CN113531387B - 一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法 - Google Patents

一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113531387B
CN113531387B CN202111077866.9A CN202111077866A CN113531387B CN 113531387 B CN113531387 B CN 113531387B CN 202111077866 A CN202111077866 A CN 202111077866A CN 113531387 B CN113531387 B CN 113531387B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogen storage
valve
solid
hydrogen
storage tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111077866.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113531387A (zh
Inventor
方沛军
邹建新
朱阳林
张雷
伍远安
曹俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Hyfun Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Hydrogen Storage Shanghai Energy Technology Co ltd
Hydrogen Storage Xinxiang Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydrogen Storage Shanghai Energy Technology Co ltd, Hydrogen Storage Xinxiang Energy Technology Co ltd filed Critical Hydrogen Storage Shanghai Energy Technology Co ltd
Priority to CN202111077866.9A priority Critical patent/CN113531387B/zh
Publication of CN113531387A publication Critical patent/CN113531387A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113531387B publication Critical patent/CN113531387B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F17C13/025—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the pressure as the parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F17C13/026—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the temperature as the parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/043—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0439—Temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/34—Hydrogen distribution
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/45—Hydrogen technologies in production processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

本发明公开了一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法。固态储氢罐采用磁性材料制成，固态储氢罐本体作为加热体，电磁线圈产生的磁场作用于储罐本体，使之产生涡流从而发热，加热固态储氢罐内的储氢材料，这样加快储氢材料的升温速率，在储氢时，氢气通过充气支路进入到固态储氢罐，在对外供氢时，氢气储罐的出口处设有冷却装置，冷却装置后端的温度传感器用于实时监测主管路内的温度，过滤装置用于过滤掉气体中细微的储氢材料粉尘，达到对其进行降温和除尘处理。本发明的***不仅能够实现对管线及部件进行吹气，以排除氢气，便于后续检修，还能够将吹气及排除的氢气和惰性气体进行回收利用，从而大大降低成本。

