氢室（1）内部连接，所述第一下基座（51）的上方设置第一上基座（52），所述第一上基座（52）的侧壁与第一储氢室（1）内部无连接，所述第一下基座（51）和第一上基座（52）相对面设置第一置物槽（53），上下两个所述第一置物槽（53）构成放置上罐体（54）的第一腔室（55）。

2.根据权利要求1所述的一种氢气储存稳压罐体，其特征在于，所述下稳压组件（6）包括固定安装在第一储氢室（1）内的第二下基座（61），所述第二下基座（61）的侧壁均与第一储氢室（1）内部连接，所述第二下基座（61）的上方设置第二上基座（62），所述第二上基座（62）的侧壁与第一储氢室（1）内部无连接，所述第二下基座（61）和第二上基座（62）相对面设置第二置物槽（63），上下两个所述第二置物槽（63）构成放置下罐体（64）的第二腔室（65）。

3.根据权利要求2所述的一种氢气储存稳压罐体，其特征在于，所述第一上基座（52）、第一下基座（51）、第二上基座（62）、第二下基座（61）由上至下依次设置，并且在所述第一上基座（52）、第一下基座（51）、第二上基座（62）、第二下基座（61）的中间区域贯穿设置两根支撑杆（7），两根所述支撑杆（7）的顶部与底部均分别与第一储氢室（1）固定连接，两根所述支撑杆（7）与第一下基座（51）、第二下基座（61）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种氢气储存稳压罐体，其特征在于，所述第一储氢室（1）的顶部设置主电机（11），所述主电机（11）的输出端贯穿第一储氢室（1）的顶部伸入第一储氢室（1）的内部，所述主电机（11）的输出端上固定连接螺旋杆（12），所述螺旋杆（12）上由上至下分别丝杆传动连接上转套（13）和下转套（14），所述上转套（13）与第一上基座（52）固定连接，所述下转套（14）与第二上基座（62）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种氢气储存稳压罐体，其特征在于，所述第一储氢室（1）的内侧壁上设置升降轨道（15），所述第一上基座（52）、第二上基座（62）均与升降轨道（15）滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种氢气储存稳压罐体，其特征在于，所述第一置物槽（53）与第二置物槽（63）内均设置若干根支撑杆组件（41），每根所述支撑杆组件（41）包括固定安装在第一置物槽（53）与第二置物槽（63）内壁上的支杆（42），所述支杆（42）上固定安装一个承载板（45），所述承载板（45）上内嵌入式固定安装一个加热器（43）和一个制冷器（44）。

7.根据权利要求6所述的一种氢气储存稳压罐体，其特征在于，所述承载板（45）的表面内嵌入式设置若干个压力感应器（46）。

8.根据权利要求7所述的一种氢气储存稳压罐体，其特征在于，所述上罐体（54）的罐头端设置有密封阀门一（56），所述下罐体（64）的罐头端设置有密封阀门二（66）；所述密封阀门一（56）上设置导管一（57），所述密封阀门二（66）上设置导管二（67）；所述上罐体（54）的尾部设置密封阀门三（58），所述下罐体（64）的尾部设置密封阀门四（68），通过所述密封阀门三（58）对上罐体（54）进行氢气注入，通过所述密封阀门四（68）对下罐体（64）进行氢气注入。

9.根据权利要求8所述的一种氢气储存稳压罐体，其特征在于，所述第二储氢室（2）内设置四根稳压仓（21），所述导管一（57）和导管二（67）均贯穿第二储氢室（2）的侧壁连接在一根导管三（22）上，所述导管一（57）、导管二（67）与第二储氢室（2）的连接处采用密封结构，所述导管三（22）向上延伸在第二储氢室（2）的内部设置四根导管四（23），每根所述导管四（23）连接一个稳压仓（21），每个所述稳压仓（21）与导管四（23）连接处设置一个压力阀门（24）。

10.根据权利要求9所述的一种氢气储存稳压罐体，其特征在于，每个所述稳压仓（21）的侧壁上均密封设置一根导管五（25），每两根所述导管五（25）连接一根导管六（26），每根所述导管六（26）连接一根加粗管（27），所述加粗管（27）贯穿第二储氢室（2）侧壁连接在输出仓（3）上。