立式固体储氢设备的制作方法
技术特征:
1.一种立式固体储氢设备,其特征在于:包括圆筒状立式罐体、立式罐体内由上而下与立式罐体同轴设置的氢气分配收集箱、换热介质进口箱、储氢箱、换热介质出口箱;氢气分配收集箱呈圆筒状,由立式罐体顶板、立式罐体筒壁和氢气分配收集箱底板围成;换热介质进口箱呈圆筒状,由氢气分配收集箱底板、立式罐体筒壁和换热介质进口箱底板围成;换热介质出口箱呈圆筒状,由换热介质出口箱顶板、立式罐体筒壁和立式罐体底板围成;储氢箱呈圆筒状,位于换热介质进口箱底板下方,是由换热介质进口箱底板、储氢箱筒壁和换热介质出口箱顶板围成的封闭空间;储氢箱内、换热介质出口箱顶板上与储氢箱筒体同轴设置一固定不动的圆柱形中心轴,中心轴顶端与换热介质进口箱底板之间保留一间隙;
2.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述储氢材料出口管内设置有储氢材料出口塞堵。
3.根据权利要求2所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述储氢材料出口塞堵包括挡板、填料密封、挡筒和把手;挡筒为一圆筒,挡筒外径小于储氢材料出口管内径,挡筒一端用挡板封闭,挡筒另一端敞口,挡板端插入储氢材料出口管内部,阻止固体储氢材料在非卸料时进入储氢材料出口管;敞口端设置把手,把手为圆钢或角钢,以便安装和取出储氢材料出口塞堵;储氢材料出口管和储氢材料出口塞堵之间的空隙设置填料密封,以阻止固体储氢材料进入二者之间的空隙。
4.根据权利要求3所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述挡筒敞口端端部设置有安装环,安装环为圆环,套装在挡筒外,在安装环上开圆孔,储氢材料出口管上相同位置处开螺纹孔,以便用螺钉将安装环固定在储氢材料出口管上。
5.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述氢气分布收集管管壁上沿圆周开设一层或多层氢气孔。
6.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述两块转动分隔板的转动轴线处设置为套筒,套筒的高度小于转动分隔板的高度,套筒的一端与转动分隔板的一个边平齐,转动分隔板转动轴线上未设套筒之处保留一宽度等于套筒外径的转动间隙,两块转动分隔板的套筒高度之和等于转动分隔板的高度,两块转动分隔板呈十字相扣状通过套筒套装于中心轴上。
7.根据权利要求6所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述每块转动分隔板的转动间隙与另一块转动分隔板的套筒外壁接触处设置有转动密封。
8.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述弹性元件为扭转弹簧、人字形弹片或鱼尾式弹片。
9.根据权利要求8所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述鱼尾式弹片为三角形弹片和推动杆的组合结构,三角形弹片呈上部断开、下部连接的三角形结构,三角形弹片外侧设置为推动杆,推动杆一端与三角形的小端固定连接,另一端延长并伸出三角形弹片的大端并分别与两块转动分隔板固定连接。
10.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述换热介质出口箱顶板上方设置圆柱形弹簧轴,所述弹性元件为扭转弹簧,扭转弹簧套装在弹簧轴上进行固定。
11.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述每块转动分隔板与储氢箱内壁接触处、以及与换热介质出口箱顶板上部接触处均设置转动密封。
12.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述储氢材料进口管下端伸入储氢箱内部的位置低于转动分隔板顶端的位置。
13.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述在非储氢材料存储区内靠近每块转动分隔板对应的转动起点限位块的一定范围内的储氢箱内壁上设置有与每块转动分隔板对应的转动终点限位块,确保每块转动分隔板只能在与其对应的转动起点限位块和转动终点限位块对应的角度内转动。
14.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述两块转动分隔板上均开有连通孔,连通孔直径小于固体储氢材料的最小粒径,以使得氢气可以在非储氢材料存储区和储氢材料存储区之间流通。
15.根据权利要求14所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述连通孔上设置过滤网以避免破碎的细小固体储氢材料颗粒从连通孔进入非储氢材料存储区,过滤网的孔径小于固体储氢材料的最小粒径,过滤网设置在位于非储氢材料存储区内的转动分隔板的一侧。
16.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述两块转动分隔板用三角形筛网或v型筛网制成,三角形筛网或v型筛网对固体储氢材料同时起阻隔和对氢气起流通、分配作用,三角形筛网或v形丝网截面为v形或三角形,其间隙为楔形间隙,楔形间隙的最窄处接触固体储氢材料,以确保内部的固体储氢材料不会从间隙中漏出,氢气可以从楔形间隙通过,楔形间隙的最窄处小于固体储氢材料的最小粒径。
17.根据权利要求1所述的立式固体储氢设备,其特征在于:所述储氢材料存储区对应的储氢箱筒壁上设置有松动风进口。
技术总结
本发明公开了一种立式固体储氢设备,包括立式罐体内设置的氢气分配收集箱、换热介质进口箱、储氢箱、换热介质出口箱;储氢箱内设置一固定不动的中心轴,中心轴上设置的两块转动分隔板将储氢箱分隔为储氢材料存储区和非储氢材料存储区,储氢材料存储区内靠近每块转动分隔板的储氢箱内壁上均设有转动起点限位块,储氢材料存储区内装填有固体储氢材料,非储氢材料存储区内设有弹性元件;储氢材料存储区设有储氢材料进出口管,氢气分配收集箱通过氢气分布收集管与储氢箱连通,换热介质进口箱和换热介质出口箱通过换热管相连通,氢气分布收集管和换热管均埋于固体储氢材料中。本发明同时解决了充放氢过程中的热量和体积补偿问题,提高了装置的可靠性。
技术研发人员:王繁华,邓矛,冯勇,李俊颖,晁君瑞
受保护的技术使用者:中石化广州工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/26
技术研发人员:王繁华,邓矛,冯勇,李俊颖,晁君瑞
技术所有人:中石化广州工程有限公司
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