[发明专利]一种固态合金储氢快速传热结构及储氢系统

权利要求书

1.一种固态合金储氢快速传热结构，其特征在于：包括储氢管，所述储氢管包括内部同心管、若干个翅片组、外部同心管、套筒、螺纹管、螺纹密封端盖和法兰密封端盖，其中内部同心管和外部同心管同心设置，内部同心管和外部同心管的第一端通过法兰密封端盖封闭，外部同心管第二端为与外部同心管同心设置的螺纹管，螺纹密封端盖通过螺纹与螺纹管密封连接以封闭外部同心管的第二端，内部同心管与外部同心管之间形成氢气空间，所述套筒套装在外部同心管的内侧，且套筒的外壁与外部同心管相邻，所述同心管的外环面等间距设置有若干个翅片组，翅片组为环形结构且表面穿孔，翅片组与内部同心管通过压接连接，翅片组的直径与所述套筒的内径匹配；

所述套筒为顶部部分敞开的圆柱筒体，套筒筒壁所对圆心角为270°-330°，缺口朝向为竖直向上，套筒内部放置所述内部同心管，便于储氢材料的填充与卸载；所述套筒与内部同心管为一体式结构，套筒与内部同心管整体插入所述外部同心管中；

所述内部同心管长度长于外部同心管与套筒，内部同心管延伸出外部同心管与套筒的部分设置用于内部同心管的装卸的定位底盘和手柄；

所述法兰密封端盖与外部同心管的第一端通过焊接连接，法兰密封端盖外部焊接连有快速接头的氢气出入口管，氢气出入口管对应储氢管内部焊接有烧结管，氢气出入口管与烧结管对正，法兰密封端盖内部焊接有用于伸入热电偶的不锈钢套管。

2.根据权利要求1所述的固态合金储氢快速传热结构，其特征在于：所述内部同心管的外部套装有定距管，相邻两个翅片组通过定距管固定间距。

3.根据权利要求1所述的固态合金储氢快速传热结构，其特征在于：所述外部同心管外侧管壁焊接有用于改变换热介质在通道中的流向并使换热介质与管壁充分换热的折流板组。

4.根据权利要求3所述的固态合金储氢快速传热结构，其特征在于：所述储氢管外部设有夹套，所述夹套主体第一端敞开且第二端封闭，夹套第一端设有法兰盘，法兰盘通过螺栓和螺母与所述法兰密封端盖连接，法兰盘和法兰密封端盖的想对面具有用于密封的O型圈，所述储氢管筒体置入于夹套的筒体中，储氢管外壁和夹套内腔之间的空隙构成了换热介质通道；夹套的筒体外壁上焊接有第一换热介质进口管与第一换热介质出口管，第一换热介质进口管与第一换热介质出口管的朝向与所述折流板组相适配，第一换热介质进口管和第一换热介质出口管用于换热介质流入和流出换热介质通道。

5.一种储氢系统，包括如权利要求1-4任一项所述的固态合金储氢快速传热结构，其特征在于：所述储氢系统还包括储氢单元、换热介质箱体、缓冲储气罐和通气管路单元，其中储氢单元由多个储氢管并联形成，所述多个储氢管以换热介质箱体作为框架并内置于换热介质箱体中，每一储氢管的氢气出入口管以及尾端螺纹端盖密封伸出箱体侧壁外，通气管路单元包括多通接头，多个储氢管的氢气出入口管汇总后与多通接头第一端口对接；

多通接头的第二端口与吸氢通路对接；多通接头的第三端口与排气通路对接；多通接头的第四端口通过放氢通路与缓冲储气罐对接。

6.根据权利要求5所述的储氢系统，其特征在于：所述多通接头与每一储氢管的氢气出入口管之间设有截止阀；所述吸氢通路上由吸氢通路起始端到多通接头之间依次设有过滤器、第一单向阀和第一针阀；所述排气通路上设置有第二截止阀；所述放氢通路中由多通接头到缓冲储气罐之间依次设有第二针阀、第二单向阀和第三针阀；所述缓冲储气罐还通过卸压管路与排气通路连接，该卸压管路上设有安全阀；缓冲储气罐上设有压力传感器；缓冲储气罐出口设有用于控制排出氢气的压力的截止阀与减压阀。

7.根据权利要求6所述的储氢系统，其特征在于：所述换热介质箱体的横截面为圆形或多边形，所述换热介质箱体内的储氢管为以换热介质箱体长度方向中心线为基准阵列式布置。