带翅片散热的合金储氢罐制造技术

本发明专利技术提供一种带翅片散热的合金储氢罐，包括罐体、第一导气管、第二导气管和换热管，其中，所述罐体的两端分别设置有罐体上端盖和罐体下端盖，所述罐体上端盖上设置有进水端口，所述罐体下端盖上设置有出水端口，所述罐体内设置有储料仓，所述换热管设置在所述储料仓内，所述换热管的两端分别与所述进水端口和所述出水端口连通；所述第一导气管的一端位于所述罐体的外部，所述第一导气管的另一端位于所述储料仓内；所述第二导气管的一端位于所述罐体的外部，所述第二导气管的另一端位于所述储料仓内。该合金储氢罐实现合金储氢罐内的热管理，使罐体内各处散热及导热均匀，提高热管理效率，从而解决了现有储氢罐热管理效果不佳的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
带翅片散热的合金储氢罐


[0001]本专利技术涉及储氢
，特别涉及一种带翅片散热的合金储氢罐。

技术介绍

[0002]储氢合金反应容器是金属氢化物进行储氢的关键反应载体，是吸放氢过程中储存和输送氢气的重要部件。目前，储氢合金反应容器主要由金属容器罐体、储氢合金材料、导气管、换热结构等几个部分组成，当前主要应用于氢燃料电池、储氢站、气体提纯和压缩设备等领域。由于储氢合金的热力学性能较差，同时随着容器内合金材料吸放氢反应的进行，也伴随着大量的热量放出与吸收。并且由于反复吸放氢的储氢合金也会随之体积膨胀和收缩，合金材料也会一定程度上出现粉化现象，其导热系数也会下降，导致储氢合金材料的利用率下降。其内部的热效应也会对容器内合金的吸放氢性能产生影响。因此，提高储氢合金容器内部的传热性能，变得尤为重要。
[0003]目前主要有如下几种储氢罐：
[0004]配备直管换热器的储氢罐——在储氢罐中配置直管换热器，通过传热流体将反应热带出储氢罐或加热储氢罐，从而促进吸放氢反应的持续进行。储氢罐中的单根直管换热器结构简单，传热面积较小。而采用管束式换热器，其结构复杂，而且由于传热流体的直通性，换热器的两端都需要伸到储氢罐外，会导致储氢罐密封性变差，安全稳定性低。
[0005]配备微通道换热器的储氢罐——储氢罐内的微通道换热器由于其高比表面积特性，传热性能好，且储氢罐内温度分布更均匀。但是微通道加工制作困难，成本较高。而且由于储氢材料吸放氢反应后会发生体积膨胀，会破坏微通道结构。因此配备微通道换热器的储氢罐实用性较低。
[0006]使用相变材料传热储热型储氢罐——将相变材料与储氢罐集成，不仅能够实现热量的相互传递，而且可通过相变材料较大的潜热储存量实现反应热的回收利用，可提高储氢系统的能量利用效率。要使得吸氢反应完全进行，则需要足够量的相变材料以完全吸收反应热，会导致储氢罐体积和质量的倍增，大大降低了系统的质量或体积储氢量。而且由于实际过程的热损失和能量品味的变化，仅依靠相变材料传热储热也难以实现吸放氢反应的循环进行。目前大多数都采用相变材料围绕在储氢罐四周的方式进行传储热，考虑到储氢罐的耐压性，其壁厚较厚，导致传热热阻较大，降低了储氢罐的传热和反应速率较慢。
[0007]因此，需要一种技术成熟、传热性能高的合金储氢罐。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种带翅片散热的合金储氢罐，实现合金储氢罐内的热管理，使罐体内各处散热及导热均匀，提高热管理效率，从而解决了现有储氢罐热管理效果不佳的问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]一种带翅片散热的合金储氢罐，包括罐体、第一导气管、第二导气管和换热管，其
中，所述罐体的两端分别设置有罐体上端盖和罐体下端盖，所述罐体上端盖上设置有进水端口，所述罐体下端盖上设置有出水端口，所述罐体内设置有储料仓，所述储料仓用于储存储氢材料，所述换热管设置在所述储料仓内，所述换热管的两端分别与所述进水端口和所述出水端口连通，所述换热管内流通有换热介质；所述第一导气管的一端位于所述罐体的外部，所述第一导气管的另一端位于所述储料仓内，氢气通过所述第一导气管进入所述储料仓内；所述第二导气管的一端位于所述罐体的外部，所述第二导气管的另一端位于所述储料仓内，所述第二导气管用于输出氢气。
[0011]进一步地，在上述的带翅片散热的合金储氢罐中，还包括上部储水层和下部储水层，所述储料仓的两端分别设置有储料仓上端盖和储料仓下端盖，所述储料仓上端盖和所述罐体上端盖之间形成所述上部储水层，所述储料仓下端盖和所述罐体下端盖之间形成所述下部储水层。
[0012]进一步地，在上述的带翅片散热的合金储氢罐中，所述换热管的一端位于所述上部储水层内，所述换热管的另一端位于所述下部储水层内，所述换热管通过所述上部储水层与所述进水端口连通，所述换热管通过所述下部储水层与所述出水端口连通。
