有机溶剂氢能发电系统
专利汇可以提供有机溶剂氢能发电系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 有机 溶剂 氢能发电系统，包括至少一台发电 气缸 、 蓄热器 和蓄冷器，发电气缸的缸体外部缠绕发电线圈，缸体的内部设有永磁结构的上 活塞 和下活塞，上活塞和下活塞将缸体分为可伸缩的氢气腔、氮气腔和 有机溶剂 蒸汽 腔。氢气腔的上部设有格栅，格栅的上部装有金属储氢材料，有机溶剂蒸汽腔下部装有有机溶剂和换热盘管。上端盖的氢气出口分别连接到蓄热器和蓄冷器，蓄热器和蓄冷器连接到氢气入口。下端盖有机溶剂出口连接到蓄热器和蓄冷器，蓄热器和蓄冷器连接到有机溶剂入口。本发明通过内装可移动永磁结构上、下活塞发电气缸，以氢气和有机溶剂为工作介质，使缸体外部缠绕的发电线圈发电，充分利用了大自然的 能量 ，有利于节能减排和创造经济效益。，下面是有机溶剂氢能发电系统专利的具体信息内容。
1.一种有机溶剂氢能发电系统，其特征是：所述系统包括至少一台发电气缸（1）、蓄热器（19）和蓄冷器（20），所述发电气缸（1）包括上端盖、下端盖和缸体，所述缸体设有氮气进口（15）和氮气出口（8），缸体的外部缠绕发电线圈（14），所述发电线圈连接到外部电网和/或蓄电池；所述缸体的内部设有永磁结构的上活塞（3）和下活塞（4），所述上活塞（3）和下活塞（4）将缸体分为可伸缩的氢气腔（10）、氮气腔（11）和有机溶剂蒸汽腔（12）；所述上端盖设有氢气入口（32）和氢气出口（31），所述下端盖设有有机溶剂出口（33）、有机溶剂入口（34）；
所述氢气腔（10）的上部设有格栅（2），格栅的上部装有金属储氢材料（7），所述有机溶剂蒸汽腔（12）下部装有有机溶剂（13），有机溶剂层设有换热盘管（5）；所述氢气出口（31）分别连接到蓄热器（19）和蓄冷器（20），连接管路设有阀门，所述蓄热器（19）和蓄冷器（20）通过氢气循环泵（6）连接到氢气入口（32），蓄热器（19）和蓄冷器（20）出口分别设有阀门（9）；所述有机溶剂出口（33）分别连接到蓄热器（19）和蓄冷器（20），连接管路设有阀门，蓄热器（19）和蓄冷器（20）通过有机溶剂循环泵（21）连接到有机溶剂入口（34），蓄热器（19）和蓄冷器（20）出口分别设有阀门（9）。
2.根据权利要求1所述的有机溶剂氢能发电系统，其特征是：所述蓄热器（19）和蓄冷器（20）替换为换热中心（22），所述发电气缸（1）为至少两台；所述氢气出口（31）连接到换热中心（22），连接管路设有阀门，所述换热中心（22）通过氢气循环泵（6）连接到氢气入口（32），换热中心（22）出口管路设有阀门（9）；所述有机溶剂出口（33）连接到换热中心（22），连接管路设有阀门，换热中心（22）通过有机溶剂循环泵（21）连接到有机溶剂入口（34），换热中心（22）出口管路设有阀门（9）。
3.根据权利要求1所述的有机溶剂氢能发电系统，其特征是：所述有机溶剂可以是单一的物质，也可以是多种物质的混合物；所述有机溶剂为有机物、无机物或有机物和无机物的混合物。
4.根据权利要求1所述的有机溶剂氢能发电系统，其特征是：所述金属储氢材料包括但不限于稀土系金属储氢材料，也可以是多种物质的混合物，金属储氢材料至少应为1倍的当量（1倍的当量是指金属储氢材料在整个一个完整工序循环内单次吸氢饱和时的所需最少金属储氢材料的量），但也可以为多倍当量，以增加吸放氢的速度；允许金属储氢材料和/或包括但不限于氢气的循环介质中增加固体、液体、气体物质，起催化剂作用，从而稳定地增加吸放氢速度，或提高金属储氢材料吸氢的百分比或金属储氢材料放氢的百分比，或改变金属储氢材料的P-C-T曲线。
5.根据权利要求1所述的有机溶剂氢能发电系统，其特征是：所述系统设有氮气保护罩（16），所述氮气保护罩（16）设有可燃气体报警器（17）和氮气稳压罐（18）；氮气保护罩（16）加装内保温或外保温或内外保温，设备加装外保温或夹层保温，管道加装内保温或外保温或内外保温。
