CN214948201U - 一种固态氢气储运车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固态氢气储运车。储运车包括运输车和设置在运输车上的储氢系统，储氢系统包括固态储氢罐、导热油炉装置和输氢管，输氢管与固态储氢罐相连通，导热油炉装置包括油罐、加热器和冷凝器，加热器设置在油罐上，油罐通过输油管和回油管与固态储氢罐内的导热管构成循环回路，回油管设有循环泵、第一温度变送器、三通阀、第二温度变送器和油路控制阀，回油管上并联有支路，冷凝器设置在支路上。本实用新型将导热油炉装置和固态储氢罐一起集成在运输车上，不仅降低了成本，在整个充放氢的过程中也减少了导热油泄露的可能，而且可以很好的控制导热油的温度，使得充氢效率更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢能技术领域，尤其涉及一种固态氢气储运车。
背景技术
氢能是一种清洁无污染的新能源。但氢气在常态下体积密度小，液化温度低，难以储存和运输，这些因素限制了氢能的推广和应用。镁基储氢材料是一种极具发展前景的固体储氢材料，其储氢量高（7.6 wt.%），来源广泛，无毒无害，成本低廉，安全性好，适合氢气的大规模储运。镁合金储氢的原理是：在一定温度和氢气压力条件下，镁合金材料能够与氢气发生可逆的吸氢-脱氢反应，从而实现氢气的储存与释放。现有技术中的一种镁基固态储运氢装置来运输氢气，通过导热油来给储氢材料加热来实现充氢与放氢，但整套装置需要独立的本地热油加热系统来给导热油加热从而让镁合金材料进行充放氢作业，在氢气提供方充氢位置与氢气需求方放氢位置都需要独立安装一台导热油加热系统，对于氢气提供方充氢位置与氢气需求方来说都比较麻烦，而且还增加了成本，而且在整个充放氢的过程中因为连接处为拆卸式的原因，导热油也有泄露的可能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种一体化的固态氢气储运车。
本实用新型的一种固态氢气储运车，包括运输车和设置在所述运输车上的储氢系统，所述储氢系统包括固态储氢罐、导热油炉装置和输氢管，所述固态储氢罐内部填充有储氢材料，所述输氢管与所述固态储氢罐相连通，所述导热油炉装置包括油罐、加热器和冷凝器，所述加热器设置在所述油罐上用于加热其内部油，所述油罐通过输油管和回油管与所述固态储氢罐内的导热管构成循环回路，所述回油管沿导热油流动方向依次设有循环泵、第一温度变送器、三通阀、第二温度变送器和油路控制阀，所述回油管上并联有支路，所述支路的一端与所述三通阀的一端口相连通，另一端位于所述三通阀和第二温度变送器之间，所述冷凝器设置在所述支路上。
进一步的，所述固态储氢罐上设有用于检测其内部温度的温度传感器。
进一步的，固态氢气储运车还包括控制器，所述三通阀和油路控制阀均为电磁阀，所述控制器与所述温度传感器、第一温度变送器、第二温度变送器、三通阀和油路控制阀电连接。
进一步的，所述输氢管上沿进气方向依次设有截止阀、流量控制阀、氢气流量计和散热盘管。
进一步的，所述输氢管的一端与所述固态储氢罐相连通，所述输氢管的另一端设有氢气软管。
进一步的，所述导热油炉装置与外部电源电连接。
进一步的，固态氢气储运车包括箱体，所述箱体设置在所述运输车上，所述储氢系统位于所述箱体内。
本实用新型将导热油炉装置和固态储氢罐一起集成在运输车上，避免了氢气提供方充氢位置与氢气需求方都需要设置导热油炉装置，以及避免了导热油炉装置与固态储氢罐由于连接不紧密出现漏油的情况，不仅降低了成本，在整个充放氢的过程中也减少了导热油泄露的可能，而且可以很好的控制导热油的温度，使得充氢效率更高。
本实用新型的导热油炉装置的油流经路径为，在油罐通过加热器进行加热，然后通过回油管到固态储氢罐的导热管，再由固态储氢罐的导热管通过输油管回到油罐内，循环泵为整个热油循环提供动力，热油经过第一温度变送器后流入三通阀，当第一温度变送器检测到油温超过预设值时，控制三通阀，使得热油经过支路上冷凝器的冷却后回到回油管，第二温度变送器检测到油温还是超过预设值时，关闭油路控制阀，改变三通阀的流向，热油流经三通阀回到冷凝器继续冷却，当第二温度变送器检测到油温不超过预设值时，打开油路控制阀，回流入固态储氢罐内。