Description

一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法
技术领域
本发明涉及加氢技术领域，尤其涉及一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法。
背景技术
储氢放氢***对其周边的环境安全性要求比较高，在使用过程中，会通过安全阀来调节管路的压力，但是大多情况下是直接将氢气排放至周围环境中，而且在使用的过程中需要定期对管道及部件进行检修，避免后续在使用过程中出现漏气、部件故障等的问题，然而，由于氢气易燃易爆，在检修过程中，管道及各部件中残留有的氢气极易在后续检修过程中引发安全事故。
而且现有的固态储氢***（镧镍系、钛系、锆系、镁系及其衍生合金）以电加热换热介质，而后换热介质加热镁基氢化物的加热方式，效率低下，且在加热过程中会造成热量的浪费。同时，在加热过程中，换热介质加热镁基氢化物的加热方式存在加热不均匀、升温速度缓慢的问题。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法。
本发明的一种感应加热固态储氢放氢***，包括通过主管路依次相连通的所述固态储氢装置、冷却装置、第一压力传感器、第一阀门、过滤装置、第一单向阀、温度传感器、流量传感器、第二压力传感器和第二阀门，所述第一单向阀的流动方向从过滤装置到温度传感器，充气支路并联在所述过滤装置和第一单向阀上，所述充气支路上设有第二单向阀，所述第二单向阀的流动方向从温度传感器到固态储氢装置；
所述第一压力传感器和第一阀门之间的管路段上还设有放散管，所述放散管上设有放散阀，所述放散管上设有第一回收管，所述第一回收管与储气罐相连通，所述第一回收管上设有第一回收阀和储气罐，所述储气罐通过第二回收管与所述固态储氢装置相连通，所述第二回收管上设有第二回收阀和第一抽气泵，所述储气罐上设有用于检测其内部压力的第三压力传感器；
所述第一阀门与所述过滤装置之间的管路段上设有安全管，所述安全管上设有安全阀，所述安全管的一端与主管路相连接，另一端与所述第一回收管相连通；
吹气罐通过吹气管路与所述主管路相连通，吹气罐内填充有惰性气体，所述吹气管路的一端与所述吹气罐相连通，所述吹气管路的另一端连接在位于所述冷却装置和第一阀门之间的管路段上，所述吹气管路上设有吹气阀，所述吹气罐通过第三回收管与所述固态储氢装置相连通，所述第三回收管上设有第三回收阀和第二抽气泵；
所述固态储氢装置包括多个固态储氢罐，所述固态储氢罐的外壳为磁性材料，所述固态储氢罐内填充有储氢材料，所述固态储氢罐的外壳为磁性材料，所述固态储氢罐的外壳套设有绝缘层，所述绝缘层外圈设有电磁线圈，所述电磁线圈与外电源电连接，所述固态储氢罐均设有用于检测和显示其内部区域温度的温度传感器，所述固态储氢罐内设有氢气管，其一端伸出所述固态储氢罐，所述氢气管的管壁间隔设有多个出气孔。
进一步的，所述氢气管上还设有多个磁性翅片。
进一步的，所述固态储氢罐的外壳为浸渍石墨材料。
进一步的，储氢材料为镁基固态储氢物。
进一步的，所述***还包括智能电源模块和控制器，所述电磁线圈与所述智能电源模块电连接，所述智能电源模块与外电源电连接，所述控制器与所述温度传感器和智能电源模块电连接。
进一步的，所述吹气管路上还设有减压阀。
进一步的，所述电磁线圈外还设有绝缘保护层。
一种如上述的感应加热固态储氢放氢***的储氢放氢方法，储氢过程如下：将固态储氢罐内部初步电磁加热至储氢所需的工作温度后，将氢气进出口连接氢气源，打开第二阀门、第一阀门和固态储氢罐，关闭放散阀和吹气阀，氢气经过第二阀门，流量传感器，第二单向阀，第一阀门，进入固态储氢罐内，不需要对固态储氢罐持续加热；