6.根据权利要求5所述的有机溶剂氢能发电系统，其特征是：所述氮气稳压罐（18）有三种结构，分别为常规结构、水平结构和吊顶结构；采用水平结构时浮体增加包括但不限于弹簧的必要装置一方面能保证氮气稳压罐（18）内压力波动时浮体的左右自由移动，另一方面能保证浮体的左右的压力均为大气压力；采用吊顶结构时，所述氮气稳压罐（18）内的浮体增加包括但不限于弹簧的必要装置，浮体的重量全部压在弹簧上，弹簧一方面能保证氮气稳压罐（18）内压力波动时浮体的上下自由移动，另一方面能保证氮气稳压罐（18）内的内外压力均为大气压力；浮体与氮气稳压罐（18）内壁严格密封，保证内部气体无泄漏；随着气体排出过程中浮体跟随变化，以确保氮气稳压罐（18）内压力为0.1MPa附近或高于0.1MPa；尽可能使氮气稳压罐（18）内的浮体保持平稳，减少不必要的能量损耗。
7.根据权利要求1所述的有机溶剂氢能发电系统，其特征是：所述换热中心（22）采用循环介质与加热介质间壁或非间壁换热，加热介质包括但不限于空气、烟气、海水、河水、湖水、气体加热介质、液体加热介质、固体加热介质、气液固之间二二混合或三相混合加热介质；金属储氢材料采用的高压或低压循环介质包括氢气但不限于氢气，直接进入金属储氢材料进行加热或移热，或采用电、电磁或内部加热的方式，或采用外加热的方式，或同时采用内外加热的方式，循环介质为氢气或其他稳定介质，循环介质可以是气体、液体、固体，或气液固之间二二混合或三相混合循环介质，直接进入金属储氢材料进行加热或移热；对金属储氢材料吸氢时放出的反应热，采用换热循环介质进行移热，换热循环介质包括但不限于氢气；对金属储氢材料放氢时需要的反应热，采用换热循环介质进行加热，外界的热量直接带入金属储氢材料，加热循环介质包括但不限于氢气。
8.根据权利要求1所述的有机溶剂氢能发电系统，其特征是：所述有机溶剂氢能发电装置应用于发电厂发电，也可以用于汽车发动机驱动汽车行驶，或用于手机、家用电器等设备的动力芯片，给以上设备提供动力能源，汽车使用时给汽车提供动力，供汽车行驶，汽车停在停车位时，有机溶剂氢能发电装置继续工作发电，所发电通过倒充电桩发电上网；手机、家用电器使用时给手机、家用电器提供电能，供手机、家用电器使用，不使用手机、家用电器时连上电网，继续发电进行倒充电，由于安装在汽车、手机、家用电器上的有机溶剂氢能发电装置能提供能量，因此在以上设备附近可以安装云计算微型站、大数据平台基站、通讯微型基站，使信息传递更快捷更方便；所述汽车具备物流和移动基站功能，汽车之间的信息传递通过光纤或车载基站实现；停车场每个汽车停车位附近跟能联网组成管廊，形成但不限于互联网、物联网，实现快递物流或各种气体，例如氢气、二氧化碳、惰性气体等的输送，管廊中设置电缆、光纤，进行能量和信息传递；能联网可以是单个管廊，管廊设置有电缆、光纤，进行能量和信息传递，将汽车和家用设备产生的电能传递出去；管廊同时设置有氢气、二氧化碳和惰性气体等的输送管路，其中氢能源可以以气氢、压缩气氢、液氢、金属储氢材料的形式进行管路输送，光纤可以输送信息系统，物流传递装置在管廊中进行包裹、信函等的传递；或管廊内只是有光缆和光纤进行简单的能量和信息传递。
9.一种权利要求1所述的有机溶剂氢能发电系统的发电方法，其特征是所述发电方法步骤如下：
工序1，为发电工序，接通发电线圈（14），打开氮气入口管路阀门，常压的氮气从发电气缸（1）的氮气进口（15）进入发电气缸（1）的氮气腔（11）；在大气压的作用下推动上活塞（3）向上移动；随着上活塞（3）持续上移，上活塞（3）上部的氢气腔（10）的压力由放氢压力逐渐增大到吸氢压力，温度上升到吸氢温度，同时上活塞（3）移动切割发电气缸外设的发电线圈（14）发电；此时金属储氢材料（7）开始吸氢并放出热量，直至金属储氢材料将氢气吸收完全，吸氢过程中放出的热量通过氢气储存在蓄热器（19）中；
