专利汇可以提供低成本多通道热耦合节能型金属氢化物储氢瓶活化系统及其工艺流程专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种低成本多通道热耦合节能型金属氢化物储氢瓶活化系统及其工艺流程,该热耦合节能型金属氢化物储氢瓶活化系统包括减压 阀 、压 力 表、 气动 隔膜阀、压力 传感器 、制冷加热型恒温 水 浴槽、传感器、 数据采集 模 块 、 质量 流量 控制器 、工控机、隔水套桶等部件。其工艺流程主要包括连接储氢瓶、充氮检漏、循环活化、放氢测试以及断开储氢瓶。本发明显著改善了金属氢化物储氢瓶的活化生产效率,采用同批次金属氢化物储氢瓶抽检的策略一方面可确保储氢瓶性能满足标准要求,另一方面大大降低检测评价的工作量,其自动化程度高,并且结构紧凑,占地面积小,制造和运行成本低。,下面是低成本多通道热耦合节能型金属氢化物储氢瓶活化系统及其工艺流程专利的具体信息内容。
1.低成本多通道热耦合节能型金属氢化物储氢瓶活化系统,其特征在于:包括氮气源(3)、氢气源(2)、第一减压阀(5)、第二减压阀(4)、第三减压阀(13)、第一过滤器(6)、第二过滤器(7)、质量流量控制器(12)、第一气动隔膜阀(14)、第二气动隔膜阀(16)、第三气动隔膜阀(18)、第四气动隔膜阀(19)、第五气动隔膜阀(20)、第六气动隔膜阀(21)、第七气动隔膜阀(22)、第八气动隔膜阀(23)、第九气动隔膜阀(24)、第十气动隔膜阀(25)、真空泵(1)、带有快速接头的可伸缩高压不锈钢盘管(51)、制冷加热型恒温浴槽(39)、测温传感器(50)、金属氢化物储氢瓶(45)、第一压力变送器(15)、第二压力变送器(27)、第一压力表(17)、第二压力表(26)、调压阀(8)、第一进气节流型调速阀(31)、第二进气节流型调速阀(32)、第三进气节流型调速阀(33)、第四进气节流型调速阀(34)、第一微孔限流器(29)、第二微孔限流器(30)、电磁阀组(9)、直流电源模块(10)、驱动板(11)、数据采集模块(28)、第一中间继电器(54)、第二中间继电器(55)、工控机以及基于Python环境编制的测控软件;
其中:氢气源(2)与第一减压阀(5)、第一过滤器(6)依次相连,然后通过三通接头分别与第四气动隔膜阀(19)入口端和第九气动隔膜阀(24)入口端相连;
氮气源(3)与第二减压阀(4)、第二过滤器(7)依次相连,然后通过四通接头分别与第三气动隔膜阀(18)入口端、第十气动隔膜阀(25)入口端、调压阀(8)入口端相连;调压阀(8)出口端与电磁阀组(9)的入口端相连;电磁阀组(9)包含多个常闭型电磁阀,每个常闭型电磁阀用于控制每个电磁阀组(9)出口端与调压阀(8)出口端接通与否;电磁阀组(9)上的每个电磁阀的通电状态受驱动板(11)控制,其工作状态受数据采集模块(28)控制;电磁阀组(9)上的每个出口端最终都分别与第一气动隔膜阀(14)、第二气动隔膜阀(16)、第三气动隔膜阀(18)、第四气动隔膜阀(19)、第五气动隔膜阀(20)、第六气动隔膜阀(21)、第七气动隔膜阀(22)、第八气动隔膜阀(23)、第九气动隔膜阀(24)、第十气动隔膜阀(25)的气缸入口端相连,连接方式为聚氨脂软管;电磁阀组(9)出口端与第五气动隔膜阀(20)气缸入口端之间的聚氨脂软管连接气路装有第一进气节流型调速阀(31),电磁阀组(9)出口端与第六气动隔膜阀(21)气缸入口端之间的聚氨脂软管连接气路装有第二进气节流型调速阀(32),电磁阀组(9)出口