[發明專利]氫材料超低溫下的做功裝置

在審

• 申請號: 202010301244.9
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111641349A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 賈鵬
• 申請（專利權）人: 上海柯來浦能源科技有限公司
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;F28D7/04;F25D3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氫材料超低溫下的做功裝置，其特征是：所述裝置包括保護罩（28）以及設置在所述保護罩（28）內的B1金屬儲氫材料反應床（4）、B2金屬儲氫材料反應床（5）、液氫加壓泵（50）、液氫換熱器（51）、氫氣換熱器（32）、空氣換熱器（45）、氫氣壓縮機（33）、冷卻液化器（34）、一級壓電裝置（47）和二級壓電裝置（48）；

所述B1金屬儲氫材料反應床（4）的第一放氫出口（42）和B2金屬儲氫材料反應床（5）的第二放氫出口（42’）分別與所述氫氣壓縮機（33）的進氣門連接，所述氫氣壓縮機（33）的出氣門經所述冷卻液化器（34）的殼程與所述液氫加壓泵（50）的入口連接，所述液氫加壓泵（50）的出口連接所述液氫換熱器（51）的殼程入口，所述液氫換熱器（51）的殼程出口分別與B1金屬儲氫材料反應床（4）的第一吸氫進口管路（39）和B2金屬儲氫材料反應床（5）的第二吸氫進口管路（39’）連接；

所述B1金屬儲氫材料反應床（4）的第一未吸收氫氣出口（40）和所述B2金屬儲氫材料反應床（2）的第二未吸收氫氣出口（40’）分別與所述氫氣換熱器（32）的殼程入口連接，所述氫氣換熱器（32）的殼程出口與所述空氣換熱器（45）的殼程入口連接，所述空氣換熱器（45）的殼程出口與所述一級壓電裝置（47）的入口連接，所述一級壓電裝置（47）的出口與所述氫氣換熱器（32）的管程入口連接，所述氫氣換熱器（32）的管程出口與所述二級壓電裝置（48）的入口連接，所述二級壓電裝置（48）的出口與所述液氫換熱器（51）的管程入口連接，所述液氫換熱器（51）的管程出口分別與所述B1金屬儲氫材料反應床（4）的第一放氫進口管路（41）和B2金屬儲氫材料反應床（2）的第二放氫進口管路（41’）連接；

所述B1金屬儲氫材料反應床（4）的第一循環換熱出口經所述冷卻液化器（34）內的第一循環換熱盤管，與所述B1金屬儲氫材料反應床（4）的第一循環換熱進口連接；

所述B2金屬儲氫材料反應床（5）的第二循環換熱出口經所述冷卻液化器（34）內的第二循環換熱盤管，與所述B2金屬儲氫材料反應床（5）的第二循環換熱進口連接；

所述一級壓電裝置（47）和二級壓電裝置（48）通過電力儲存及外送單元（49）向外供電并提供自用電；

所述空氣換熱器（45）內設置有氮氣換熱盤管（26）和空氣換熱盤管（46），所述氮氣換熱盤管（26）的管程入口和管程出口均設置在所述保護罩（28）內，所述空氣換熱盤管（46）的管程入口和管程出口均設置在所述保護罩（28）外。

2.根據權利要求1所述的氫材料超低溫下的做功裝置，其特征是：所述B1金屬儲氫材料反應床（4）和所述B2金屬儲氫材料反應床（5）之間設有內部換熱循環管道和內部換熱循環泵。

3.根據權利要求1所述的氫材料超低溫下的做功裝置，其特征是：所述B1金屬儲氫材料反應床（4）和所述B2金屬儲氫材料反應床（5）的結構相同；所述B1金屬儲氫材料反應床（4）和所述B2金屬儲氫材料反應床（5）的上部分別設有布氣器（17）；所述B1金屬儲氫材料反應床（4）和所述B2金屬儲氫材料反應床（5）的中間均為金屬儲氫材料填料層；所述B1金屬儲氫材料反應床（4）和所述B2金屬儲氫材料反應床（5）中的金屬儲氫材料填料層下分別設有金屬濾網（18）。

4.根據權利要求1所述的氫材料超低溫下的做功裝置，其特征是：所述保護罩（28）設有可燃性氣體報警器（29）和保護氣入口（27），保護氣入口（27）設有閥門，保護罩（28）內填充的氣體包括但不限于氫氣、氦氣、氮氣；根據工況條件可以調節保護罩（28）內的溫度和壓力。

5.根據權利要求1所述的氫材料超低溫下的做功裝置，其特征是：所述B1金屬儲氫材料反應床（4）和所述B2金屬儲氫材料反應床（5）內裝填的金屬儲氫材料相同，裝填量允許相同也允許不同，通過閥門切換實現兩者交替進行吸/放氫操作，其切換頻率可以根據工藝條件進行調整；單個金屬儲氫材料反應床裝填金屬儲氫材料的量允許存在冗余，這樣可以保證每次吸放氫速率滿足快速高低壓切換的需求，其冗余當量倍數根據工藝條件可以進行調整；1倍冗余當量是指金屬儲氫材料在整個一個完整工序循環內單次吸氫飽和時的所需最少金屬儲氫材料的量。