工序2，也为发电工序，保持发电线圈（14）接通，关闭发电气缸（1）的氮气进口（15）阀门，打开氮气出口（8）阀门，并打开蓄热器（19）的有机溶剂进出口阀门，加热有机溶剂（13）气化产生大于常压的有机蒸汽，推动下活塞（4）向上移动，将氮气从氮气出口（8）排出，直至将氮气全部排出，下活塞（4）移动切割发电线圈（14）发电；
工序3，为非发电工序，断开发电线圈（14），关闭发电气缸（1）的氮气进口阀门和氮气出口阀门，打开蓄冷器（20）的有机溶剂进出口阀门，打开蓄热器（19）的氢气进出口阀门；有机溶剂蒸汽开始冷凝，上活塞（3）和下活塞（4）同时向下移动，当氢气腔（10）的压力变为放氢压力时，金属储氢材料（7）开始放出氢气；有机溶剂蒸汽冷凝和金属储氢材料放氢同时进行，直至有机溶剂蒸汽冷凝结束，金属储氢材料放氢结束；
循环重复以上工序1-工序3，进行发电。
10.根据权利要求1所述的有机溶剂氢能发电系统，其特征是：金属储氢材料吸放氢时采用氢气直接进入金属储氢材料进行换热，利用氢气的流动载热进行换热，也可以在金属储氢材料内设置换热盘管，进行间壁换热；
活塞每分钟往复次数根据冲程数，工序数，活塞和发电气缸的尺寸，金属储氢材料当量可以任意设置，保证活塞和发电气缸之间有效润滑并严格密封；格栅（2）能够让气体有效通过同时不让金属储氢材料散落到发电气缸内；
发电气缸（1）的位置可以任意设置，包括但不限于水平、垂直和任意角度；多个发电气缸可以组合在一起，组合的位置、方式和角度均可以任意选择；
整个系统允许从环境中取热，也允许向环境中散热，以满足换热时的热量匹配；允许在适当的时候，氢气腔内的金属储氢材料可以被有机溶剂替代，从而使发电气缸上下都是有机溶剂，也允许在适当的时候，有机溶剂腔内的有机溶剂可以被金属储氢材料替代，从而使发电气缸上下都是金属储氢材料，满足发电功能，进行发电；
金属储氢材料和有机溶剂的换热既可以采用直接换热，也可以采用间壁换热；有机溶剂采用氢气直接换热时，即氢气直接进入有机溶剂中换热，在循环换热氢气出口设置膜或分离器，防止有机溶剂的带出；允许上下活塞采用包括但不限于铝的轻质材料制作，以减轻活塞质量，在轻质材料上允许包裹永磁铁或者是永磁铁被轻质材料包裹；允许不设置换热中心，当不设置换热中心时就需要匹配合理的发电气缸数，使每一个发电气缸内金属储氢材料的吸放氢的热量与有机溶剂冷凝气化的热量完全匹配，采用金属储氢材料和有机溶剂不通过换热中心直接换热模式，即金属储氢材料吸氢放热时将热量传递给有机溶剂气化，有机溶剂冷凝时将热量传递给金属储氢材料放氢使用；这时既可以采用设置在有机溶剂或/和金属储氢材料内的氢气盘管间接换热，也可以采用氢气直接进入金属储氢材料或/和有机溶剂进行换热，允许在发电气缸壁上设置换热盘管，增加换热面积；如果发电气缸中的氢气或有机溶剂有泄露，允许在氮气保护罩（16）上设置去除装置，将泄露的氢气或有机溶剂进行去除；允许发电气缸内外壁和活塞上下表面有绝热材料，或者是发电气缸夹层或活塞夹层内有绝热材料或中空，以减少散热；允许在金属储氢材料端和有机溶剂端加装防撞弹性材料，以使活塞可以快速回弹，增加非发电工序活塞的运行速度；在吸放氢的循环氢气之外，允许有换热循环氢气存在，换热循环氢气的量根据具体工艺要求进行调整，以满足换热速率和换热效率的需要；换热循环氢气可以在间壁换热盘管中循环，也可以直接进入金属储氢材料和/或有机溶剂中进行循环换热。
有机溶剂氢能发电系统
技术领域
背景技术
发明内容
所述氢气腔的上部设有格栅，格栅的上部装有金属储氢材料，所述有机溶剂蒸汽腔下部装有有机溶剂，有机溶剂层设有换热盘管。所述氢气出口分别连接到蓄热器和蓄冷器，连接管路设有阀门，所述蓄热器和蓄冷器通过氢气循环泵连接到氢气入口，蓄热器和蓄冷器出口分别设有阀门。所述有机溶剂出口分别连接到蓄热器和蓄冷器，连接管路设有阀门，蓄热器和蓄冷器通过有机溶剂循环泵连接到有机溶剂入口，蓄热器和蓄冷器出口分别设有阀门。
图3为本发明第三种实施方案的流程示意图；
图4为工序1的示意图；
图5为工序2的示意图；
图6为工序3的示意图。
具体实施方式
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