一种低成本、吸放氢速度快、且安全性高的金属氢化物储氢罐的制作方法

文档序号:20444719发布日期:2020-04-17 22:39阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低成本、吸放氢速度快、且安全性高的金属氢化物储氢罐,其特征在于:包括泡沫金属圆盖(1)、气管(2)、法兰盖(3)、螺栓(4)、o型密封圈(5)、散热翅片(6)、罐体(7)、泡沫金属圆筒(9)、泡沫金属圆盘(10)、热管(11)、泡沫金属圆柱(12);

所述罐体(7)的外壁四周焊接有散热翅片(6),罐体(7)中的腔体(7-3)底部装有泡沫金属圆盘(10),罐体(7)的内壁四周装有泡沫金属圆筒(9),罐体(7)腔体的中间装有泡沫金属圆柱(12),泡沫金属圆筒(9)与泡沫金属圆盘(10)之间为间隙配合,泡沫金属圆筒(9)与罐体(7)之间也是间隙配合,泡沫金属圆柱(12)与泡沫金属圆盘(10)之间也是间隙配合;

所述泡沫金属圆盘(10)的上表面放置有多根呈辐射状、均匀分布的热管(11),多根呈辐射状、均匀分布的热管(11)形成热管层;泡沫金属圆筒(9)上设有与热管(11)相同数量的、且分布均匀的孔,热管(11)与这些孔之间为过盈配合,同时热管(11)穿过孔直接与罐体(7)的壁面相接触;

所述热管层的上方、热管(11)间的间隙位置以及泡沫金属圆盘(10)的上方,铺有储氢材料粉末,储氢材料粉末的上方装有与罐体(7)底部同样规格的泡沫金属圆盘(10),如此不断重复泡沫金属圆盘(10)、热管(11)、储氢材料粉末(8)的“三明治”结构,直到最终整个罐体(7)的腔体(7-3)被填满,且填满时“三明治”结构的最上方是储氢材料粉末(8);

所述储氢材料粉末(8)与泡沫金属圆柱(12)以及泡沫金属圆筒(9)平齐,在储氢材料粉末(8)、泡沫金属圆柱(12)、泡沫金属圆筒(9)的上方设有泡沫金属圆盖(1);泡沫金属圆盖(1)与罐体(7)之间为过盈配合;

所述罐体(7)的出口呈法兰状,其出口直径与腔体直径大小一致,不存在任何的缩口和扩口结构;罐体(7)的出口上设有密封槽(7-2),密封槽(7-2)内装有o型密封圈(5);法兰盖(3)上焊接有气管(2),与下游气路零件相连,用于导入和导出氢气。

2.法兰盖(3)压在o型密封圈(5)上,通过均匀分布的螺栓(4)与罐体(7)紧密的连接在一起;

所述法兰盖(3)上焊接有气管(2),用于与下游气路零件相连,用于导入和导出氢气。

3.根据权利要求1所述的一种低成本、吸放氢速度快、且安全性高的金属氢化物储氢罐,其特征在于:所述储氢罐整体呈现圆柱形;所述泡沫金属圆盘(10)、泡沫金属圆柱(12)、泡沫金属圆筒(9)的孔径一样,均为微米级,但是要比泡沫金属圆盖(1)的孔径大。

4.根据权利要求1所述的一种低成本、吸放氢速度快、且安全性高的金属氢化物储氢罐,其特征在于:所述罐体(7)的材质为铝,或铝合金,或铜,或铜合金,或碳钢,或不锈钢,罐体(7)的外径为30~150mm,壁厚为2~20mm。

5.根据权利要求1所述的一种低成本、吸放氢速度快、且安全性高的金属氢化物储氢罐,其特征在于:所述散热翅片(6)的材质为铝,或铝合金,或铜,或铜合金,散热翅片(6)为圆形散热翅片,散热翅片(6)的外径与法兰盖(3)外径大小一样,散热翅片(6)与散热翅片(6)之间的间隙大小为10~40mm,呈等间隙分布。

6.根据权利要求1所述的一种低成本、吸放氢速度快、且安全性高的金属氢化物储氢罐,其特征在于:所述泡沫金属圆柱(12)的直径为5~20mm,泡沫金属圆柱(12)的材质为铜,或铜合金,或铝,或铝合金,或镍,泡沫金属圆柱(12)的孔径为10~120ppi;

所述泡沫金属圆筒(9)的壁厚为5~20mm,材质为铜,或铜合金,或铝,或铝合金,或镍,孔径为10~120ppi;

所述泡沫金属圆盘(10)的壁厚为5~50mm,内径为6~21mm,材质为铜,或铜合金,或铝,或铝合金,或镍,孔径为10~120ppi;

所述泡沫金属圆盖(1)的壁厚为5~50mm,材质为铜,或铜合金,或铝,或铝合金,或镍,孔径为90~150ppi,泡沫金属圆盖的孔径为微米级,主要起到气流均匀化及过滤储氢材料粉末的效果。

7.根据权利要求1所述的一种低成本、吸放氢速度快、且安全性高的金属氢化物储氢罐,其特征在于:所述罐体(7)上设有呈均匀分布4~10个罐体螺栓孔(7-1),法兰盖(3)上设有呈均匀分布4~10个法兰盖螺栓孔(3-1),罐体(7)上的罐体螺栓孔(7-1)与法兰盖(3)上的法兰盖螺栓孔(3-1)一一对应,螺栓(4)依次旋于法兰盖螺栓孔(3-1)、罐体螺栓孔(7-1),并旋紧于罐体(7)上,使得法兰盖(3)与罐体(7)紧密的连接在一起。

8.根据权利要求1所述的一种低成本、吸放氢速度快、且安全性高的金属氢化物储氢罐,其特征在于:所述热管(11)的类型为铜-水热管,或铜-甲醇热管,或铝-丙酮热管,或铜-丙酮热管,直径为5~10mm,长度为20~150mm;每层热管的数量为0~10根,呈水平辐射状均匀分布。

9.根据权利要求1所述的一种低成本、吸放氢速度快、且安全性高的金属氢化物储氢罐,其特征在于:所述储氢材料粉末(8)为设定厚度的、粒径为毫米级的储氢材料粉末,储氢材料粉末为ab5型储氢合金,或ab2型储氢合金,或ab型储氢合金,或a2b型储氢合金,或mg基储氢合金,粉末粒径为1~10mm;所述储氢材料粉末(8)的总体积与罐体(7)的腔体(7-3)容积的比值范围为0.3~0.7。


技术总结
本发明涉及一种储氢技术,特别涉及一种低成本、吸放氢速度快、且安全性高的金属氢化物储氢罐。该储氢罐主要包括泡沫金属圆盖、气管、法兰盖、螺栓、O型密封圈、散热翅片、罐体、储氢材料粉末、泡沫金属圆筒、泡沫金属圆盘、热管、泡沫金属圆柱。本发明的金属氢化物储氢罐结构简单,易实现,可避免金属氢化物粉末随气流流出气管破坏下游零部件,具有极佳的传热传质性能,从而保证储氢罐具有很快的吸放氢速度。另外,该储氢罐不会因为金属氢化物粉末自压实和吸氢膨胀而造成对储氢罐罐体的破坏,因此该储氢罐的安全性高,可多次重复使用。

技术研发人员:程宏辉;王旭;吴瑛;刘晶晶;缪宏;韩兴博;严凯;房文健
受保护的技术使用者:扬州大学
技术研发日:2020.02.18
技术公布日:2020.04.17
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1