放氢过程如下：将固态储氢罐内部电磁持续加热至放氢所需的工作温度，放氢时将氢气进出口连接用氢设备，开启第二阀门和第一阀门，储氢材料发生快速脱氢反应，氢气经过冷却装置后被冷却到合适温度，然后经过第一阀门，过滤装置，第一单向阀，流量传感器，第二阀门后进入用氢设备，放氢过程中，第一压力传感器和第二压力传感器实时检测主管路中气体的压力，主管路内的压力超过安全阀设定压力时，安全阀起跳，氢气经安全管和第一回收管进入到储气罐中；
吹气过程如下：当***首次使用、较长时间未使用或检修后使用时，需要对***进行吹扫，用于除去***内的空气，打开吹气阀、第一阀门和放散阀，关闭第一回收阀和第二阀门，先利用惰性气体将空气通过放散管排出，排出后，关闭放散阀，加热固态储氢罐，利用氢气吹扫惰性气体，并将气体排进储气罐内；
当***需要检修时，打开吹气阀和第一回收阀，关闭第二阀门和放散阀，将主管路中的气体吹扫进储气罐；
当第三压力传感器检测到储气罐内压力超过预设值时，打开第二回收阀和第一抽气泵，选择加热任一未放氢且不是满储存状态的固态储氢罐至储氢工作温度，对储气罐内的气体进行回收，储氢为放热过程，在回收结束后，固态储氢罐内的温度降低，在温度降低至预设值时，打开第三回收阀和第二抽气泵，将固态储氢罐内未被吸收的惰性气体，回收至吹气罐中。
本发明的固态储氢罐采用磁性材料制成，固态储氢罐本体作为加热体，电磁线圈产生的磁场作用于储罐本体，使之产生涡流从而发热，加热固态储氢罐内的储氢材料，这样加快储氢材料的升温速率，使得加热均匀、升温速度快，提高储氢和放氢的效率，在储氢时，氢气通过充气支路进入到固态储氢罐，此时不用打开冷却装置对氢气进行冷却，在对外供氢时，氢气储罐的出口处设有冷却装置，用于冷却储氢材料释放的高温氢气，冷却装置后端的温度传感器用于实时监测主管路内的温度，过滤装置用于过滤掉气体中细微的储氢材料粉尘，达到对其进行降温和除尘处理。
本发明的***不仅能够实现对管线及部件进行吹气，以排除氢气，便于后续检修，还能够将吹气及排除的氢气和惰性气体进行回收利用，从而大大降低成本。
附图说明
图1为本发明的感应加热固态储氢放氢***的结构示意图；
图2为本发明的固态储氢罐的结构示意图。
1、主管路；2、固态储氢装置；3、冷却装置；4、第一压力传感器；5、第一阀门；6、过滤装置；7、第一单向阀；8、第一温度传感器；9、流量传感器；10、第二压力传感器；11、第二阀门；12、充气支路；13、第二单向阀；14、放散管；15、放散阀；16、第一回收管；17、储气罐；18、第一回收阀；19、第二回收管；20、第二回收阀；21、第一抽气泵；22、第三压力传感器；23、安全管；24、安全阀；25、吹气罐；26、吹气管路；27、吹气阀；28、第三回收管；29、第三回收阀；30、第二抽气泵；31、固态储氢罐；32、绝缘层；33、电磁线圈；34、第二温度传感器；35、氢气管；36、出气孔；37、磁性翅片；38、智能电源模块；39、控制器；40、减压阀。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1和2所示，本发明的一种感应加热固态储氢放氢***，包括通过主管路1依次相连通的固态储氢装置2、冷却装置3、第一压力传感器4、第一阀门5、过滤装置6、第一单向阀7、第一温度传感器8、流量传感器9、第二压力传感器10和第二阀门11，第一单向阀7的流动方向从过滤装置6到第一温度传感器8，充气支路12并联在过滤装置6和第一单向阀7上，充气支路12上设有第二单向阀13，第二单向阀13的流动方向从第一温度传感器8到固态储氢装置2；
第一压力传感器4和第一阀门5之间的管路段上还设有放散管14，放散管14上设有放散阀15，放散管14上设有第一回收管16，第一回收管16与储气罐17相连通，第一回收管16上设有第一回收阀18和储气罐17，储气罐17通过第二回收管19与固态储氢装置2相连通，第二回收管19上设有第二回收阀20和第一抽气泵21，储气罐17上设有用于检测其内部压力的第三压力传感器22；
第一阀门5与过滤装置6之间的管路段上设有安全管23，安全管23上设有安全阀24，安全管23的一端与主管路1相连接，另一端与第一回收管16相连通；
