[发明专利]金属氢化物做功系统

权利要求书

1.一种金属氢化物做功系统，其特征是：所述系统包括B1金属储氢材料反应床（1）、B2金属储氢材料反应床（2）、氢气压缩机（3）、高压氢气循环泵（10）、液氮高压泵（13）、空气换热器（14）、氢气换热器（15）和氮气膨胀机（16）；

所述B1金属储氢材料反应床（1）的第一液氮出口（25）以及所述B2金属储氢材料反应床（2）的第二液氮出口（25’）分别与所述液氮高压泵（13）的进口连接，所述液氮高压泵（13）的出口与所述空气换热器（14）的壳程入口连接，所述空气换热器（14）的壳程出口与所述氢气换热器（15）的壳程入口连接，所述氢气换热器（15）的壳程出口与所述氮气膨胀机（16）的入口连接，所述氮气膨胀机（16）的出口分别与所述B1金属储氢材料反应床（1）的第一氮气入口（26）以及所述B2金属储氢材料反应床（2）的第二氮气入口（26’）连接；

所述B1金属储氢材料反应床（1）的第一放氢出口（21）与所述氢气压缩机（3）的入口连接，所述氢气压缩机（3）的出口与所述B2金属储氢材料反应床（2）的第二吸氢进口（22’）连接；

所述B2金属储氢材料反应床（2）的第二放氢出口（21’）与所述氢气压缩机（3）的入口连接，所述氢气压缩机（3）的出口与所述B1金属储氢材料反应床（1）的第一吸氢进口（22）连接；

所述B1金属储氢材料反应床（1）的第一换热出口（23）以及所述B2金属储氢材料反应床（2）的第二换热出口（23’）分别与所述高压氢气循环泵（10）的入口连接，所述高压氢气循环泵（10）的出口与所述氢气换热器（15）的管程入口连接，所述氢气换热器（15）的管程出口分别与所述B1金属储氢材料反应床（1）的第一换热进口（24）以及所述B2金属储氢材料反应床（2）的第二换热进口（24’）连接。

2.根据权利要求1所述的金属氢化物做功系统，其特征是：所述系统还包括发电机（17）；所述氢气压缩机（3）、氮气膨胀机（16）与发电机（17）同轴连接，所述发电机（17）电路连接到外部电网和/或蓄电池；所述氮气膨胀机（16）包括但不限于叶轮旋转式和活塞式。

3.根据权利要求1所述的金属氢化物做功系统，其特征是：所述B1金属储氢材料反应床（1）和B2金属储氢材料反应床（2）内分别设有换热盘管，所述B1金属储氢材料反应床（1）和B2金属储氢材料反应床（2）通过设置在其内部的换热盘管对进入其中的氮气进行冷却液化；

或者，所述B1金属储氢材料反应床（1）和B2金属储氢材料反应床（2）采用直接换热方式对进入其中的氮气进行冷却液化。

4.根据权利要求1所述的金属氢化物做功系统，其特征是：所述B1金属储氢材料反应床（1）和B2金属储氢材料反应床（2）内装填的金属氢化物相同，装填量允许相同也允许不同，通过阀门切换实现两者交替进行吸/放氢操作，其切换频率可以根据工艺条件进行调整；单个金属储氢材料反应床装填金属氢化物的量允许存在冗余，这样可以保证每次吸放氢速率满足快速高低压切换的需求，其冗余当量倍数根据工艺条件可以进行调整；1倍冗余当量是指金属储氢材料在整个一个完整工序循环内单次吸氢饱和时的所需最少金属储氢材料的量。

5.根据权利要求1所述的金属氢化物做功系统，其特征是：所述系统设有保护罩（28），所述保护罩（28）设有可燃性气体报警器（29）、温度调节器（31）和保护气入口（27），保护气入口设有阀门，保护罩内填充的气体包括但不限于氢气、氮气、氦气。