一种正仲氢转化型蓄冷设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种正仲氢转化型蓄冷设备，包括常温储罐、压缩组件、膨胀组件、能量组件、预冷换热器以及外换热器；能量组件分别与压缩组件和膨胀组件连接，膨胀组件用于将氢压力能转化为可存储能量，压缩组件用于将可存储能量转化为氢压力能；预冷换热器用于对正仲氢转化前预冷降温以及对正仲氢转化后复温；外换热器为双路换热器，包括氢转化路和介质路，氢转化路用于进行正仲氢转化，介质路用于提供吸收正仲转化热量或冷量的低温介质。本实用新型专利技术的蓄冷设备可以实现仲氢冷量在常温环境中的长期储存。长期储存。长期储存。

【技术实现步骤摘要】
一种正仲氢转化型蓄冷设备


[0001]本技术属于氢能应用
，具体涉及一种正仲氢转化型蓄冷设备。

技术介绍

[0002]氢分子是由两个氢气原子构成，由于两个氢原子核自旋方向的不同，存在着正、仲两种状态的氢，正氢和仲氢的化学性质相同，但物理性质如熔、沸点、比热和热导率等有比较大的差异。正、仲态的平衡氢组成与温度有关，不同温度下平衡氢的正、仲态浓度比例不同。氢的正
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仲转化是放热反应，标准氢完全转化成仲氢放出的热量超过气化潜热，但是氢气正仲态的自发转化非常缓慢。利用氢的正仲催化转化可以实现可控吸放热过程，进而形成一个较长期的蓄冷装置。
[0003]传统蓄冷装置，都是将冷量存储在蓄冷介质中，例如CN105352265A公开了液体预冷工质蓄冷系统，用低温液态空气储能，包括储冷换热单元、释冷换热单元及储存液体预冷工质的工质储存单元，工质储存单元连接于储冷换热单元和释冷换热单元之间，形成液体预冷工质以液相循环流动、换热和储存的通道。但是，此时工质处于低温状态，由于不可避免的漏热，蓄冷工质会被环境加热，不能长期存储。
[0004]因此，如何获得一种高效、持续可用的正仲氢转化型的蓄冷设备是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种正仲氢转化型蓄冷设备，获得了一种通过高效、持续可用的正仲氢转化实现长期冷量储存的蓄冷设备。
[0006]本技术提供一种正仲氢转化型蓄冷设备，包括常温储罐、压缩组件、膨胀组件、能量组件、预冷换热器以及外换热器；
[0007]所述能量组件分别与所述压缩组件和所述膨胀组件连接，所述膨胀组件用于将氢压力能转化为可存储能量，所述压缩组件用于将可存储能量转化为氢压力能；
[0008]所述预冷换热器用于对正仲氢转化前预冷降温以及对正仲氢转化后复温；
[0009]所述外换热器为双路换热器，包括氢转化路和介质路，所述氢转化路用于进行正仲氢转化，所述介质路用于提供吸收正仲转化热量或冷量的低温介质。
[0010]进一步的，所述能量组件包括空温式换热器，所述空温式换热器用于控制返回所述常温储罐的氢气为常温。
[0011]进一步的，所述能量组件还包括能量管理模块，所述能量管理模块与所述压缩组件和所述膨胀组件电连接，用于控制压缩组件和膨胀组件的运行。
[0012]进一步的，所述能量组件还包括能量转储模块，所述能量转储模块与所述能量管理模块电连接，用于为所述能量管理模块提供能量或存储所述能量管理模块产生的能量。
[0013]进一步的，所述常温储罐包括前储罐和后储罐，所述前储罐用于储存正仲转化前的氢以及仲正转化后的氢，所述后储罐用于储存正仲转化后的氢以及仲正转化前的氢。
[0014]进一步的，所述介质路包括介质入口和介质出口，所述介质入口用于提供进入所述外换热器的低温介质，所述介质出口用于释放所述外换热器的低温介质。
[0015]进一步的，所述外换热器包括前端和后端，所述前端包括氢转化路，所述后端包括介质路，所述氢转化路与所述预冷换热器循环连通。
[0016]进一步的，所述预冷换热器包括预冷段和复温段，所述预冷段与所述复温段之间进行热量和冷量的交换，所述预冷段用于对转化前的氢预冷降温，所述复温段用于对转化后的氢复温。