端与第七气动隔膜阀(22)之间的气路装有第三进气节流型调速阀(33),电磁阀组(9)出口端与第八气动隔膜阀(23)气缸入口端之间的聚氨脂软管连接气路装有第四进气节流型调速阀(34);其他电磁阀组的出口端与第一气动隔膜阀(14)、第二气动隔膜阀(16)、第三气动隔膜阀(18)、第四气动隔膜阀(19)、第九气动隔膜阀(24)、第十气动隔膜阀(25)气缸入口之间均为直接连接,没有其它部件;第六气动隔膜阀(21)出口端和第七气动隔膜阀(22)出口端通过三通连接在一起,三通的另一端与真空泵(1)的入口端相连;第五气动隔膜阀(20)的出口端和第八气动隔膜阀(23)的出口端分别连第二微孔限流器(30)和第一微孔限流器(29),然后通过三通连接在一起;第六气动隔膜阀(21)入口端通过钢管与节点1(1-
1)相连,节点1(1-1)通过钢管与节点2(1-2)相连,节点2(1-2)通过钢管与节点3(1-3)相连,节点3(1-3)通过钢管与节点4(1-4)相连,节点4(1-4)通过钢管与节点5(1-5)相连,节点5(1-5)通过钢管与节点6(1-6)相连,节点6(1-6)通过钢管与节点7(1-7)相连,节点7(1-7)通过钢管与节点8(1-8)相连,节点8(1-8)通过钢管与节点9(1-9)相连,节点9(1-9)通过钢管与第二气动隔膜阀(16)的入口端相连,第二气动隔膜阀(16)的出口端通过钢管与节点10(1-10)相连,节点10(1-10)通过钢管与第一压力变送器(15)相连,节点10(1-10)通过钢管与第一气动隔膜阀(14)的入口端相连,第一气动隔膜阀(14)的出口端与第三减压阀(13)的入口端相连,第三减压阀(13)的出口端与质量流量控制器(12)的入口端相连,质量流量控制器(12)的出口端直接通向大气;节点4(1-4)通过钢管与第五气动隔膜阀(20)的入口端相连,节点5(1-5)通过钢管与第四气动隔膜阀(19)的出口端相连,节点6(1-6)通过钢管与第三气动隔膜阀(18)的出口端相连,节点7(1-7)通过钢管与第一压力表(17)相连;通过第一压力表(17),操作者可以直接观察得到第一列金属氢化物储氢瓶(45)活化气路的氢气压力;第七气动隔膜阀(22)入口端通过钢管与节点20(1-20)相连,节点20(1-20)通过钢管与节点19(1-19)相连,节点19(1-19)通过钢管与节点18(1-18)相连,节点18(1-18)通过钢管与节点17(1-17)相连,节点17(1-17)通过钢管与节点16(1-16)相连,节点16(1-16)通过钢管与节点15(1-15)相连,节点15(1-15)通过钢管与节点14(1-14)相连,节点14(1-14)通过钢管与节点13(1-13)相连,节点13(1-13)通过钢管与节点12(1-12)相连,节点12(1-12)通过钢管与节点11(1-11)相连,节点14(1-14)通过钢管与第二压力变送器(27)相连,节点17(1-17)通过钢管与第八气动隔膜阀(23)的入口端相连;节点17(1-17)通过钢管与第八气动隔膜阀(23)的入口端相连,节点16(1-16)通过钢管与第九气动隔膜阀(24)的出口端相连,节点15(1-15)通过钢管与第十气动隔膜阀(25)的出口端相连,节点18(1-18)通过钢管与第二压力表(26)相连;直流电源模块(10)为质量流量控制器(12)、第一压力变送器(15)、第二压力变送器(27)、测温传感器(50)、电磁阀组(9)、驱动板(11)提供满足正常工作所需的24V直流电和正负15V直流电;
