连续输氢设备制造技术

连续输氢设备，其特征在于：所述设备由第一级增压系统、第二级增压系统和热交换系统构成；相互连接的第一级增压系统和第二级增压系统分别由三个相连的反应床构成，反应床连有热交换系统。

【技术实现步骤摘要】
激歸殳备駄领域本专利技术涉及一种气体增iB^屯设备，特别是一种用于35MPa氢气增ffi^屯的 遊卖驢设备。随着SM料电池和电动^^研究开发的ffii！，，氢源技术皿能基础设施的 研究和建设已弓胞发达国家的高度关注。安^济的氢气^ii技术是氢能利用推向 实用化、产业化的纖。现有的氢气储存技术包括高蹈鶴、^a储存、鍋氢化 物f體、低温吸附鶴、纳米麟高压吸附德以及有机漸権化劍體等。其中， 高压^^^t普通和M:接的^a方式。高m,可在常温下^ffi， iiii阀门的调 节就可以直接)lt氢气释方文出，具有结构简单、充^Iit快m点，已成为现阶gfi會巨f艇的主要方式。据今日燃料电池(Fuel Cell Today)网站介绍，截至2005年底， ^3tljn氢站超U 115座，其中绝大多i^用高面線技术，2004-2005年建设的加 氢站中92%采用高压氢气。因此，有必要^Mffi不同输出要求的affi縮机。传统的机械j^ffi縮机分有 油和无油两类。前者依靠油来润滑、密封，导H俞出气体中含油，极^i也影响了燃 料电池的正常工作；此外，运动部件长期运行后将^J避免产^损，影响系统密 封和舰效率。无油繊鄉縮舰然采用自润滑材料等手段避免了氢气污染，但 同样不倉繊躯动部件的磨损问题。
技术实现思路
为克服传统树i^M气压縮机存在的J^各种缺点，本专利技术的目的在于掛共一种以可逆金属氢化物为工作介质的氢气压縮机，即35MPa遊势織设备，解谢专统 的有油机械式躯縮机存在的输出气体中含油、影响燃料电池的正常工作等问题， 以及无油机械^iffi縮机存在运动部件的磨损问题。该设备具有如下优点(1)增压 比和输气量的调节范围大，调节方便，通用性高；(2)在增压同时纯化氢气；(3) 系统附件少、结构简单、可靠性高、便于乡封户；(4) ^g转部件、 损、噪声低；(5)可利用太阳能、废热和低品位繊工作，运行駄低，清洁且节省能源。 本专利技术的目的^131以下技术方 实;见的本专利技术由第一级增压系统、储气瓶、第二级增压系统、第一级热交^^、统、第 二级热效絲统会賊。其中，第一级增压系统由催化脱TOS、 ^F筛、止回阀、 电动两通阀、电动Hil阀、针阀、过滤器、反繊构成。其中，第增压系统由止回阀、稳流器、流fii十、电动两通阀、电动Hil阀、针阀、过滤器、反舰构成。第一级热効奂系统和第二级热交m^统分别由热交换體、液術转p管、液働口热 管、循顿构成。其中，催化脱ft^a^于脱斷腿普乡複中含有的杂质氧，67 筛用于脱除低压普纯氢中含有的杂质水蒸气，稳流器主要傲俞出的氢气流更加稳定， 过滤器用于防止合金吸氢后产生的微小颗粒随气流而在系统内部流窜，反应床中装 剤媳合金，是实1^气增压和擬顿饼亥心部件。其中，所述第一级增压系统中反应床所使用的材料为La-Y-Ni-Al合金或者 LaNi5^^金^CaNis基合金，戶/M第J及增压系统中反^^所iOT的材料为ffl31 石墨或者LaNi5球磨改性后的钒。具体改ftil程如下电解V先经50。/。HC1溶液清 洗，再用7jC^P^7K乙麟青洗，最后烘干。将电解V与石墨或LaNi5按(5-20) :1的 质量配比混合置于行星式球磨机中，在Ar气氛中进行有控制的机W^磨，3f^斗比 为20:1，球磨时间为20^H中到3小时，球磨魏在100转/分到200转/分之间。其中，所述第一级增压系统中，催化脱 §的进口端与普纯氢气源相连，其 出口端与^T筛进口端相连，力吁筛的出口端与止回阀的入口端相连，止回阀的出 口端分别与三个电动两通阀的入口端相连，而針电动两通阀的出口端分别与一个 针阀的入口端和一个电动两通阀的入口端相连，其中电动两通阀的出口端通向大气;而针阀的出口女Sliia滤器与反/^的气体入口端相连。