[0017]进一步的，所述氢转化路中充满催化材料，所述催化材料呈球形颗粒状。
[0018]进一步的，所述氢转化路的端口设置过滤器，所述过滤器的孔径为所述催化材料平均直径的30％～50％。
[0019]本技术通过常温储罐、包含氢转化路和介质路的外换热器等，可以将正氢转变为仲氢，达到蓄冷的目的。储存的仲氢在没有催化剂的情况下，可以长期保存在常温环境中。
附图说明
[0020]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0021]图1是示出根据本技术实施例的正仲氢转化型蓄冷设备示意图。
[0022]附图标记说明：1.常温储罐，2.压缩组件，3.膨胀组件，4.能量组件，5.预冷换热器，6.外换热器，61.氢转化路，62.介质路。
具体实施方式
[0023]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
[0025]还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0026]下面结合具体实施例对本技术进行详细阐述。
[0027]如图1所示，本技术实施例提供一种正仲氢转化型蓄冷设备，包括常温储罐1、压缩组件2、膨胀组件3、能量组件4、预冷换热器5以及外换热器6；
[0028]本实施例的常温储罐1包括前储罐和后储罐，前储罐用于储存正仲转化前的氢以及仲正转化后的氢，后储罐用于储存正仲转化后的氢以及仲正转化前的氢。在实际应用场景中，本实施例的前储罐进行存储正仲转化前的氢时，后储罐进行存储正仲转化后的氢；反之，后储罐存储仲正转化前的氢，前储罐存储仲正转化后的氢。前储罐和后储罐可以形成循环回路。
[0029]本实施例的常温储罐1向外提供正仲转化前的氢或仲正转化前的氢为高压状态。另外，常温储罐1在向外提供正仲转化前的氢或仲正转化前的氢时，需要通过膨胀组件3将氢转变为常压状态。常温储罐1在进行存储正仲转化后的氢或仲正转化后的氢时，需要压缩组件2将氢从常压状态转变为高压状态。
[0030]对于改变氢压力状态的压缩组件2和膨胀组件3，本实施例的能量组件4通过能量管理模块分别与压缩组件2和膨胀组件3连接，能量管理模块控制压缩组件2和膨胀组件3的运行。在实际应用场景中，能量管理模块控制膨胀组件3将氢压力能转化为可存储能量，以及控制压缩组件2将可存储能量转化为氢压力能。从而可以在常温储罐1进行存储和提供氢的循环过程中，将氢压力能和可存储能量进行相互转化，以完成对氢的存储，降低本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正仲氢转化型蓄冷设备，其特征在于，包括常温储罐(1)、压缩组件(2)、膨胀组件(3)、能量组件(4)、预冷换热器(5)以及外换热器(6)；所述能量组件(4)分别与所述压缩组件(2)和所述膨胀组件(3)连接，所述膨胀组件(3)用于将氢压力能转化为可存储能量，所述压缩组件(2)用于将可存储能量转化为氢压力能；所述预冷换热器(5)用于对氢转化前预冷降温以及对氢转化后复温；所述外换热器(6)为双路换热器，包括氢转化路(61)和介质路(62)，所述氢转化路(61)用于进行氢转化，所述介质路(62)用于提供吸收正仲转化热量或冷量的低温介质。2.如权利要求1所述的蓄冷设备，其特征在于，所述能量组件(4)包括空温式换热器，所述空温式换热器用于控制返回所述常温储罐(1)的氢气为常温。3.如权利要求1所述的蓄冷设备，其特征在于，所述能量组件(4)还包括能量管理模块，所述能量管理模块与所述压缩组件(2)和所述膨胀组件(3)电连接，用于控制压缩组件(2)和膨胀组件(3)的运行。4.如权利要求3所述的蓄冷设备，其特征在于，所述能量组件(4)还包括能量转储模块，所述能量转储模块与所述能量管理模块电连接，用于为所述能量管理模块提供能量或存储所述能量管理模块产生的能量。5.如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙耕，
申请(专利权)人：北京大臻科技有限公司，
类型：新型
国别省市：