所述第一中间继电器(54)的开关状态由数据采集模块通过驱动板(11)进行控制,其输入回路的正极与直流电源模块(10)的+24V端子连接,其输入回路的负极与驱动板(11)的输出端口连接,其输出回路的公共触点与质量流量控制器的阀控端(53)相连,其输出回路的常闭触点处于悬空状态,其输出回路的常开触点与第二中间继电器(55)输出回路的公共触点相连,第二中间继电器(55)的输出回路的常闭触点与直流电源模块(10)的+15V端子连接,第二中间继电器(55)的输出回路的常开触点与直流电源模块(10)的-15V端子连接,第二中间继电器(55)的输入回路正极与直流电源模块(10)的+24V端子连接,其输入回路的负极与驱动板(11)的输出端口连接;
节点1(1-1)、节点2(1-2)、节点3(1-3)、节点4(1-4)、节点5(1-5)、节点6(1-6)、节点7(1-7)、节点8(1-8)、节点9(1-9)、节点10(1-10)、节点11(1-11)、节点12(1-12)、节点13(1-
13)、节点14(1-14)、节点15(1-15)、节点16(1-16)、节点17(1-17)、节点18(1-18)、节点19(1-19)、节点20(1-20)分别通过带有快速接头的可伸缩高压不锈钢盘管(51)与一个金属氢化物储氢瓶(45)相连接。
2.根据权利要求1所述的低成本多通道热耦合节能型金属氢化物储氢瓶活化系统,其特征在于:整个系统中,第一气动隔膜阀(14)、第二气动隔膜阀(16)、第三气动隔膜阀(18)、第四气动隔膜阀(19)、第五气动隔膜阀(20)、第六气动隔膜阀(21)、第七气动隔膜阀(22)、第八气动隔膜阀(23)、第九气动隔膜阀(24)、第十气动隔膜阀(25)、第一过滤器(6)、第二过滤器(7)、第一进气节流型调速阀(31)、第二进气节流型调速阀(32)、第三进气节流型调速阀(33)、第四进气节流型调速阀(34)、第一微孔限流器(29)、第二微孔限流器(30)、调压阀(8)、第一压力表(17)、第二压力表(26)、第一压力变送器(15)、第二压力变送器(27)、第三减压阀(13)、质量流量控制器(12)、电磁阀组(9)、直流电源模块(10)、驱动板(11)、数据采集模块(28)、第一中间继电器(54)、第二中间继电器(55)以及连接气路和导线所构成的整体被装在柜体(38)中;柜体(38)上装有第一排风扇(35)、第二排风扇(36)、第三排风扇(37),柜体(38)整体放在带滚轮的铝型材框架上;铝型材框架上装有4个带有吊链的活动挂钩。
3.根据权利要求1所述的低成本多通道热耦合节能型金属氢化物储氢瓶活化系统,其特征在于:所述第一减压阀(5)的入口端最大压力为15MPa,出口端的压力范围为5~10MPa;
第二减压阀(4)的入口端最大压力为15MPa,出口端的压力范围为0.9~1MPa;调压阀(8)出口端的压力范围为0.5~0.6MPa;第三减压阀(13)的入口压力范围为0.1~2MPa,出口压力范围为0.1~0.2MPa。
4.根据权利要求1所述的低成本多通道热耦合节能型金属氢化物储氢瓶活化系统,其特征在于:为了一批次对更多金属氢化物储氢瓶的活化,该系统还可以根据需要进一步扩展出多个节点以便连接更多的金属氢化物储氢瓶(45);如果需要扩展节点数量的话,一般在节点2(1-2)和节点3(1-3)之间,节点8(1-8)和节点9(1-9)之间,节点12(1-12)和节点13(1-13)之间,节点18(1-18)和节点19(1-19)之间进行对称等量扩展。
