一种输送能源气体的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种输送能源气体的系统，涉及高压储气技术领域；为了解决气体储充放效率不高问题；具体包括储气多毛细管系统和毛细管储气系统，所述储气多毛细管系统包括有均匀分布的毛细管，毛细管呈圆柱形，毛细管的外表面包裹有易熔材料，大量尺寸相同的圆柱形薄壁玻璃毛细管组成有同一个毛细管束。本发明专利技术毛细管为独立储气，而毛细管之间互不连通，气体也不会通过毛细管壁泄露到外界，密封材料可以填充毛细管外表面的微小缝隙和裂痕，从而增强毛细管的强度，大容量的储氢容器可制作成任意形状，由大量多毛细管用环氧橡胶粘接而成，避免毛细管在高压下结构损坏，可保证高压充气的速度，放气的速度与压力也可控，系统的安全性很高。

A system for transporting energy gas

【技术实现步骤摘要】
一种输送能源气体的系统
本专利技术涉及高压储气
，尤其涉及一种输送能源气体的系统。
技术介绍
氢能是最清洁的能源，可完全实现零排放，但是氢能面临的最大问题是储存和充放可控，毛细管储氢是一种完全不同的高压储氢方法，未来可替代现有的高压气罐储氢，还可以用于氢气的输送和运输，玻璃毛细管储氢可以达到更高的压力超过100MPa，而气罐储氢先有技术也只有35-70MPa，氢气散布在互不相通的独立毛细管中，当单根毛细管发生泄漏或爆裂时，不会波及到其他毛细管，其他毛细管还可以正常工作，因此可避免大量高压氢气瞬间向外排放，储氢安全性远远高于其他高压法，除了储气之外，微管结构容器还可用作航空器紧急情况下的供养储气系统，在充放气和充放速度、压力可控方面，必须保持合适的充放压力，一般为0.1-1.0MPa。经检索，中国专利申请号为CN201821226711.0的专利，公开了一种氢气输送系统，包括氢气压缩机Ⅰ，所述氢气压缩机Ⅰ进口通入电解水制取的氢气、其出口连接氢气缓冲罐进口，所述氢气缓冲罐出口通过气动调节阀Ⅰ连接燃气混合装置的氢气入口，所述燃气混合装置的天然气入口通过气动调节阀Ⅱ连接天然气缓冲罐出口，所述天然气缓冲罐进口通入天然气。上述专利中的氢气输送系统存在以下不足：储氢密度和体积储氢密度偏低，以及充放效率不高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种输送能源气体的系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种输送能源气体的系统，包括储气多毛细管系统和毛细管储气系统，所述储气多毛细管系统包括有均匀分布的毛细管，毛细管呈圆柱形，毛细管的外表面包裹有易熔材料，大量尺寸相同的圆柱形薄壁玻璃毛细管组成有同一个毛细管束，毛细管束紧密捆扎形成毛细管矩阵，毛细管束截面相同，末端封闭，在后端急剧收缩成柔韧的输气管，毛细管束的一端设有密封盖。优选地：所述毛细管的材质可以是玻璃、石英或玄武岩。优选地：所述密封盖为铟锡合金材料，具备更低的熔点温度和对毛细管很高的附着力。优选地：所述密封盖长度L计算公式为：密封盖的长度L根据盖子对毛细管内表面的粘合力大于充气加压时将盖子拉出的压力测定，其中R-毛细管内径，k-合金对玻璃外表面单位面积的粘合力，P-毛细管内部所需气体的压力。优选地：所述毛细管壁厚与毛细管半径在恒定截面部分的比为0.1％-10％，毛细管壁厚最好小于10mkm，甚至小于2mkm。优选地：所述易熔材料为环氧胶或环氧橡胶。优选地：所述毛细管储气系统包括毛细管，毛细管还可以呈六棱柱形，六棱柱形的毛细管边与边贴合，大量尺寸相同的六棱柱形薄壁玻璃毛细管组成有同一个毛细管束，毛细管束横截面呈蜂窝形，毛细管束外表面组成有毛细管的外侧壁，毛细管的外侧壁呈圆柱面，毛细管束的一端设有密封盖，密封盖的长度与毛细管的周长成正比，与附着水平成反比，毛细管束的截面相同，末端封闭，后端急剧收缩成很细的柔韧性很强的输气管。优选地：多个所述毛细管束组成有同一个毛细管外壳，毛细管外壳不一定是六棱柱形。优选地：所述毛细管储气系统可以用焊接将多个毛细管外壳制成任意形状的结构，多个毛细管外壳尾部拉伸形成毛细管束收窄的输气管，毛细管束收窄的输气管形成输气管线缆，输气管线缆一端通过环氧胶连接有减压阀，减压阀一侧外壁焊接有气体减压缓冲容器，气体减压缓冲容器电性连接有动力单元。优选地：所述输气管线缆可以有支撑芯缆，支撑芯缆材质可以是金属或玻璃纤维，支撑芯缆外表面涂覆有聚乙烯涂层。