CN201363548Y - 车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体 - Google Patents

车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体，它主要由储罐外壳、冷却槽、吸附储罐、液氮冷却管、吸附储罐中部换热管、冷却槽支撑架、吸附储罐支撑架组成。所述的冷却槽套置在储罐外壳内、吸附储罐套置在冷却槽内且吸附储罐通过吸附储罐支撑架固定在冷却槽内壁，换热管贯穿储罐外壳、冷却槽、吸附储罐。由于本实用新型提出了储罐外壳、冷却槽及吸附槽间采用环氧玻璃钢支撑结构，有效解决了储罐支撑强度差、支撑漏热等问题，在增强储存系统强度的同时有效地控制了外界的漏热。本实用新型增设了吸附储罐中部换热管，引入强制对流空气以增强换热。因此，本实用新型在储罐结构、温度控制及吸附热效应管理方面都更为具体。

Description

车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体
技术领域
本实用新型涉及一种储运设备，特别是涉及一种车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体。
背景技术
中国专利99108289公开了一种低温吸附储氢和储气罐，该专利的核心技术为吸附储氢罐设计，应用液氮作冷源冷却吸附床，并用绝热保温层抑制传热、减少液氮消耗量。此外，该专利也考虑了吸附热对材料储氢性能的影响，在储罐吸附床中部设置金属换热器，应用液氮的冷量/自然循环空气的热量维持吸附床的温度。由于当前的研究证实了氢在具典型结构的碳基材料上存在适宜储存条件，最佳储氢温度在110K~160K，显然该专利的技术方案由于只能实现单一液氮温度而无法实现温度的连续控制，只适合于实验室内评估材料在液氮温度时的平衡吸附量。此外，通过外界空气自然对流至吸附储槽内为氢脱附提供热量也无法实际应用。上述问题在本申请专利的技术方案中都有考虑。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构合理、温度控制精度更高、管理吸附热效应更佳的车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：
本实用新型是一种车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体，它主要由储罐外壳、冷却槽、吸附储罐、液氮冷却管、吸附储罐中部换热管、冷却槽支撑架、吸附储罐支撑架组成；所述的冷却槽套置在储罐外壳内且通过冷却槽支撑架固定在储罐外壳内壁；所述的液氮冷却管环绕在吸附储罐的外壁上；所述的吸附储罐及环绕在吸附储罐的外壁上的液氮冷却管一起套置在冷却槽内且吸附储罐通过吸附储罐支撑架固定在冷却槽内壁；所述的用于加强气流流动的换热管贯穿储罐外壳、冷却槽、吸附储罐。
所述的换热管是自储罐外壳、冷却槽、吸附储罐的两顶端穿入和穿出，其与冷却槽、吸附储罐的结合处皆通过冷却槽支撑架、吸附储罐支撑架穿接。
所述的冷却槽支撑架设置在储罐外壳内壁两端与冷却槽外壁两端之间。
所述的吸附储罐支撑架设置在冷却槽内壁两端与吸附储罐外壁两端之间。
在吸附储罐内壁布设有不锈钢丝网。
在外罐和冷却槽之间的空腔采用高真空多层绝热，绝热材料选用玻璃纤维布。
在冷却槽与吸附储罐的冷却腔内注入冷媒R22。
由于本实用新型提出了储罐外壳、冷却槽及吸附槽间采用环氧玻璃钢支撑结构，有效解决了储罐支撑强度差、支撑漏热等问题，在增强储存系统强度的同时又有效地控制了外界的漏热。与此同时，考虑到现有技术方案中采用空气自然对流来缓解吸附床在脱附过程的温度变化难获理想效果，本实用新型增设了吸附储罐中部换热管，引入强制对流空气以增强换热。因此，本实用新型在储罐结构、温度控制及吸附热效应管理方面都更为具体，具有较强的实用性。本实用新型在冷源的供应方面和现有专利一样，皆采用液氮作冷源，不同的是，本专利引入氟利昂R22作冷媒，通过控制R22的温度实现吸附床温度的连续控制。
下面结合附图和具体实施案例对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型是一种车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体，它主要由储罐外壳1、冷却槽2、吸附储罐3、液氮冷却管4、吸附储罐中部换热管5、冷却槽支撑架6、吸附储罐支撑架7组成。
所述的冷却槽2套置在储罐外壳1内，在储罐外壳1内壁两端与冷却槽2外壁两端之间设置冷却槽支撑架61、62。在储罐外壳1和冷却槽2之间的空腔10采用高真空多层绝热，绝热材料选用玻璃纤维布。在吸附储罐3设有氢气输入管31、氢气排出管32。
所述的液氮冷却管4环绕在吸附储罐3的外壁上；所述的吸附储罐3及环绕在吸附储罐3的外壁上的液氮冷却管4一起套置在冷却槽2内，在冷却槽2内壁两端与吸附储罐3外壁两端之间吸附设置储罐支撑架71、72。在冷却槽2与吸附储罐3之间的冷却腔20内注入冷媒R22。
所述的用于加强气流流动的换热管5是从储罐外壳1、冷却槽2、吸附储罐3的一顶端穿入，从储罐外壳1、冷却槽2、吸附储罐3的另一顶端穿出。换热管5与冷却槽2、吸附储罐3的结合处皆通过冷却槽支撑架6、吸附储罐支撑架7穿接。
为防止储罐内碳基吸附剂颗粒在充放气过程中被带入系统，在吸附储罐3内壁布设有不锈钢丝网(图中未示)。
本实用新型的工作原理：
冷却槽2与吸附储罐3之间冷却腔20内的冷媒R22由充注口11注入、排出口12释放。充入冷媒R22由围绕吸附储罐3的液氮冷却管4冷却，液氮冷却管4的输入端口41、排出端口42。吸附储罐3充气时，吸附床中部换热管5通液氮以带走充气过程产热，从而加快充气进程；储罐放气时，为抑制吸附热效应对吸附储罐3供气特性的影响，引入由风机带动、并通过干燥器滤除水分的外界空气提供热量以增快吸附氢气的脱附。
本发明的重点就在于：采用冷却槽支撑架和吸附储罐支撑架用于储罐的支撑。