5.根据权利要求1所述的低成本多通道热耦合节能型金属氢化物储氢瓶活化系统,其特征在于:通过往复进行一列金属氢化物储氢瓶(45)充氢,一列金属氢化物储氢瓶(45)放氢的活化方式,实现低成本多通道热耦合节能活化;因为金属氢化物储氢瓶(45)吸氢的时候要放出大量的热,而放氢的时候要吸收大量的热;而两列金属氢化物储氢瓶(45)数量相等,规格相同,一列金属氢化物储氢瓶(45)在吸氢放热,一列金属氢化物储氢瓶(45)在放氢吸热,吸放热量大致相当,这样就不会造成恒温浴槽温度的显著增加或者降低,也基本不会因此导致恒温浴槽为维持温度而额外启动电热管加热或者压缩机进行制冷,从而实现显著节能;
通过第一微孔限流器(29)、第二微孔限流器(30)、第一进气节流型调速阀(31)、第二进气节流型调速阀(32)、第三进气节流型调速阀(33)、第四进气节流型调速阀(34)以及第五气动隔膜阀(20)、第六气动隔膜阀(21)、第七气动隔膜阀(22)、第八气动隔膜阀(23)组合实现对金属氢化物储氢瓶(45)活化气路的高压氢气缓慢排空,避免快速氢气流裹挟大量粉末流窜造成阀门的损害,以及管道的污染;
通过铝合金隔水套筒(48)、铜粉(49)的方式将金属氢化物储氢瓶(45)与恒温介质水隔离开,既可避免恒温介质水造成锈斑影响金属氢化物储氢瓶(45)外观,又可以确保较低的传热热阻,改善活化效率;
制冷加热型恒温浴槽(39)上面装有恒温浴槽盖子(56),以及与金属氢化物储氢瓶(45)数量相同的滑盖(58);每个与金属氢化物储氢瓶(45)相连的带快速接头的可伸缩高压不锈钢盘管(51)均可从每个滑盖(58)中心圆孔穿过;恒温浴槽盖子(56)上安装有四个把手(57);制冷加热型恒温浴槽内壁四周装有环绕的制冷换热盘管;冷却介质经压缩机制冷降温后再在制冷换热盘管中流动进而实现对恒温介质水的冷却;制冷加热型恒温浴槽(39)底部装有电热管;制冷加热型恒温浴槽(39)内部装有循环水泵,中心的底部开有循环水出口,四周的内壁上分别开有四个循环水入口;四个循环水入口呈现均匀分布;相邻循环水入口的连线与内壁呈30度或60度角;制冷加热型恒温浴槽(39)的恒温范围为5~90℃;
所述可伸缩高压不锈钢盘管(51)的螺旋外径为30~40mm,螺旋间隙为10~20mm,管外径为1/8英寸;
所述质量流量控制器(12)的流速控制范围为0~10-20SLM,标定气体为氢气,累积放氢质量(g)的计算公式为, qm表示实测瞬时放氢流速(SLM);该设备对于金属氢化物储氢瓶(45)放尽的判断是基于瞬时流速大小判断;当放氢流速降低到≤0.2~
0.4SLM(2%FS)即认为金属氢化物储氢瓶(45)放氢已经放尽;
制冷加热型恒温浴槽(39)底部装有定位板(52),每个金属氢化物储氢瓶(45)放置在一个装有铜粉(49)的隔水套筒(48)里,然后分别放置在定位板(52)上的20个圆孔里;通过定位板(52),一方面可以避免金属氢化物储氢瓶(45)的倾倒,另一方面有利于使用者快速将多个带有隔水套筒的金属氢化物储氢瓶(45)放置到相应的位置,起到良好的定位效果;为保证制冷加热型恒温浴槽(39)内水温均匀恒定,制冷加热型恒温浴槽(39)底部开有循环水出口(47),四壁开有第一循环水入口(40)、第二循环水入口(41)、第三循环水入口(42)、第三循环水入口(43);制冷加热型恒温浴槽(39)中的水流从四壁的第一循环水入口(40)、第二循环水入口(41)、第三循环水入口(42)、第三循环水入口(43)进,从底部的循环水出口(47)出,循环流动;金属氢化物储氢瓶(45)在充放氢过程会伴随着显著的放热和吸热现象,制冷加热型恒温浴槽(39)的内部结构能很好的维持水温的均匀控制;制冷加热型恒温浴槽(39)上面安装有恒温浴槽盖子(56),恒温浴槽盖子(56)上装有把手(57)和滑盖(58)。