本专利技术的有益效果：多毛细管结构在一定长度上截面不变，然后急剧收窄，当直径小到一定数值时就会变得柔韧，收窄的部分可以制作的很长，作为输送气体的管子使用，这种柔性输气管将储氢容器和充放气系统连接在一起，柔性输气管可外包保护壳，用以保护不受来自外部的机械冲击，每一个毛细管独立储气，而毛细管之间互不连通，气体也不会通过毛细管壁泄露到外界，密封材料还可以填充毛细管外表面的微小缝隙和裂痕，从而增强毛细管的强度，大容量的储氢容器可制作成任意形状，由大量多毛细管用环氧橡胶粘接而成，避免毛细管在高压下结构损坏，储氢容器还可以外包保护壳，材质选用轻质多孔聚合物，保护容器不受外来冲击，可保证高压充气的速度，放气的速度与压力也可控小于1MPa，系统的安全性很高，还可以用来储存其他气体，如甲烷、央企、氦气，氢气和甲烷的混合气体，氧气和氦气的混合气体以及其他纯气体和混合气体。附图说明图1为本专利技术提出的一种输送能源气体的系统的多个圆柱形毛细管捆扎在一起的多毛细管结构储氢容器的横截面结构示意图；图2为本专利技术提出的一种输送能源气体的系统的多个六棱柱形毛细管焊接在一起的毛细管封闭端外观结构示意图；图3为本专利技术提出的一种输送能源气体的系统的多个六棱柱形毛细管束横截面急剧收窄，变成很细的柔性输气管的形状结构示意图；图4为本专利技术提出的一种输送能源气体的系统的多个毛细管外壳结构集束成任意形状的储气容器结构示意图；图5为本专利技术提出的一种输送能源气体的系统的输气管线缆横截面的结构示意图。图中：1毛细管、2易熔材料、3密封盖、4毛细管的外侧壁、5毛细管外壳、6毛细管束收窄的输气管、7输气管线缆、8减压阀、9气体减压缓冲容器、10动力单元、11支撑芯缆、12聚乙烯涂层、13芳纶纤维或碳纤维、14防撞外壳。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。一种输送能源气体的系统，如图1所示，包括储气多毛细管系统和毛细管储气系统，所述储气多毛细管系统包括有均匀分布的毛细管1，毛细管1呈圆柱形，毛细管1的外表面包裹有易熔材料2，大量尺寸相同的圆柱形薄壁玻璃毛细管1组成有同一个毛细管束，毛细管束紧密捆扎形成毛细管矩阵或其他形状，毛细管束截面相同，末端封闭，在后端急剧收缩成柔韧的输气管，毛细管束的一端设有密封盖3。所述毛细管1的材质可以是玻璃、石英或玄武岩，材料要保证可以使用相应的磨具拉伸，拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输送能源气体的系统，包括储气多毛细管系统和毛细管储气系统，其特征在于，所述储气多毛细管系统包括有均匀分布的毛细管(1)，毛细管(1)呈圆柱形，毛细管(1)的外表面包裹有易熔材料(2)，大量尺寸相同的圆柱形薄壁玻璃毛细管(1)组成有同一个毛细管束，毛细管束紧密捆扎形成毛细管矩阵，毛细管束截面相同，末端封闭，在后端急剧收缩成柔韧的输气管，毛细管束的一端设有密封盖(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种输送能源气体的系统，包括储气多毛细管系统和毛细管储气系统，其特征在于，所述储气多毛细管系统包括有均匀分布的毛细管(1)，毛细管(1)呈圆柱形，毛细管(1)的外表面包裹有易熔材料(2)，大量尺寸相同的圆柱形薄壁玻璃毛细管(1)组成有同一个毛细管束，毛细管束紧密捆扎形成毛细管矩阵，毛细管束截面相同，末端封闭，在后端急剧收缩成柔韧的输气管，毛细管束的一端设有密封盖(3)。


2.根据权利要求1所述的一种输送能源气体的系统，其特征在于，所述毛细管(1)的材质可以是玻璃、石英或玄武岩。


3.根据权利要求2所述的一种输送能源气体的系统，其特征在于，所述密封盖(3)为铟锡合金材料，具备更低的熔点温度和对毛细管(1)很高的附着力。


4.根据权利要求3所述的一种输送能源气体的系统，其特征在于，所述密封盖(3)长度L计算公式为：密封盖(3)的长度L根据盖子对毛细管(1)内表面的粘合力大于充气加压时将盖子拉出的压力测定，其中R-毛细管内径，k-合金对玻璃外表面单位面积的粘合力，P-毛细管内部所需气体的压力。


5.根据权利要求2所述的一种输送能源气体的系统，其特征在于，所述毛细管(1)壁厚与毛细管(1)半径在恒定截面部分的比为0.1％-10％，毛细管(1)壁厚小于10mkm或小于2mkm。


6.根据权利要求5所述的一种输送能源气体的系统，其特征在于，所述易熔材料(2)为环氧胶或环氧橡胶。

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宇亮，李尚泽，
申请(专利权)人：深圳中科氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44