蓄热式合金储氢装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及储氢装置技术领域，尤其是涉及一种蓄热式合金储氢装置；包括储氢罐、蓄热模块、弹性模块和导热模块，储氢罐的内部填充有储氢合金，蓄热模块与储氢罐相对，弹性模块的两端分别与储氢罐和蓄热模块连接，弹性模块的两端分别与储氢罐和蓄热模块连接，导热模块的一端与蓄热介质连接，导热模块的另一端朝储氢罐的方向延伸，由于弹性模块具有可切换的压缩状态和拉伸状态，在进行充氢和放氢过程中，将弹性模块切换至压缩状态，使导热模块靠近储氢罐的一端与储氢合金形成热交换，在合金储氢装置处于非工作状态时，将弹性模块切换至拉伸状态，避免在非工作状态下向储氢合金供热，有效提升蓄热模块的能量利用率。提升蓄热模块的能量利用率。提升蓄热模块的能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
蓄热式合金储氢装置


[0001]本专利技术涉及储氢装置
，尤其是涉及一种蓄热式合金储氢装置。

技术介绍

[0002]随着能源危机的加剧和环保意识的加强，氢能的利用越来越受到广泛的关注。在氢的工程化应用过程中，氢的存储一直是研究的重点。目前，常用的储氢方式主要包括以下三种：高压气态储氢、低温液态储氢和以金属氢化物合金为储氢介质的固态储氢。金属氢化物储氢是利用氢气与合金储氢材料的反应来实现氢气的储存，与其他储氢方式相比，具有储氢密度高、安全性好、氢气纯度高等优点。合金储氢的原理在于合金(M)与氢气生成金属氢化物(MHx)。
[0003]金属与氢气的反应，是一个可逆的过程，正向反应吸氢、放热；逆向反应释氢、吸热。现有的合金储氢装置在应用中常用的技术手段为采用导热液提供或带走反应所需热量，维持氢气与合金的可逆反应。有些储氢合金如钛系、镁系合金，充放氢温度高、吸热量大，放氢动力学性能也比较差。尤其是镁系合金，虽然重量储氢密度可达6.5wt％，但是放氢温度在300℃左右，需要大量的热量，导致换热系统功耗大，经济性差，限制了其商业化应用。
[0004]一种有效地解决方案是采用蓄热的手段，将储氢合金在充氢工作中释放的能量高效的储存起来，再将储存的热量用于储氢合金释放氢气，考虑到过程中不可避免的能量损耗，部分氢气的释放可以采用以催化燃烧供热的方式补充热量。如公开号为CN01145323.0的专利文件提出的一种蓄热式储氢器，虽然采用了蓄热管储存能量，但由于蓄热管和合金储氢材料始终处于接触状态，导致蓄热管向合金储氢材料的热传递过程不易得到控制，即使在非工作状态下，蓄热管也会向合金储氢材料传递热量，使合金储氢材料放氢，导致蓄热管所蓄热量的利用率降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种蓄热式合金储氢装置，解决现有技术中蓄热式合金储氢装置的所蓄热量不易控制，导致所蓄热量的利用率不高的技术问题。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种蓄热式合金储氢装置，包括：
[0007]储氢罐，所述储氢罐的内部填充有储氢合金；
[0008]蓄热模块，具有蓄热的蓄热介质；
[0009]弹性模块，所述弹性模块的两端分别与所述储氢罐和所述蓄热模块连接，所述弹性模块具有可切换的压缩状态和拉伸状态；
[0010]导热模块，所述导热模块用于导热，所述导热模块的一端与所述蓄热介质连接，与所述蓄热介质形成热交换，所述导热模块的另一端朝所述储氢罐的方向延伸，所述弹性模块处于压缩状态时，所述导热模块与所述储氢合金形成热交换，所述弹性模块处于拉伸状
态时，所述导热模块脱离与所述储氢合金的热交换。
[0011]可选地，所述储氢罐内设置有导热液，所述导热液与所述储氢合金连接，用于与所述储氢合金形成热交换，所述弹性模块处于压缩状态时，所述导热模块接触所述导热液，与所述导热液形成热交换，所述弹性模块处于拉伸状态时，所述导热模块远离所述导热液，脱离与所述导热液的热交换。
[0012]可选地，所述储氢罐的内部设置有导热腔，所述导热液填充于所述导热腔并位于所述导热腔远离所述蓄热模块的一端，所述导热模块靠近所述储氢罐的一端插设于所述导热腔，并与所述导热腔的侧壁形成间隔腔，所述导热模块可通过插入所述导热液，使所述导热液填充所述间隔腔。
[0013]可选地，蓄热式合金储氢装置还包括导向架，所述导向架固定于所述储氢罐并朝所述蓄热模块的方向延伸，所述导向架设置有第一挡块，所述蓄热模块设置有与第一挡块相对的第二挡块，所述第二挡块滑动连接于所述导向架，所述第二挡块可通过所述弹性模块的压缩与所述第一挡块相抵。
[0014]可选地，蓄热式合金储氢装置还包括放氢助热模块，所述放氢助热模块位于所述储氢罐的周侧，用于通过催化燃烧对所述储氢合金的放氢提供热量。
[0015]可选地，所述放氢助热模块设置有燃烧腔，所述储氢罐的表面设置有导热件，所述导热件延伸至所述燃烧腔，所述导热件用于与所述储氢合金形成热交换，将所述储氢合金的热量导向所述燃烧腔，对所述燃烧腔的催化剂预热，或将所述燃烧腔燃烧产生的热量导向所述储氢合金。