6.根据权利要求5所述的低成本多通道热耦合节能型金属氢化物储氢瓶活化系统进行操作的工艺流程,其特征在于:通过工控机上运行的测控软件实现人机交互;该测控软件基于Python编程环境编制而成,可以实现连接金属氢化物储氢瓶(45)、充氮检漏、循环活化、放氢测试、断开储氢瓶五种工艺流程的操作;
连接金属氢化物储氢瓶(45)工艺流程包括以下步骤:将恒温浴槽盖子(56)抬起,用铝型材框架上的活动挂钩分别将4个把手(57)勾住,固定在半空,将金属氢化物储氢瓶(45)放入定位板的各圆孔中心,然后通过快速接头与可伸缩高压不锈钢盘管(51)进行连接;
充氮检漏工艺流程包括以下步骤:在测控软件上进行操作关闭第一气动隔膜阀(14)、第三气动隔膜阀(18)、第四气动隔膜阀(19)、第五气动隔膜阀(20)、第六气动隔膜阀(21)、第七气动隔膜阀(22)、第八气动隔膜阀(23)、第九气动隔膜阀(24)、第十气动隔膜阀(25)以及质量流量控制器(12)内部电磁调节阀,打开第二气动隔膜阀(16)、第三气动隔膜阀(18),打开第十气动隔膜阀(25),向金属氢化物储氢瓶(45)充入0.9~1MPa的氮气,然后向制冷加热型恒温浴槽(39)中放入净化水,净化水的水位高于金属氢化物储氢瓶(45)的螺纹和快速接头位置,放置10~20分钟后观察螺纹和快速接头位置以及金属氢化物储氢瓶(45)瓶体看是否有气泡冒出,如有气泡冒出则进行针对性的维修以便再次进行充氮检漏操作,直到确认金属氢化物储氢瓶(45)整体没有气泡冒出;确认所有金属氢化物储氢瓶(45)无任何泄漏后,将所有金属氢化物储氢瓶(45)都放到隔水套筒(48)中,并倒入铜粉(49),使铜粉(49)没过金属氢化物储氢瓶(45);然后,将4个把手(57)与活动挂钩断开,将恒温浴槽盖子(56)放下,每个滑盖(58)放到合适的位置;
所述循环活化工艺流程包括以下步骤:打开真空泵(1),打开制冷加热型恒温浴槽(39),设定恒温温度和吸放氢循环次数,当水浴温度达到恒温温度,同时打开第八气动隔膜阀(23)和第五气动隔膜阀(20),将两列金属氢化物储氢瓶内部压力降至≤0.12MPa,然后打开第六气动隔膜阀(21)和第七气动隔膜阀(22),按操作者设置时间长度对两列金属氢化物储氢瓶(45)进行抽真空,将钢瓶中存在的各种气体杂质抽净;然后进行充氢操作;两列金属氢化物储氢瓶(45)的充氢是按顺序进行的,即打开第四气动隔膜阀(19)和第二气动隔膜阀(16),对第一列金属氢化物储氢瓶(45)充氢,确认压力不再下降,第一列金属氢化物储氢瓶(45)均已吸氢饱和,然后关闭第四气动隔膜阀(19),打开第五气动隔膜阀(20)和第九气动隔膜阀(24),对第二列金属氢化物储氢瓶(45)充高压氢气,让第一列金属氢化物储氢瓶(45)对大气放氢;关闭第五气动隔膜阀(20),打开第六气动隔膜阀(21),对第一列金属氢化物储氢瓶(45)进行抽真空脱氢;确认压力不再下降,第二列金属氢化物储氢瓶(45)均已吸氢饱和,达到抽真空时间,确认第一列金属氢化物储氢瓶(45)彻底脱氢;关闭第六气动隔膜阀(21),打开第四气动隔膜阀(19),对第一列金属氢化物储氢瓶(45)进行充氢,打开第八气动隔膜阀(23),使第二列金属氢化储氢瓶(45)对大气放氢;确认第二列金属