旨反,的气体出口端ffiilil滤器与电动两通阀的入口端相连。三个电动两通阔的出口端并联于一个氢气 出口， i亥氢气出口ilil不f辩ra钢管与止回阀的入口端相连，止回阀的出口端与ftn 瓶的入口端相连。其中，戶;f^第二级增ra统中，止回阀的出口端分别fflii电动两通阀和过滤器 与第二级的三个反繊的气体入口端相连。第二级中三个反離的^l^体出口端分别M31滤器和电动两通阀并联于一^C体出口，该气体出口il31不l菊冈管路与 针阀的入口端相连，针阀的出口^iilih回阀与稳流器的入口端相连，而稳流器的出口端与流量计的入口端相连，流量计的出口端就是 ^增压系统的出口端。其中，戶;M第一级热交换系统和第二级热交换系统分别由循顿、热交^a、液体循环管路构成，在增JB1程中产生的热交换M:热効絲统完成。其中，所述第一级增压系统中，齡反应床的液路入口端和液路出口端分别与电动H3I阀的公共端口相连，而电动Hil阀的右端口与第一级热交换系统中的液体7轴卩循环管路相连，电动Hii阀的左端口与第一级热交换系统的液働B热循环管路 相连。液働鹏循环管路和液体)ti離环管路中充满导热液体，M3i循环泵实现液体的循环流动，液術t3热循环管路和液術賴卩循环管路埋在热交换，中。其中，戶;M第i及增压系统中，齡反繊的纟被各入口端和纟被各出口端分别与电动Hil阀的公共端口相连，而电动H3I阀的右端口与第二级热交换系统中的液体 7賴口循环管路相连，电动Hil阀的左端口与第^^及热交换系统的液働t]热循环管路 相连。液働G热循环管路和液術轴口循环管路中充满导热液体，M循环泵实现液 体的循环流动，液働B热循环管路和液術賴卩循环管路埋在热交换^g中。其中戶舰的第一级增压系统、第二级增压系统中以及液体7轴卩循环系统和液 働P热循环系统中的电动Hil阀、电动两通阀以及鹏传麟、压力变送器与计算 禾鹏制及娜采縣统相连。戶; ^计穀;1^制与 采^^统由 采歸莫块、电源、计^m、继电器、plc可编禾避制器乡賊，分为控制部分和,采集部分；控制部分舰plc可编徵制 器和继电器自动控制第一级增压系统和第I^及增压系统中絲电动亂plc可编程 控制點计對几相连，由计對几输入参数；繊采集部分由娜采穀势妙别获取 设备中的压力变送器、，传，的信号，然后将信号^ll^i十^t几，由计穀几作 为信^f俞出端。本专利技术的优点和积极效果为1、 自动化程度高本专利技术采用计穀瓜空制，配以可编禾ffi制器和娄M采對莫块，可自动控制设备运行和麵采集。2、 测*#数全面可以精确的足跟宗测量合M化的反应温芰，^S各系统的温度变化，氢气输出流量。3、 會纖利用效率高本专利技术翻了热交换系统，有效掛^^设备的能源利用效率。4、 使用便衝作为向燃料电池车高压氢并統氢的氢供应站，必需提供35MPa以上的高压氢。用ca^料作为工作介质，只需调整，即可实3ia的压縮。5、 高效由于贮S^料的选择吸收特性，在fflil^it调控使普ffl^艘的氢被压縮的同时，纯化到99.9999%。因而可以使用普M^屯度的氢作原料。氢气的纯^X寸 Ti:然料电池极为重要，因为燃料电池的电催化剂对杂质颇为敏感，^!OT高纯度的氢有助于提高电池的工作*。而iat戒^ffi縮无纟去实aa的纯化，必需j顿高乡ffi的氢作原料，或另加纯虹序，働口鹏呈又有可能使離斷氐。6、 {顿安全，维护方便由于没有运转部件，所以没有磨损，运行安全，无故障运行周期本文档来自技高网...

【技术保护点】
连续输氢设备，其特征在于：所述设备由第一级增压系统、第二级增压系统和热交换系统构成；相互连接的第一级增压系统和第二级增压系统分别由三个相连的反应床构成，反应床连有热交换系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程宏辉，陈德敏，周倩青，李慎兰，陈伟，杨柯，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89