吹气罐25通过吹气管路26与主管路1相连通，吹气罐25内填充有惰性气体，吹气管路26的一端与吹气罐25相连通，吹气管路26的另一端连接在位于冷却装置3和第一阀门5之间的管路段上，吹气管路26上设有吹气阀27，吹气罐25通过第三回收管28与固态储氢装置2相连通，第三回收管28上设有第三回收阀29和第二抽气泵30；
固态储氢装置2包括多个固态储氢罐31，固态储氢罐31的外壳为磁性材料，固态储氢罐31内填充有储氢材料，固态储氢罐31的外壳套设有绝缘层32，绝缘层32外圈设有电磁线圈33，电磁线圈33与外电源电连接，固态储氢罐31均设有用于检测和显示其内部区域温度的第二温度传感器34，固态储氢罐31内设有氢气管35，其一端伸出固态储氢罐31，氢气管35的管壁间隔设有多个出气孔36，氢气管35上还设有多个磁性翅片37，多个磁性翅片37***储氢材料中，为了方便设置氢气管35，还可以包括支撑件。
本发明的固态储氢罐31采用磁性材料制成，固态储氢罐31本体作为加热体，电磁线圈33产生的磁场作用于储罐本体，使之产生涡流从而发热，加热固态储氢罐31内的储氢材料，这样加快储氢材料的升温速率。
氢气管35上还可以设有多个磁性翅片37，电磁线圈33产生的磁场作用于磁性翅片37，使之产生涡流从而发热，加热储罐内的储氢材料，使得加热均匀、升温速度快，提高储氢和放氢的效率，在储氢时，氢气通过充气支路12进入到固态储氢罐31，此时不用打开冷却装置3对氢气进行冷却，在对外供氢时，氢气储罐的出口处设有冷却装置3，用于冷却储氢材料释放的高温氢气，冷却装置3后端的第一温度传感器8用于实时监测主管路1内的温度，过滤装置6用于过滤掉气体中细微的储氢材料粉尘，达到对其进行降温和除尘处理。
本发明的***不仅能够实现对管线及部件进行吹气，以排除氢气，便于后续检修，还能够将吹气及排除的氢气和惰性气体进行回收利用，从而大大降低成本。
固态储氢罐31的外壳可以为浸渍石墨材料，浸渍石墨材料适用工作温度-60 ℃~+400 ℃，压力上限为2.4 MPa，可以满足固态储氢罐31的温度上限350 ℃、压力上限1.2MPa的工作要求，同时浸渍石墨材料具有高导磁性，可以实现固态储氢罐31电磁加热。其中，储氢材料可以为镁基固态储氢物。
***还包括智能电源模块38和控制器39，电磁线圈33与智能电源模块38电连接，智能电源模块38与外电源电连接，控制器39与第二温度传感器34和智能电源模块38电连接。智能电源模块38控制输入电磁线圈33的电流和电压大小，控制器39根据设定的温度来控制智能电源模块38，来使得电磁加热电源工作，能够达到任意设定需要的温度值、实现精确温控的目的。
吹气管路26上还可以设有减压阀40，来控制吹气管路26上的气体压力。
电磁线圈33外还可以设有绝缘保护层（图中未示出），避免电磁线圈33受到损坏，绝缘保护层可以为可拆卸的。
一种如上述的感应加热固态储氢放氢***的储氢放氢方法，储氢过程如下：将固态储氢罐31内部初步电磁加热至储氢所需的工作温度后，将氢气进出口连接氢气源，打开第二阀门11、第一阀门5和固态储氢罐31，关闭放散阀15和吹气阀27，氢气经过第二阀门11，流量传感器9，第二单向阀13，第一阀门5，进入固态储氢罐31内，不需要对固态储氢罐31持续加热；
放氢过程如下：将固态储氢罐31内部电磁持续加热至放氢所需的工作温度，放氢时将氢气进出口连接用氢设备，开启第二阀门11和第一阀门5，储氢材料发生快速脱氢反应，氢气经过冷却装置3后被冷却到合适温度，然后经过第一阀门5，过滤装置6，第一单向阀7，流量传感器9，第二阀门11后进入用氢设备，放氢过程中，第一压力传感器4和第二压力传感器10实时检测主管路1中气体的压力，主管路1内的压力超过安全阀24设定压力时，安全阀24起跳，氢气经安全管23和第一回收管16进入到储气罐17中；
