一种基于空气的超临界态氢存储装置的制作方法

    技术2025-12-14  4


    本技术涉及氢的储存设备,具体为一种基于空气的超临界态氢存储装置。


    背景技术:

    1、氢气作为一种新型的能源,具有高燃值,原料简单,制取便利,无污染等优点,被一部分科学家认为是“世界上最清洁的能源”。

    2、现有技术中,氢气作为双原子气体分子,存储密度低,不易被交通工具运输,并且因为安全问题难以用管道长距离运输。

    3、因此,我们需要一种基于空气的超临界态氢存储装置,用来解决现有氢气存储设备存储氢气密度低的问题,可以采用液氮冷屏对存储的超临界态氢进行保护,提高氢气存储密度。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的在于提供一种基于空气的超临界态氢存储装置,以解决上述背景技术中提出的现有氢气存储设备存储氢气密度低的问题,可以采用液氮冷屏对存储的超临界态氢进行保护,提高氢气存储密度。

    2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种基于空气的超临界态氢存储装置,包括罐体,罐体的顶部安装有液氮发生装置,液氮发生装置的内部安装有空压机、过滤器、分离膜以及液化装置,所述罐体的两端分别设有抽真空口和氢出口真空截止阀,液氮发生装置的两端分别安装有氢入口截止阀和活性炭吸附装置,罐体的底端固定有底部支架,罐体的内部设有两组保温层。

    3、优选的,所述罐体包括不锈钢外壳、真空隔层、真空多层绝热保护层、氮气盘管、气凝胶绝热保温层、液氮冷屏、间壁式换热层以及氢储室,真空多层绝热保护层处于不锈钢外壳的内侧,且真空多层绝热保护层和不锈钢外壳之间构成真空隔层,氮气盘管处于真空多层绝热保护层的内部,且氮气盘管围绕罐体的内部管体布置,罐体的内部管体预留真空隔层,即罐体的内部共有两组真空隔层。

    4、优选的,所述氢储室的外侧套设有间壁式换热层,液氮冷屏安装在间壁式换热层和气凝胶绝热保温层之间。

    5、优选的,所述液氮发生装置的底部安装有液氮入口,液氮入口依次贯穿不锈钢外壳、真空隔层、真空多层绝热保护层以及气凝胶绝热保温层,将液氮发生装置产生的氮气输送至气凝胶绝热保温层和间壁式换热层之间的空隙中的液氮冷屏。

    6、优选的,所述液氮发生装置的底部安装有支气管,支气管依次贯穿不锈钢外壳、真空隔层、真空多层绝热保护层、气凝胶绝热保温层以及间壁式换热层,且支气管的管体底端安装有温度传感器和压力传感器。

    7、优选的,所述活性炭吸附装置的管体上安装有氮气出口电磁阀,且活性炭吸附装置的管体底端插入气凝胶绝热保温层和间壁式换热层之间。

    8、优选的,所述氢出口真空截止阀的管体伸入氢储室中。

    9、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

    10、本实用新型提出的基于空气的超临界态氢存储装置,通过超临界态氢可以在高于液氢温区的条件下用液氮冷却输入的氢气,并达到远高于高压气态氢气的存储密度。同时采用液氮冷屏对存储的超临界态氢进行保护,降低了氢的损耗,大幅降低氢的储存成本,大幅降低氢的储存体积,大幅提升氢的储存安全性;进一步解决了现有氢气存储设备存储氢气密度低的问题,可以采用液氮冷屏对存储的超临界态氢进行保护,提高氢气存储密度。



    技术特征:

    1.一种基于空气的超临界态氢存储装置,包括罐体(1),罐体(1)的顶部安装有液氮发生装置(2),液氮发生装置(2)的内部安装有空压机、过滤器、分离膜以及液化装置,其特征在于:所述罐体(1)的两端分别设有抽真空口(8)和氢出口真空截止阀(5),液氮发生装置(2)的两端分别安装有氢入口截止阀(4)和活性炭吸附装置(6),罐体(1)的底端固定有底部支架(3),罐体(1)的内部设有两组保温层。

    2.根据权利要求1所述的一种基于空气的超临界态氢存储装置,其特征在于:所述罐体(1)包括不锈钢外壳(101)、真空隔层(102)、真空多层绝热保护层(103)、氮气盘管(104)、气凝胶绝热保温层(105)、液氮冷屏(106)、间壁式换热层(107)以及氢储室(108),真空多层绝热保护层(103)处于不锈钢外壳(101)的内侧,且真空多层绝热保护层(103)和不锈钢外壳(101)之间构成真空隔层(102),氮气盘管(104)处于真空多层绝热保护层(103)的内部,且氮气盘管(104)围绕罐体(1)的内部管体布置,罐体(1)的内部管体预留真空隔层(102),即罐体(1)的内部共有两组真空隔层(102)。

    3.根据权利要求2所述的一种基于空气的超临界态氢存储装置,其特征在于:所述氢储室(108)的外侧套设有间壁式换热层(107),液氮冷屏(106)安装在间壁式换热层(107)和气凝胶绝热保温层(105)之间。

    4.根据权利要求3所述的一种基于空气的超临界态氢存储装置,其特征在于:所述液氮发生装置(2)的底部安装有液氮入口(201),液氮入口(201)依次贯穿不锈钢外壳(101)、真空隔层(102)、真空多层绝热保护层(103)以及气凝胶绝热保温层(105),将液氮发生装置(2)产生的氮气输送至气凝胶绝热保温层(105)和间壁式换热层(107)之间的空隙中的液氮冷屏(106)。

    5.根据权利要求3所述的一种基于空气的超临界态氢存储装置,其特征在于:所述液氮发生装置(2)的底部安装有支气管(202),支气管(202)依次贯穿不锈钢外壳(101)、真空隔层(102)、真空多层绝热保护层(103)、气凝胶绝热保温层(105)以及间壁式换热层(107),且支气管(202)的管体底端安装有温度传感器和压力传感器。

    6.根据权利要求2所述的一种基于空气的超临界态氢存储装置,其特征在于:所述活性炭吸附装置(6)的管体上安装有氮气出口电磁阀(7),且活性炭吸附装置(6)的管体底端插入气凝胶绝热保温层(105)和间壁式换热层(107)之间。

    7.根据权利要求2所述的一种基于空气的超临界态氢存储装置,其特征在于:所述氢出口真空截止阀(5)的管体伸入氢储室(108)中。


    技术总结
    本技术涉及氢的储存设备技术领域,具体为一种基于空气的超临界态氢存储装置,包括罐体,罐体的顶部安装有液氮发生装置,液氮发生装置的内部安装有空压机、过滤器、分离膜以及液化装置,所述罐体的两端分别设有抽真空口和氢出口真空截止阀,液氮发生装置的两端分别安装有氢入口截止阀和活性炭吸附装置,罐体的底端固定有底部支架,罐体的内部设有两组保温层;有益效果为:本技术提出的基于空气的超临界态氢存储装置,通过超临界态氢可以在高于液氢温区的条件下用液氮冷却输入的氢气,并达到远高于高压气态氢气的存储密度。

    技术研发人员:朱钰吉,周州,陈橹,曹光达
    受保护的技术使用者:宁波莱登低温科技有限公司
    技术研发日:20240318
    技术公布日:2024/10/24
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