Claims (7)

1、一种车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体，其特征在于：它主要由储罐外壳、冷却槽、吸附储罐、液氮冷却管、吸附储罐中部换热管、冷却槽支撑架、吸附储罐支撑架组成；所述的冷却槽套置在储罐外壳内且通过冷却槽支撑架固定在储罐外壳内壁；所述的液氮冷却管环绕在吸附储罐的外壁上；所述的吸附储罐及环绕在吸附储罐的外壁上的液氮冷却管一起套置在冷却槽内且吸附储罐通过吸附储罐支撑架固定在冷却槽内壁；所述的用于加强气流流动的换热管贯穿储罐外壳、冷却槽、吸附储罐。
2、根据权利要求1所述的车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体，其特征在于：所述的换热管是自储罐外壳、冷却槽、吸附储罐的两顶端穿入和穿出，其与冷却槽、吸附储罐的结合处皆通过冷却槽支撑架、吸附储罐支撑架穿接。
3、根据权利要求1所述的车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体，其特征在于：所述的冷却槽支撑架设置在储罐外壳内壁两端与冷却槽外壁两端之间。
4、根据权利要求1所述的车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体，其特征在于：所述的吸附储罐支撑架设置在冷却槽内壁两端与吸附储罐外壁两端之间。
5、根据权利要求1所述的车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体，其特征在于：在吸附储罐内壁布设有不锈钢丝网。
6、根据权利要求1所述的车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体，其特征在于：在外罐和冷却槽之间的空腔采用高真空多层绝热，绝热材料选用玻璃纤维布。
7、根据权利要求1所述的车用氢燃料碳基材料吸附储存罐体，其特征在于：在冷却槽与吸附储罐的冷却腔内注入冷媒R22。
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