吹气过程如下：当***首次使用、较长时间未使用或检修后使用时，需要对***进行吹扫，用于除去***内的空气，打开吹气阀27、第一阀门5和放散阀15，关闭第一回收阀18和第二阀门11，先利用惰性气体将空气通过放散管14排出，排出后，关闭放散阀15，加热固态储氢罐31，利用氢气吹扫惰性气体，并将气体排进储气罐17内；
当***需要检修时，打开吹气阀27和第一回收阀18，关闭第二阀门11和放散阀15，将主管路1中的气体吹扫进储气罐17；
当第三压力传感器22检测到储气罐17内压力超过预设值时，打开第二回收阀20和第一抽气泵21，选择加热任一未放氢且不是满储存状态的固态储氢罐31至储氢工作温度，对储气罐17内的气体进行回收，储氢为放热过程，在回收结束后，固态储氢罐31内的温度降低，在温度降低至预设值时，打开第三回收阀29和第二抽气泵30，将固态储氢罐31内未被吸收的惰性气体，回收至吹气罐25中。
本发明的***不仅能够实现对管线及部件进行吹气，以排除氢气，便于后续检修，还能够将吹气及排除的氢气和惰性气体进行回收利用，从而大大降低成本。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种感应加热固态储氢放氢***，其特征在于：包括通过主管路（1）依次相连通的固态储氢装置（2）、冷却装置（3）、第一压力传感器（4）、第一阀门（5）、过滤装置（6）、第一单向阀（7）、第一温度传感器（8）、流量传感器（9）、第二压力传感器（10）和第二阀门（11），所述第一单向阀（7）的流动方向从过滤装置（6）到第一温度传感器（8），充气支路（12）并联在所述过滤装置（6）和第一单向阀（7）上，所述充气支路（12）上设有第二单向阀（13），所述第二单向阀（13）的流动方向从第一温度传感器（8）到固态储氢装置（2）；
所述第一压力传感器（4）和第一阀门（5）之间的管路段上还设有放散管（14），所述放散管（14）上设有放散阀（15），所述放散管（14）上设有第一回收管（16），所述第一回收管（16）与储气罐（17）相连通，所述第一回收管（16）上设有第一回收阀（18），所述储气罐（17）通过第二回收管（19）与所述固态储氢装置（2）相连通，所述第二回收管（19）上设有第二回收阀（20）和第一抽气泵（21），所述储气罐（17）上设有用于检测其内部压力的第三压力传感器（22）；
所述第一阀门（5）与所述过滤装置（6）之间的管路段上设有安全管（23），所述安全管（23）上设有安全阀（24），所述安全管（23）的一端与主管路（1）相连接，另一端与所述第一回收管（16）相连通；
吹气罐（25）通过吹气管路（26）与所述主管路（1）相连通，吹气罐（25）内填充有惰性气体，所述吹气管路（26）的一端与所述吹气罐（25）相连通，所述吹气管路（26）的另一端连接在位于所述冷却装置（3）和第一阀门（5）之间的管路段上，所述吹气管路（26）上设有吹气阀（27），所述吹气罐（25）通过第三回收管（28）与所述固态储氢装置（2）相连通，所述第三回收管（28）上设有第三回收阀（29）和第二抽气泵（30）；
所述固态储氢装置（2）包括多个固态储氢罐（31），所述固态储氢罐（31）的外壳为磁性材料，所述固态储氢罐（31）内填充有储氢材料，所述固态储氢罐（31）的外壳套设有绝缘层（32），所述绝缘层（32）外圈设有电磁线圈（33），所述电磁线圈（33）与外电源电连接，所述固态储氢罐（31）均设有用于检测和显示其内部区域温度的第二温度传感器（34），所述固态储氢罐（31）内设有氢气管（35），其一端伸出所述固态储氢罐（31），所述氢气管（35）的管壁间隔设有多个出气孔（36）。
2.如权利要求1所述的一种感应加热固态储氢放氢***，其特征在于：所述氢气管（35）上还设有多个磁性翅片（37）。
3.如权利要求2所述的一种感应加热固态储氢放氢***，其特征在于：所述固态储氢罐（31）的外壳为浸渍石墨材料。
4.如权利要求3所述的一种感应加热固态储氢放氢***，其特征在于：储氢材料为镁基固态储氢物。