[0013]进一步地，在上述的带翅片散热的合金储氢罐中，所述换热管设置有多根，所述换热管为圆柱形直管结构，多根所述换热管均竖向设置；优选地，所述换热管包括连接换热管和中心换热管，所述中心换热管设置有一根，所述中心换热管的轴线与所述罐体的轴线重合，所述连接换热管设置有多根，多根所述连接换热管围绕所述中心换热管均匀分布。
[0014]进一步地，在上述的带翅片散热的合金储氢罐中，还包括散热翅片，相邻的所述连接换热管之间连接有若干所述散热翅片，所述散热翅片在所述储料仓内由上至下依次排列，且所有所述散热翅片均水平设置，所述换热管和所述散热翅片均与所述储氢材料直接接触；优选地，所述散热翅片上设有若干个导气孔，若干个所述导气孔均上下贯穿所述散热翅片。
[0015]进一步地，在上述的带翅片散热的合金储氢罐中，所述第一导气管和所述第二导气管的材质均为不锈钢，位于所述储料仓内的所述第一导气管和所述第二导气管的侧壁上均设置有若干通孔，在所述第一导气管内并靠近所述罐体上端盖的位置处设置有滤网，在所述第二导气管内并靠近所述罐体上端盖的位置处也设置有滤网；优选地，两个所述滤网的孔径均为38微米～74微米，两个所述滤网的目数均为200目～400目；优选地，所述通孔的孔径为38微米。
[0016]进一步地，在上述的带翅片散热的合金储氢罐中，在所述储料仓上端盖上设有温度传感器，所述温度传感器延伸至所述储料仓内，所述温度传感器用于检测所述储料仓内的所述储氢材料的温度。
[0017]进一步地，在上述的带翅片散热的合金储氢罐中，所述罐体上端盖、所述罐体下端盖、所述储料仓上端盖和所述储料仓下端盖均与所述罐体密封连接。
[0018]进一步地，在上述的带翅片散热的合金储氢罐中，还包括灌料管，所述灌料管的下端位于所述罐体下端盖外，所述灌料管的上端位于所述储料仓内。
[0019]进一步地，在上述的带翅片散热的合金储氢罐中，所述第一导气管和所述第二导气管以所述罐体的轴线为轴对称设置；优选地，在竖向方向上相邻两片所述散热翅片之间的垂直距离为4～6mm；优选地，所有所述散热翅片的整体高度为290mm～310mm。
[0020]分析可知，本专利技术公开一种带翅片散热的合金储氢罐，在合金储氢罐中，换热介质由进水端口进入上部储水层中，换热管设置于储料仓内，上部储水层中的换热介质分流入换热管中，实现散热及导热作用，若干散热翅片设置在换热管间并在换热管间水平间隔排列布置，实现增大换热面积，增强换热的作用，即通过散热翅片增强换热管的热管理，使罐体内各处散热及导热均匀，提高热管理效率，从而解决了现有储氢罐热管理效果不佳的问题。
附图说明
[0021]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0022]图1为本专利技术一实施例的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术一实施例的第一导气管和第二导气管的结构示意图。
[0024]图3为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带翅片散热的合金储氢罐，其特征在于，包括罐体、第一导气管、第二导气管和换热管，其中，所述罐体的两端分别设置有罐体上端盖和罐体下端盖，所述罐体上端盖上设置有进水端口，所述罐体下端盖上设置有出水端口，所述罐体内设置有储料仓，所述储料仓用于储存储氢材料，所述换热管设置在所述储料仓内，所述换热管的两端分别与所述进水端口和所述出水端口连通，所述换热管内流通有换热介质；所述第一导气管的一端位于所述罐体的外部，所述第一导气管的另一端位于所述储料仓内，氢气通过所述第一导气管进入所述储料仓内；所述第二导气管的一端位于所述罐体的外部，所述第二导气管的另一端位于所述储料仓内，所述第二导气管用于输出氢气。2.根据权利要求1所述的带翅片散热的合金储氢罐，其特征在于，还包括上部储水层和下部储水层，所述储料仓的两端分别设置有储料仓上端盖和储料仓下端盖，所述储料仓上端盖和所述罐体上端盖之间形成所述上部储水层，所述储料仓下端盖和所述罐体下端盖之间形成所述下部储水层。3.根据权利要求2所述的带翅片散热的合金储氢罐，其特征在于，所述换热管的一端位于所述上部储水层内，所述换热管的另一端位于所述下部储水层内，所述换热管通过所述上部储水层与所述进水端口连通，所述换热管通过所述下部储水层与所述出水端口连通。4.根据权利要求1所述的带翅片散热的合金储氢罐，其特征在于，所述换热管设置有多根，所述换热管为圆柱形直管结构，多根所述换热管均竖向设置；优选地，所述换热管包括连接换热管和中心换热管，所述中心换热管设置有一根，所述中心换热管的轴线与所述罐体的轴线重合，所述连接换热管设置有多根，多根所述连接换热管围绕所述中心换热管均匀分布。5.根据权利要求4所述的带翅片散热的合金储氢罐，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：原建光，周少雄，武英，张宝，阎有花，陈曦，
申请(专利权)人：江苏集萃安泰创明先进能源材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：