氢化物储氢瓶(45)内部压力降至≤0.12MPa,打开第七气动隔膜阀(22),对第二列金属氢化物储氢瓶(45)进行抽真空脱氢;确认压力不再下降,第一列金属氢化物储氢瓶(45)均已吸氢饱和,达到抽真空时间,确认第二列金属氢化物储氢瓶(45)已彻底脱氢;关闭第六气动隔膜阀(21)和第九气动隔膜阀(24);判断吸放氢循环次数是否达到设定次数;如没有达到设定次数,则往复进行上述一列金属氢化物储氢瓶(45)充氢,一列金属氢化物储氢瓶(45)脱氢,直到吸放氢循环次数满足设定次数为止;如果吸放氢循环次数达到设定次数,打开第四气动隔膜阀(19)确保第一列金属氢化物储氢瓶(45)充氢饱和后关闭;
放氢测试工艺流程包括以下步骤:在测控软件设置放氢流速,关闭第一气动隔膜阀(14)、第二气动隔膜阀(16)、第三气动隔膜阀(18)、第四气动隔膜阀(19)、第五气动隔膜阀(20)、第六气动隔膜阀(21)、第七气动隔膜阀(22)、第八气动隔膜阀(23)、第九气动隔膜阀(24)、第十气动隔膜阀(25),然后打开第一气动隔膜阀(14),确保质量流量控制器(12)内部电磁调节阀处于默认的阀控状态,此时质量流量控制器(12)开始工作,测控软件实时记录压力、温度、流速的变化,同时对流速进行积分获得累积流量,当放氢流速qm≤0.2~0.4SLM时,与节点10(1-10)连接的金属氢化物储氢瓶(45)放氢测试结束;关闭第一气动隔膜阀(14),然后将质量流量控制器(12)内部电磁调节阀控制到全关状态,维持2~3秒的时间,然后放氢测试流程结束;
所述断开储氢瓶工艺流程包括以下步骤:打开测控软件中手动程序,观测两列金属氢化物储氢瓶(45)的压力,如果对应管路内部的氢气压力较高,则需要分别打开第八气动隔膜阀(23)、第五气动隔膜阀(20),使对应气路的氢气压力降到≤0.12MPa;如果对应气路的氢气压力已经≤0.12MPa,则将滑盖(58)移到上方合适的固定位置,将恒温浴槽盖子(56)抬起,用铝型材框架上的活动挂钩将4个把手(57)勾住,固定在半空;然后将带有快速接头的每个可伸缩高压不锈钢盘管(51)在快速接头位置与每个金属氢化物储氢瓶(45)脱开,然后将金属氢化物储氢瓶(45)从隔水套筒(48)中取出;待所有金属氢化物储氢瓶(45)从隔水套筒(48)中取出,将恒温浴槽盖子(56)放下,断开金属氢化物储氢瓶(45),操作结束。
工艺流程
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
一种SCR硫中毒的判断方法及判断系统 | 2020-05-11 | 873 |
基于氧化石墨烯增敏的光纤马赫-曾德尔干涉湿度传感器 | 2020-05-08 | 132 |
一种聚醚组合物 | 2020-05-08 | 953 |
包衣微胶囊 | 2020-05-11 | 154 |
一种分离式动力电池混合热管理系统 | 2020-05-11 | 903 |
电厂脱硝系统制氨装置 | 2020-05-08 | 135 |
一种基于光纤传感器的管道气体泄漏检测装置 | 2020-05-11 | 619 |
一种解决泄漏电流问题的发热芯片及电热装置 | 2020-05-12 | 372 |
一种防止泄露的超级吸氨器 | 2020-05-12 | 144 |
一种具有自动夹取功能的聚氨酯泡沫填缝剂生产用灌装机 | 2020-05-08 | 982 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。