本发明专利技术属于储供氢装置技术领域，具体涉及一种用于加氢站的固态储供氢装置。其技术方案为：一种用于加氢站的固态储供氢装置，包括装置主体，装置主体上循环水腔体，装置主体上连通有充放氢管路，装置主体内部设置有导热架，导热架与装置主体的内壁接触，导热架上放置有合金容器，合金容器内装有合金材料。本发明专利技术提供了一种传质、传热良好的固态储氢装置，实现稳定储供氢。稳定储供氢。稳定储供氢。
【技术实现步骤摘要】
一种用于加氢站的固态储供氢装置
[0001]本专利技术属于储供氢装置
，具体涉及一种用于加氢站的固态储供氢装置。
技术介绍
[0002]氢能源作为一种清洁高效的能源在交通领域得到广泛重视，氢燃料电池车辆的应用也迅速推广之中，因此氢气在加氢站中的存储和供应方式成为氢能源领域的关键技术之一。目前的主要储氢方式有:高压气态储氢、低温液态储氢、固态储氢以及有机液体储氢四种储氢技术。固态储氢是通过储氢金属(合金)在一定的温度和较低的压力条件下大量吸收氢气，与氢气反应生成金属氢化物的方式存储氢气，同时会放出热量。当需要释放氢气时，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来。现有的固态储氢装置存在技术问题为固态储氢合金加热不均匀，同时固态储氢合金与氢气接触不够充分，这样会导致现有的固态储氢装置氢气存储量受限，且氢气释放过程中要消耗大量的热，能量有效利用率低。
[0003]专利申请号CN202120435010.3的技术专利公布了一种固态储氢装置。该储氢装置由：储氢罐体、支腿、装填口、装填盖、法兰端盖、氢气输送管、加热器、加热套、加热管、热电偶构成。该固态储氢装置的工作过程为：将该固态储氢装置的氢气输送管通过管路系统连接到外部气源上，启动加热器对储氢罐体内部材料进行加热，直至储氢罐体内的温度达到设置的吸氢温度，然后开启管路系统上阀门，外部气源的氢气通过氢气输送管进入储氢罐体内，并与储氢罐体内的镁合金材料反应，被镁合金材料吸收；氢气管路需要对外供氢时，再次开启加热器，将储氢罐体的温度加热至设置的放氢温度，此时储氢罐体内镁合金材料开始发生放氢反应，释放出氢气，氢气由氢气输送管进入管路系统中，再分配至用氢设备。
[0004]现有技术方案通过热电偶加热进行固态储氢合金的温度控制，控制过程存在超调或滞后，可能存在频繁启停热电偶，温度波动问题导致氢气释放速率不稳定，同时该装置无明确的降温机制，储氢合金在吸氢过程中会放热，该装置无较好的应对方式。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种传质、传热良好的固态储氢装置，实现稳定储供氢。
[0006]本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种用于加氢站的固态储供氢装置，包括装置主体，装置主体上循环水腔体，装置主体上连通有充放氢管路，装置主体内部设置有导热架，导热架与装置主体的内壁接触，导热架上放置有合金容器，合金容器内装有合金材料。
[0008]本专利技术的导热架直接与装置主体的内壁接触，从而导热架能将热量在装置主体与合金材料之间快速传递。在使用导热架传热的情况下，合金材料能快速达到充氢温度或放氢温度，从而实现快速充放氢。
[0009]并且，本专利技术通过导热架来传热，可使合金材料的温度更加稳定，从而保证充放氢的速率更加稳定。
[0010]本专利技术的导热架能将合金容器分散开，从而合金材料与氢气的接触面积增大，相应提高充氢或放氢的速率，起到可靠传质的作用。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述导热架包括导热架主体，导热架主体上连接有若干层导热层板，导热架主体和导热层板均与装置主体的内壁接触，导热层板上设置有若干通气孔，合金容器放置于导热层板上。导热架主体与导热层板之间形成若干分隔的空间，并在各空间内均放置合金容器，使得合金材料能充分分散开，提高氢气和合金材料的接触面积，利用快速充放氢。充氢或放氢的过程中，氢气穿过导热层板的通气孔，从而避免氢气路径被阻挡的情况，保证充放氢管路与合金材料之间具有氢气经过的通道。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述装置主体的内壁上设置有沟槽，导热架的边缘插入沟槽内。导热架的边缘插入沟槽，加强导热架与装置主体接触，从而导热架与装置主体之间能更加可靠的传热。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述装置主体上设置有分气阀，分气阀的一端与充放氢管路连通，分气阀上设置有若干分气口。充氢的过程中，充放氢管路中的氢气进入分气阀，并从分气阀上的若干分气口排入装置主体内部，使得氢气能经导热架上的各个通气孔进入合金容器，保证氢气被合金材料充分吸收。放氢过程中，各个合金容器中的氢气能经各分气口集中到分气阀内，再进入充放氢管路。