附图说明
图1为本实用新型的固态氢气储运车的结构示意图；
图2为本实用新型的导热油炉装置的结构示意图。
100、运输车；200、储氢系统；1、固态储氢罐；2、导热油炉装置；20、油路控制阀；21、油罐；22、加热器；23、冷凝器；24、输油管；25、回油管；26、循环泵；27、第一温度变送器；28、三通阀；29、第二温度变送器；3、输氢管；31、截止阀；32、流量控制阀；33、氢气流量计；34、散热盘管；35、氢气软管；4、支路；5、温度传感器；6、箱体。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1和2所示，本实用新型的一种固态氢气储运车，包括运输车100和设置在运输车100上的储氢系统200，储氢系统200包括固态储氢罐1、导热油炉装置2和输氢管3，固态储氢罐1内部填充有储氢材料，输氢管3与固态储氢罐1相连通，导热油炉装置2包括油罐21、加热器22和冷凝器23，加热器22设置在油罐21上用于加热其内部油，油罐21通过输油管24和回油管25与固态储氢罐1内的导热管构成循环回路，回油管25沿导热油流动方向依次设有循环泵26、第一温度变送器27、三通阀28、第二温度变送器29和油路控制阀20，回油管25上并联有支路4，支路4的一端与三通阀28的一端口相连通，另一端位于三通阀28和第二温度变送器29之间，冷凝器23设置在支路4上。
本实用新型将导热油炉装置2和固态储氢罐1一起集成在运输车100上，避免了氢气提供方充氢位置与氢气需求方都需要设置导热油炉装置2，以及避免了导热油炉装置2与固态储氢罐1由于连接不紧密出现漏油的情况，不仅降低了成本，在整个充放氢的过程中也减少了导热油泄露的可能。
固态储氢罐1上还可以设有用于检测其内部温度的温度传感器5。固态氢气储运车还可以包括控制器（图中未示出），三通阀28和油路控制阀20均为电磁阀，控制器与温度传感器5、第一温度变送器27、第二温度变送器29、三通阀28和油路控制阀20电连接。通过温度传感器5来实时监控固态储氢罐1内的温度来达到控制回油管25的油温的目的。
输氢管3上沿进气方向可以依次设有截止阀31、流量控制阀32、氢气流量计33和散热盘管34。氢气从固态储氢罐1中被释放出来时，经过散热盘管34，将热氢气降温。
输氢管3的一端与固态储氢罐1相连通，输氢管3的另一端设有氢气软管35，方便与外部设备连接，
导热油炉装置2与外部电源电连接，由外部电源供电。
固态氢气储运车可以包括箱体6，箱体6设置在运输车100上，储氢系统200位于箱体6内，便于运输保护储氢系统200。
本实用新型的一种固态氢气储运车的氢气充装模式为，充氢模式：固态氢气储运车到达充装站，由输氢管3连接氢气源提供低压氢气，可以由电缆与防爆快接接头连接站内电源，给导热油炉装置2供电。 氢气流经氢气软管35，到达截止阀31，此时打开截止阀31，氢气经过流量控制阀32控制氢气的流量后到达氢气流量计33，可以记录氢气流经的质量流量，方便记录充氢的容量，经过散热盘管34（充氢过程没有作用）后氢气进入了固态储氢罐1内。外接电源由电缆与防爆快接接头接入导热油炉装置2内，给导热油炉装置2供电，使加热器22开始油罐21内的导热油进行加热作业，由循环泵26控制整个热油的循环，将加热后的导热油流经第一温度变送器27后进入三通阀28中，三通阀28关闭与冷凝器23的通道，热油直接运输至回油管25中，由油路控制阀20控制热油流量后输入固态储氢罐1，此时固态储氢罐1内部材料被加热，储氢材料开始正常吸氢，由于吸氢过程是放热过程，温度传感器5检测到固态储氢罐1内温度超过预设值，而且当第一温度变送器27监控到油温高于设定温度时，控制器控制加热器22停止工作，控制三通阀28只开启支路4，启动冷凝器23，对管道内的热油降温，维持整个管路热油的温度，当第一温度变送器27监视到温度低于设定值时，控制器关闭冷凝器23，控制加热器22继续工作，控制三通阀28关闭与冷凝器23的通道，直到整个充氢过程结束。而在通过冷凝器23对对管道内的热油降温后，第二温度变送器29监控到油温高于设定温度时，控制器关闭油路控制阀20，热油在支路4与回油管25中循环冷却，使得油温低于预设值后再打开油路控制阀20。
