[实用新型]一种填装氢气吸附材料的储氢罐

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种填装氢气吸附材料的储氢罐，它用于燃料电池氢气的供给。

背景技术

氢能具有洁净、效率高、可再生等诸多优点，是受到普遍关注的一种新型能源。随着燃料电池技术的不断发展，氢氧燃料电池以零排放、无噪音、高效能等诸多优点被世界各国列为重点发展的能量转换装置。交通运输要消耗大量的能源，并且具有量小、分散的特点，氢能可以满足这一领域的诸多要求，并且现阶段已经取得了一定的成果，但是氢气的储存一直是困扰其应用的瓶颈之一。现阶段，对高压储氢、液化储氢和吸附储氢三种方式做了大量的研究工作，液化储氢虽然便于储存和运输，但是氢气的液化成本很高，大大提高了氢能的成本，不利于氢气的广泛应用；对于高压储氢，虽然压力可以高达20MPa以上，但是储氢的密度依然不高，并且储氢罐自身重量很大，也不适合大规模应用。吸附储氢被认为有较大应用前途的储氢方式，具有压力低，吸附量大等优点。在专利CN1235255中提到一种储氢罐，采用吸附储氢技术，利用低温下氢气在高比表面积的超级活性炭的高吸附量，降低了氢气的吸附压力，提高了储氢密度。但是吸附材料的填装有较大的难度，填装及取出的操作过程以及设备的安装和拆卸较为繁琐。

实用新型内容

为了克服氢气吸附材料填装困难的缺点，本实用新型提出一种新型的填装氢气吸附材料的储氢罐，采用裂分式上盖以及裂分式网状粉体挡板，裂分式上盖、裂分式网状粉体挡板以及盘管式加热器均可分离，便于氢气吸附材料的填装以及整个储氢罐的安装和拆卸。

本实用新型的一种填装氢气吸附材料的储氢罐的组成结构如下：

一种填装氢气吸附材料的储氢罐由罐体、裂分式上盖、盘管式换热器、裂分式网状粉体挡板和阀门组成；罐体用于填装氢气吸附材料和氢气，横截面为圆形或者椭圆形，罐体上固定有用于安装裂分式上盖的螺栓和用于上下移动裂分式上盖的金属滑杆，螺栓均匀分部在罐体上；裂分式上盖用于密闭罐体，在和罐体脱离后可以分离成两部分，分别通过滑杆套管连接到固定在罐体的金属滑杆上，并可以同时沿金属滑杆上下移动，在密封罐体时二者之间通过聚四氟乙烯进行面密封，裂分式上盖和罐体之间的连接采用线密封方式，确保氢气在较大的压力下无泄漏，裂分式上盖的中心有通孔，用于盘管式换热器穿过裂分式上盖，通孔内壁带有螺纹，用于通过盘管式换热器上与之相配合的异型螺栓将盘管式换热器固定在裂分式上盖上，裂分式上盖上装有氢气的出入口阀门、自控阀门和氢气限压阀门，阀门和裂分式上盖的连接方式为螺纹连接；盘管式换热器用于填充氢气时的降温以及释放氢气时的加热，盘管式换热器上带有用于固定裂分式网状粉体挡板的压片，压片同时起到裂分式网状粉体挡板安装时的限位作用，盘管式换热器在固定裂分式网状粉体挡板的部分带有外螺纹，并配合一个垫片和一个螺母，与压片一起将裂分式网状粉体挡板固定到盘管式换热器上，盘管式换热器上另外带有一个可以上下移动的异型螺栓，配合裂分式上盖中心带螺纹的通孔将盘管式换热器固定在裂分式上盖上，盘管式换热器的上端带有流体的出入口阀门和自控阀门；裂分式网状粉体挡板可以分成两部分，过滤精度为0.5～100微米，通过压片固定在盘管式换热器上，用于防止吸附材料在充、放氢气时被气流吹出，裂分式网状粉体挡板的中心有通孔，通孔的内径等于盘管式换热器上螺纹的外径，裂分式网状粉体挡板的外径等于罐体的内径，下端倒角，便于安装。

本实用新型的一种填装氢气吸附材料的储氢罐的罐体和裂分式上盖的材质为不锈钢或者硬质铝合金，内壁有含氟涂层，二者之间通过固定在罐体上的螺栓进行连接。

本实用新型的一种填装氢气吸附材料的储氢罐的盘管式换热器的材质为硬质铝合金、不锈钢或者铜材。

本实用新型的一种填装氢气吸附材料的储氢罐的裂分式网状粉体挡板的材质为硬质铝合金、不锈钢、尼龙或者聚四氟乙烯。

储氢罐体空间内的氢气压力超过限定值时，氢气限压阀门会自动打开以保证系统的安全性。

本实用新型的一种填装氢气吸附材料的储氢罐的优点是：

1、采用裂分式上盖以及裂分式网状粉体挡板，可以完成裂分式上盖、裂分式网状粉体挡板和盘管式换热器的分离，便于吸附材料的填装和取出，并使储氢罐整体的安装和拆卸简单化，裂分式网状粉体挡板能有效防止吸附材料被吹出，安装、拆卸方便。

2、采用盘管式换热器，增大了热交换面积和效率。

本实用新型储氢罐具有氢气吸附材料填装和取出方便，整体安装和拆卸简单等特点，适用于燃料电池的氢气供给。

附图说明

图1是本实用新型的一种填装氢气吸附材料的储氢罐的总体结构示意图。

图2是裂分式上盖的结构示意图。