[0016]可选地，蓄热式合金储氢装置还包括供氢模块，所述供氢模块包括供氢主管，所述供氢主管的一端设置有供氢口，所述供氢主管的另一端插设于所述储氢罐，所述供氢主管插设于所述储氢罐的一端设置有供氢微孔，所述供氢主管用于通过所述供氢微孔放氢。
[0017]可选地，所述供氢模块还包括供氢支管和截止阀，所述供氢支管的一端与所述供氢主管连接，所述供氢支管的另一端与所述燃烧腔连接，所述供氢支管用于将所述供氢主管导出的部分氢气供入所述燃烧腔，所述截止阀装设于所述供氢支管，用于控制所述供氢支管的通断。
[0018]可选地，所述导热模块包括若干间隔设置的导热管，各所述导热管的一端与所述蓄热介质连接，各所述导热管的另一端朝所述储氢罐的方向延伸。
[0019]可选地，所述弹性模块包括波纹管，所述波纹管的两端分别固定于所述蓄热模块和所述储氢罐，所述蓄热模块、所述储氢罐和所述波纹管之间围合形成真空腔，所述导热模块位于所述蓄热模块和所述储氢罐之间的部位位于所述真空腔内。
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供的蓄热式合金储氢装置的有益效果包括：通过设置储氢罐、蓄热模块、弹性模块和导热模块，储氢罐的内部填充有储氢合金，储氢罐充氢时，储氢合金与氢气反应，将氢气以固态形式进行储存，同时向外部放热，储氢罐放氢时，储氢合金向外部吸热，从而发生反应释放氢气，蓄热模块与储氢罐相对，弹性模块的两端分别与储氢罐和蓄热模块连接，弹性模块的两端分别与储氢罐和蓄热模块连接，导热模块的一端与蓄热介质连接，可与蓄热介质形成热交换，导热模块的另一端朝储氢罐的方向延伸，由于弹性模块具有可切换的压缩状态和拉伸状态，在进行充氢和放氢过程中，将弹性模块切换至压缩状态，使导热模块靠近储氢罐的一端与储氢合金形成热交换，以便于在充氢工作中，将
储氢合金产生的热量传递至导热模块，并经导热模块传递至蓄热模块进行储存，在进行放氢工作时，蓄热模块可将所蓄热量通过导热模块传递至储氢合金，为储氢合金提供放氢时所需的热量，在合金储氢装置处于非工作状态时，可将弹性模块切换至拉伸状态，使得导热模块脱离与储氢合金的热交换，可有效避免在非工作状态下向储氢合金供热，有效提升蓄热模块的能量利用率，减轻蓄热式合金储氢装置的放氢成本。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例提供的蓄热式合金储氢装置的弹性模块处于拉伸状态的截面图。
[0022]图2为沿图1中A
‑
A线的剖切视图。
[0023]图3为本专利技术实施例提供的蓄热式合金储氢装置的弹性模块处于收缩状态的截面图。
[0024]其中，图中各附图标记：
[0025]10—储氢罐
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11—储氢合金
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12—导热液
[0026]13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄热式合金储氢装置，其特征在于，包括：储氢罐，所述储氢罐的内部填充有储氢合金；蓄热模块，具有蓄热的蓄热介质；弹性模块，所述弹性模块的两端分别与所述储氢罐和所述蓄热模块连接，所述弹性模块具有可切换的压缩状态和拉伸状态；导热模块，所述导热模块用于导热，所述导热模块的一端与所述蓄热介质连接，与所述蓄热介质形成热交换，所述导热模块的另一端朝所述储氢罐的方向延伸，所述弹性模块处于压缩状态时，所述导热模块与所述储氢合金形成热交换，所述弹性模块处于拉伸状态时，所述导热模块脱离与所述储氢合金的热交换。2.根据权利要求1所述的蓄热式合金储氢装置，其特征在于，所述储氢罐内设置有导热液，所述导热液与所述储氢合金连接，用于与所述储氢合金形成热交换，所述弹性模块处于压缩状态时，所述导热模块接触所述导热液，与所述导热液形成热交换，所述弹性模块处于拉伸状态时，所述导热模块远离所述导热液，脱离与所述导热液的热交换。3.根据权利要求2所述的蓄热式合金储氢装置，其特征在于，所述储氢罐的内部设置有导热腔，所述导热液填充于所述导热腔并位于所述导热腔远离所述蓄热模块的一端，所述导热模块靠近所述储氢罐的一端插设于所述导热腔，并与所述导热腔的侧壁形成间隔腔，所述导热模块可通过插入所述导热液，使所述导热液填充所述间隔腔。4.根据权利要求1～3任一项所述的蓄热式合金储氢装置，其特征在于，还包括导向架，所述导向架固定于所述储氢罐并朝所述蓄热模块的方向延伸，所述导向架设置有第一挡块，所述蓄热模块设置有与第一挡块相对的第二挡块，所述第二挡块滑动连接于所述导向架，所述第二挡块可通过所述弹性模块的压缩与所述第一挡块相抵。5.根据权利要求1～3任一项所述的蓄热式合金储...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，曾辉，王臻，王泽渊，袁智，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶集团有限公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：