充氢过程结束后关闭导热油炉装置2，关闭截止阀31，脱开防爆快插插头，整个充氢过程结束，固态氢气储运车可以正常运输。
本实用新型的一种固态氢气储运车的放氢模式：储固态氢气储运车到达用气站，由氢气软管35连接用气源可释放低压氢气，由电缆与防爆快接接头连接站内电源，给固态氢气储运车内导热油炉装置2供电。油罐21内部的加热器22开始对管路内的导热油进行加热作业，由循环泵26控制整个热油的循环，将加热后的导热油流经第一温度变送器27后通入三通阀28中，控制器控制三通阀28关闭与冷凝器23的通道，热油直接运输至固态储氢罐1，此时固态储氢罐1内部材料被加热，储氢材料开始正常放氢，打开氢气截止阀31，氢气从固态储氢罐1中被释放出来，经过散热盘管34，将热氢气降温后，经过氢气流量计33，记录氢气释放的质量流量，经过流量控制阀32，控制氢气释放速度与流量，直到整个放氢过程结束。关闭导热油炉装置2，关闭截止阀31，脱开防爆快插插头，整个放氢过程结束，固态储氢车可以正常再次循环使用。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种固态氢气储运车，其特征在于：包括运输车（100）和设置在所述运输车（100）上的储氢系统（200），所述储氢系统（200）包括固态储氢罐（1）、导热油炉装置（2）和输氢管（3），所述固态储氢罐（1）内部填充有储氢材料，所述输氢管（3）与所述固态储氢罐（1）相连通，所述导热油炉装置（2）包括油罐（21）、加热器（22）和冷凝器（23），所述加热器（22）设置在所述油罐（21）上用于加热其内部油，所述油罐（21）通过输油管（24）和回油管（25）与所述固态储氢罐（1）内的导热管构成循环回路，所述回油管（25）沿导热油流动方向依次设有循环泵（26）、第一温度变送器（27）、三通阀（28）、第二温度变送器（29）和油路控制阀（20），所述回油管（25）上并联有支路（4），所述支路（4）的一端与所述三通阀（28）的一端口相连通，另一端位于所述三通阀（28）和第二温度变送器（29）之间，所述冷凝器（23）设置在所述支路（4）上。
2.如权利要求1所述的一种固态氢气储运车，其特征在于：所述固态储氢罐（1）上设有用于检测其内部温度的温度传感器（5）。
3.如权利要求2所述的一种固态氢气储运车，其特征在于：固态氢气储运车还包括控制器，所述三通阀（28）和油路控制阀（20）均为电磁阀，所述控制器与所述温度传感器（5）、第一温度变送器（27）、第二温度变送器（29）、三通阀（28）和油路控制阀（20）电连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种固态氢气储运车，其特征在于：所述输氢管（3）上沿进气方向依次设有截止阀（31）、流量控制阀（32）、氢气流量计（33）和散热盘管（34）。
5.如权利要求1-3任一项所述的一种固态氢气储运车，其特征在于：所述输氢管（3）的一端与所述固态储氢罐（1）相连通，所述输氢管（3）的另一端设有氢气软管（35）。
6.如权利要求1-3任一项所述的一种固态氢气储运车，其特征在于：所述导热油炉装置（2）与外部电源电连接。
7.如权利要求1-3任一项所述的一种固态氢气储运车，其特征在于：固态氢气储运车包括箱体（6），所述箱体（6）设置在所述运输车（100）上，所述储氢系统（200）位于所述箱体（6）内。
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