5.如权利要求1所述的一种感应加热固态储氢放氢***，其特征在于：所述***还包括智能电源模块（38）和控制器（39），所述电磁线圈（33）与所述智能电源模块（38）电连接，所述智能电源模块（38）与所述外电源电连接，所述控制器（39）与所述第二温度传感器（34）和智能电源模块（38）电连接。
6.如权利要求1所述的一种感应加热固态储氢放氢***，其特征在于：所述吹气管路（26）上还设有减压阀（40）。
7.如权利要求1所述的一种感应加热固态储氢放氢***，其特征在于：所述电磁线圈（33）外还设有绝缘保护层。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的感应加热固态储氢放氢***的储氢放氢方法，其特征在于：储氢过程如下：将固态储氢罐（31）内部初步电磁加热至储氢所需的工作温度后，将氢气进出口连接氢气源，打开第二阀门（11）、第一阀门（5）和固态储氢罐（31），关闭放散阀（15）、吹气阀（27）和第一回收阀（18），氢气经过第二阀门（11），流量传感器（9），第二单向阀（13），第一阀门（5），进入固态储氢罐（31）内，不需要对固态储氢罐（31）持续加热；
放氢过程如下：将固态储氢罐（31）内部电磁持续加热至放氢所需的工作温度，放氢时将氢气进出口连接用氢设备，开启第二阀门（11）和第一阀门（5），储氢材料发生快速脱氢反应，氢气经过冷却装置（3）后被冷却到合适温度，然后经过第一阀门（5），过滤装置（6），第一单向阀（7），流量传感器（9），第二阀门（11）后进入用氢设备，放氢过程中，第一压力传感器（4）和第二压力传感器（10）实时检测主管路（1）中气体的压力，主管路（1）内的压力超过安全阀（24）设定压力时，安全阀（24）起跳，氢气经安全管（23）和第一回收管（16）进入到储气罐（17）中；
吹气过程如下：当***首次使用、较长时间未使用或检修后使用时，需要对***进行吹扫，用于除去***内的空气，打开吹气阀（27）、第一阀门（5）和放散阀（15），关闭第一回收阀（18）和第二阀门（11），先利用惰性气体将空气通过放散管（14）排出，排出后，关闭放散阀（15），加热固态储氢罐（31），利用氢气吹扫惰性气体，并将气体排进储气罐（17）内；
当***需要检修时，打开吹气阀（27）和第一回收阀（18），关闭第二阀门（11）和放散阀（15），将主管路（1）中的气体吹扫进储气罐（17）；
当第三压力传感器（22）检测到储气罐（17）内压力超过预设值时，打开第二回收阀（20）和第一抽气泵（21），选择加热任一未放氢且不是满储存状态的固态储氢罐（31）至储氢工作温度，对储气罐（17）内的气体进行回收，储氢为放热过程，在回收结束后，固态储氢罐（31）内的温度降低，在温度降低至预设值时，打开第三回收阀（29）和第二抽气泵（30），将固态储氢罐（31）内未被吸收的惰性气体，回收至吹气罐（25）中。
CN202111077866.9A 2021-09-15 2021-09-15 一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法 Active CN113531387B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111077866.9A CN113531387B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111077866.9A CN113531387B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113531387A CN113531387A (zh) 2021-10-22
CN113531387B true CN113531387B (zh) 2021-12-21