充氢时，分气阀起到充分分散氢气的作用；放氢时，分气阀起到集中氢气的作用。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述装置主体上还安装有卡塞，分气阀安装于卡塞内，卡塞上设置有若干与分气阀的分气口连通的通孔。分气阀安装于卡塞内，保证分气阀的稳定性。卡塞上设置瞳孔，从而卡塞不会阻挡分气阀上的分气口。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述充放氢管路上包括连接管，连接管的一端连接装置主体连接，连接管上分别连接有充氢支路和放氢支路。充氢时，打开充氢之路上的阀门，关闭放氢之路上的阀门，将装置主体内部的温度控制在充氢温度，则氢气从充氢之路进入后，合金材料能充分吸收氢气。放氢时，打开放氢之路上的阀门，关闭充氢之路上的阀门，将装置主体内部的温度控制在放氢温度，则氢气能从合金材料中释放出来，并从放氢管路排出。充氢和放氢采用同一通道，可简化装置结构。
[0016]作为本专利技术的优选方案，所述放氢支路上连接有若干控制管路，控制管路上依次安装有二通电磁阀、减压阀、流量控制器和压力表。放氢时，通过压力表观察压力，通过流量控制器控制氢气排出速度，通过减压阀稳定压力，并通过二通电磁阀调节各控制管路的通断。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述装置主体包括外壳，外壳内设置有内胆，循环水腔体位于外壳与内胆之间，导热架设置于内胆内；所述装置主体还包括端盖，端盖与外壳固定连接，充放氢管路连接于端盖上。内胆与外壳之间形成循环水腔体，从而热水能将热量均匀地传递给内胆，内胆在将热量传递给导热架，实现热量快速且均匀地传递。端盖能将充放氢管路与内胆内部导通，保证氢气能在合金容器与充放氢管路之间流动。
[0018]作为本专利技术的优选方案，所述端盖与外壳之间、端盖与内胆之间均设置有密封垫圈。密封垫圈能将端盖与外壳之间的间隙和端盖与内胆之间的间隙进行密封，从而循环水
腔体的上端被可靠密封。
[0019]作为本专利技术的优选方案，所述外壳上分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口分别与循环水腔体连通，进水口和出水口分设于外壳的上、下两侧。将热水从进水口通入循环水腔体，热水从外壳的另一侧排出，从而热水能经过循环水腔体的更大区域，保证对内胆传热更加均匀。
[0020]本专利技术的有益效果为：
[0021]1.本专利技术的导热架直接与装置主体的内壁接触，从而导热架能将热量在装置主体与合金材料之间快速传递。在使用导热架传热的情况下，合金材料能快速达到充氢温度或放氢温度，从而实现快速充放氢。
[0022]2.本专利技术通过导热架来传热，可使合金材料的温度更加稳定，从而保证充放氢的速率更加稳定。
[0023]3.本专利技术的导热架能将合金容器分散开，从而合金材料与氢气的接触面积增大，相应提高充氢或放氢的速率，起到可靠传质的作用。
附图说明
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于加氢站的固态储供氢装置，其特征在于，包括装置主体(1)，装置主体(1)上循环水腔体(2)，装置主体(1)上连通有充放氢管路(3)，装置主体(1)内部设置有导热架(4)，导热架(4)与装置主体(1)的内壁接触，导热架(4)上放置有合金容器(5)，合金容器(5)内装有合金材料。2.根据权利要求1所述的一种用于加氢站的固态储供氢装置，其特征在于，所述导热架(4)包括导热架主体(41)，导热架主体(41)上连接有若干层导热层板(42)，导热架主体(41)和导热层板(42)均与装置主体(1)的内壁接触，导热层板(42)上设置有若干通气孔(421)，合金容器(5)放置于导热层板(42)上。3.根据权利要求1所述的一种用于加氢站的固态储供氢装置，其特征在于，所述装置主体(1)的内壁上设置有沟槽，导热架(4)的边缘插入沟槽内。4.根据权利要求1所述的一种用于加氢站的固态储供氢装置，其特征在于，所述装置主体(1)上设置有分气阀(6)，分气阀(6)的一端与充放氢管路(3)连通，分气阀(6)上设置有若干分气口(61)。5.根据权利要求4所述的一种用于加氢站的固态储供氢装置，其特征在于，所述装置主体(1)上还安装有卡塞(7)，分气阀(6)安装于卡塞(7)内，卡塞(7)上设置有若干与分气阀(6)的分气口(61)连通的通孔。6.根据权利要求1所述的一种用于加氢站的固态...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡帆，卢彦杉，潘军，黄旭锐，何彬彬，江军，张行，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：
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