[發明專利]一種基于全多層鋼制高壓儲氫容器換熱結構的換熱方法

有效

• 申請號: 202010566279.5
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111879156B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 鄭津洋;余婷;孫國有;葉盛;花爭立;陳琪
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F28D15/00
• 分類號: F28D15/00;F28F27/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種基于全多層鋼制高壓儲氫容器換熱結構的換熱方法，其特征在于，

所述全多層鋼制高壓儲氫容器換熱結構，包括保護殼、油箱和夾套；所述保護殼為套筒結構，套設于全多層鋼制高壓儲氫容器中部，保護殼內為全多層鋼制高壓儲氫容器的鋼帶層，保護殼和鋼帶層的間隙內通有導熱介質；保護殼底端兩側設有兩個鞍座，用于支撐全多層鋼制高壓儲氫容器及換熱結構；保護殼介質進口接頭和保護殼介質出口接頭分別焊接在保護殼左右端，保護殼介質進口接頭用于連接油池，保護殼介質出口接頭連接油箱和真空泵；所述夾套焊設于保護殼外部，夾套上設有夾套介質進出口；

所述換熱方法包括以下步驟：

（1）計算產生的鋼帶層間隙的容積，根據使用過程中的最高溫度和最低溫度，計算導熱油熱脹冷縮產生的最大體積差，由此確定油箱的容積參數，即油箱容積不得小于計算的最大體積差，然后制造油箱供后續使用；

（2）向保護殼內鋼帶層間隙通入導熱油：

（3）保持鋼帶層間隙存在導熱油，夾套內通換熱介質，進行換熱；

（4）使用過程中通過油箱上的氫氣檢漏口實時監測鋼帶層中是否發生氫氣泄漏。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（2）包括以下子步驟：

①保護殼介質出口接頭安裝出口閥門，并連接真空泵，保護殼介質進口接頭安裝進口閥門，連接透明塑料接管，然后連通到油池，為保證通入的導熱油能始終充滿鋼帶層間隙，油池油溫不高于換熱過程中的最低溫度；

②打開進口閥門和出口閥門，開啟真空泵，運行一段時間，使得導熱油浸滿透明塑料接管后，立即關閉進口閥門，以保證抽真空后，導熱油進入的過程中沒有空氣干擾；

③真空泵抽真空到最大限度；

④打開進口閥門使油池的導熱油灌入鋼帶層間隙，導熱油溢出出口閥門后，關閉真空泵和進口閥門；

⑤拆除出口閥門，在保護殼介質出口接頭上安裝油箱，拆除進口閥門及透明塑料接管，在進口閥門的入口加絲堵。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述保護殼介質進口接頭設于鞍座上方；保護殼介質進口接頭和所述保護殼介質出口接頭焊接在相鄰兩段鋼帶的間隙上方，方便介質通入到鋼帶層間隙中。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述油箱上設有三個通孔，分別設于油箱上下端和側部；下端通孔焊接螺紋接頭，能和保護殼介質出口接頭螺栓連接；側部側通孔為氫氣檢漏口，在換熱過程中實時監測鋼帶層間氫氣泄漏情況；上端通孔焊接U形管。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述保護殼內通入的介質為利于傳熱且不對鋼帶層性能產生影響的導熱油。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述導熱油要求將鋼帶層材料及保護殼材料浸入導熱油適當時間后，材料不發生腐蝕，且力學性能不發生改變。