The invention discloses an external immersion \u2011 in-line enhanced heat exchange alloy hydrogen storage tank, which is mainly composed of four parts: tank body, heat exchange structure, alloy powder bed and gas conduction structure; the tank body is a double-layer shell structure, the inner shell is filled with alloy powder bed, the bed body is \in-line\ with heat exchange structure; the outer shell is filled with heat exchange medium, and the whole inner shell is \in-line\ with heat exchange medium In the material, the heat exchange structure is formed by welding a number of U-shaped heat pipes arranged in regular polygon with a number of grid fins. One section of the U-shaped heat pipe is welded with the grid fins and placed in the alloy powder bed, and the other section is inserted into the heat exchange medium of the outer shell. In the process of hydrogen absorption and desorption of alloy hydrogen storage tank, heat is transmitted through U-shaped heat pipe, and can also be directly exchanged through the heat exchange medium between the inner shell and the outer shell. By this way, the heat transfer efficiency of the alloy powder bed is significantly enhanced, and the hydrogen absorption and desorption performance of the alloy hydrogen storage tank is greatly improved.
【技术实现步骤摘要】
一种强化换热合金储氢罐
本专利技术属于合金储氢
,特别是涉及一种外浸-内嵌式强化换热合金储氢罐。
技术介绍
当今,氢能被认为是解决资源枯竭和环境压力等问题的理想能源。合金粉储运具有吸放氢条件温和、储运压力低、安全性能好、放氢纯度高等优点,因此被认为是一种较为理想的氢能储运方式。但是,由于合金粉本身导热性差,吸氢过程放出大量的热,使得合金粉床层温度急剧上升,吸氢过程减缓甚至停止;放氢过程需要吸收大量的热,使得合金粉床层温度急剧下降,放氢速率和放氢量均下降,这都将造成合金储氢罐性能下降甚至失效。此外,合金粉在吸放氢过程粉化后的合金细粉的传热性能极差,这也将导致合金储氢罐性能下降。因此,为了防止合金储氢罐性能衰减,改善合金粉床层的传热性能,提高合金储氢罐吸放性能,可以通过在合金储氢罐外壁设置翅片增加换热面积,或者将合金罐体浸入换热介质中,来改善合金储氢罐的换热性能;也可以在合金粉床层中设置一定数量的换热管,通过管内工作介质与合金床体直接换热来提高热交换效率。然而,对于径向厚度较大的合金储氢罐来说,单一靠外设翅片或者外浸换热介质这种外部热交换的方式,或者是床层内嵌换热管的热交换方式,都无法满足吸放氢热量需求,势必导致合金储氢罐性能下降。为了保证合金罐径向热量分布均衡,增加翅片、换热介质或者换热管的量,必然造成罐体体积增大、内部结构复杂等。
技术实现思路
针对上述技术中存在的单一换热形式热交换效率低、系统占用体积大等问题,本专利技术提供了一种外浸-内嵌式强化换热合金储氢 ...
【技术保护点】
1.一种强化换热合金储氢罐,其特征在于:包括罐体(1)、合金粉床体(2)、换热结构和导气结构;所述的罐体(1)为内层壳体(1a)和外层壳体(1b)构成的双层壳体结构,内层壳体(1a)的封头处设置有氢气进出口(10),所述的外层壳体(1b)上分别连接有换热介质入口(11)和换热介质出口(12),外层壳体(1b)与内层壳体(1a)之间充填换热介质;所述的换热结构由若干根U形热管(3a)与栅格翅片(3b)连接而成,所述U形热管(3a)中心轴线位于圆周上,U形热管(3a)的一段与栅格翅片(3b)钎焊连接,作为合金粉床体(2)的支撑结构,另一段插入换热介质中,所述的合金粉床体(2)由均匀装填在栅格翅片(3b)内的合金粉构成;所述的导气结构(4)由贯通于合金粉床体(2)中心部位的导气管(4a)和设于氢气进出口(10)处的过滤器(4b)组成,导气管(4a)内切于栅格翅片(3b)的栅格。/n
【技术特征摘要】
1.一种强化换热合金储氢罐,其特征在于:包括罐体(1)、合金粉床体(2)、换热结构和导气结构;所述的罐体(1)为内层壳体(1a)和外层壳体(1b)构成的双层壳体结构,内层壳体(1a)的封头处设置有氢气进出口(10),所述的外层壳体(1b)上分别连接有换热介质入口(11)和换热介质出口(12),外层壳体(1b)与内层壳体(1a)之间充填换热介质;所述的换热结构由若干根U形热管(3a)与栅格翅片(3b)连接而成,所述U形热管(3a)中心轴线位于圆周上,U形热管(3a)的一段与栅格翅片(3b)钎焊连接,作为合金粉床体(2)的支撑结构,另一段插入换热介质中,所述的合金粉床体(2)由均匀装填在栅格翅片(3b)内的合金粉构成;所述的导气结构(4)由贯通于合金粉床体(2)中心部位的导气管(4a)和设于氢气进出口(10)处的过滤器(4b)组成,导气管(4a)内切于栅格翅片(3b)的栅格。
2.根据权利要求1所述的一种强化换热合金储氢罐,其特征在于,所述的U形热管(3a)由管壳、吸液芯和端盖组成,包括蒸发段、冷凝段以及中间的绝热段。
3.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:程臣,莫俊林,王傲,吴骁,程冰冰,
申请(专利权)人:武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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