Family

ID=78123062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111077866.9A Active CN113531387B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113531387B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114234036B (zh) * 2021-12-02 2023-06-13 中车株洲电力机车有限公司 一种氢能轨道车辆用固态储氢罐及储氢***
CN114838290A (zh) * 2022-05-11 2022-08-02 常州蓝翼飞机装备制造有限公司 Lng气瓶瓶内加热方法
CN116558864A (zh) * 2023-07-05 2023-08-08 合肥通用机械研究院有限公司 一种固态储氢试验***及其试验方法
CN117504727B (zh) * 2024-01-08 2024-03-08 大名县名鼎化工有限责任公司 一种加氢反应釜定量加氢装置以及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006177536A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Toyota Industries Corp 水素貯蔵タンク
JP2013199982A (ja) * 2012-03-24 2013-10-03 Aim Tech:Kk ガスの充填・回収システム
TWM466199U (zh) * 2013-07-11 2013-11-21 Univ Feng Chia 非接觸式金屬儲氫罐裝置之加熱系統
CN112082087A (zh) * 2020-08-31 2020-12-15 山东科技大学 一种固态储氢材料自动控制吸放氢***及方法
CN112524481A (zh) * 2021-02-07 2021-03-19 河南氢枫能源技术有限公司 一种针对加氢站放空气回收的***
CN112594546A (zh) * 2021-03-08 2021-04-02 氢储(新乡)能源科技有限公司 一种灵便式固态储氢***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006177536A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Toyota Industries Corp 水素貯蔵タンク
JP2013199982A (ja) * 2012-03-24 2013-10-03 Aim Tech:Kk ガスの充填・回収システム
TWM466199U (zh) * 2013-07-11 2013-11-21 Univ Feng Chia 非接觸式金屬儲氫罐裝置之加熱系統
CN112082087A (zh) * 2020-08-31 2020-12-15 山东科技大学 一种固态储氢材料自动控制吸放氢***及方法
CN112524481A (zh) * 2021-02-07 2021-03-19 河南氢枫能源技术有限公司 一种针对加氢站放空气回收的***
CN112594546A (zh) * 2021-03-08 2021-04-02 氢储(新乡)能源科技有限公司 一种灵便式固态储氢***

Also Published As

Publication number Publication date
CN113531387A (zh) 2021-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113531387B (zh) 一种感应加热固态储氢放氢***和储氢放氢方法
CN105556613B (zh) 一种消氢***及其使用方法
CN103280247A (zh) 一种氟盐冷却高温堆的非能动余热排出***
CN103093842B (zh) 一种铅及铅基合金净化用冷阱
CN204022465U (zh) 一种便携式制氢-供氢***
CN101519719B (zh) 一种对硬化的有色金属线材进行热处理的方法及装置
EP3415221B1 (en) Glove case and purification column for online replacement of adsorbent material
CN104131165A (zh) 一种电子束熔炼装置及利用该装置制备铌基超高温合金的方法
CN103752834A (zh) 氢气循环***和氢气循环方法
CN202188743U (zh) 一种超细粉末还原炉
CN213113333U (zh) 自动泄压夹套
CN102425939A (zh) 一种微波加热钟罩窑
CN216544698U (zh) 一种蒸汽加热成型冷水冷却定型设备
CN103730171B (zh) 一种液态重金属冷却自然循环池式反应堆辅助加热***
CN101660200B (zh) 一种微正压状态下生长多晶硅锭的方法和铸锭炉
CN114179340A (zh) 一种蒸汽加热成型冷水冷却定型设备
CN203790931U (zh) 移动式控温装置及使用该控温装置的反应釜
CN211204605U (zh) 吸附***的换热装置
CN103615906A (zh) 一种用于冶金设备上的鼓风炉烟气余热回收装置
CN210584290U (zh) 一种炼油化工安全环保气体采集装置
CN202993860U (zh) 一种铝熔炉预热***
CN107448249A (zh) 燃机透平冷却控制方法及装置、存储介质
CN206774644U (zh) 一种电动汽车的电池冷却***
CN107191906B (zh) 一种烧结烟气余热回收***
CN205662561U (zh) 一种金属重熔炉保护罩上端部结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240328

Address after: Room 901, 9th Floor, No. 1555 Lianhua Road, Minhang District, Shanghai, 202233

Patentee after: SHANGHAI HYFUN ENERGY TECHNOLOGY CO.,LTD.

Country or region after: China

Address before: 1 / F and 2 / F, No.11 plant, Xinxiang hydrogen energy industrial park, northeast corner of the intersection of East Ring Road and South Second Ring Road, Xinxiang City, Henan Province, 453000

Patentee before: Hydrogen storage (Xinxiang) Energy Technology Co.,Ltd.

Country or region before: China

Patentee before: Hydrogen storage (Shanghai) Energy Technology Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right