一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法与流程

本发明涉及氢能源储存，具体为一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法。

背景技术：

1、氢能是一种理想的清洁能源，具有巨大的发展潜力。然而作为元素周期表上的第一号元素,氢的原子半径非常小，因而氢气能穿过大部分肉眼看不到的微孔，在高温、高压下，氢气甚至可以穿过很厚的钢板，此外，氢气化学性质非常活泼，稳定性极差，泄露后易发生燃烧和爆炸，这些问题无一不限制了氢气储存利用技术的发展，如何方便、高效的储存氢气成为亟待解决的问题。

2、储氢技术按存储原理分为物理储氢和化学储氢两大类，物理储氢主要有液化储存、高压储存、低温压缩储存等；化学储氢有金属氢化物储氢、活性碳吸附储存、碳纤维和碳纳米管储存、有机液氢化物储氢、无机物储氢等；还有一些仍在探索开发阶段的技术，例如玻璃微球储氢、无机物储氢、高压液氢复合技术、储氢合金与高压复合技术以及地下岩洞储氢等等。

3、考虑方便、高效、成本等问题，在上述技术中，物理储氢的高压气态储氢仍是目前最受工业化认可的储氢技术。然而，现阶段广泛使用的金属材料，特别是可用于制造高压容器的高强度材料，与氢长时接触时，都会受到氢脆的影响，即发生强度和塑性显著降低，以及低应力下的氢致滞后断裂等，一般统称为氢脆或氢损伤。氢脆风险的存在将可能导致氢气储罐发生失效，加之氢气的易燃易爆特性，极易引发火灾、爆炸甚至重大灾难。因此，氢气储氢特别是高压氢气储氢对储罐条件要求较高，在未完全解决清脆问题前，高压气态储氢显然并不是氢气储存的最终解决方案。

4、曼型(m.a.n型)柜，又称曼型干式煤气柜、稀油密封型煤气柜，目前该柜形在我国广泛用于存储高炉煤气与焦炉煤气，其外部是由立柱、l型钢侧板组成的壳体结构，内部设有活塞结构，活塞周边通过稀油密封装置实现密封，曼型柜可以通过活塞的升降实现对煤气管网压力的调节和稳定，是钢铁企业调节煤气管网压力、防止煤气放散的重要设备；如果可以将曼型柜应用于氢气储存，则可以省去很多研发设计的时间和费用，然而可惜的是，由于上述氢气穿透性强、易燃易爆等问题，曼型柜无法用于氢气储存。因此，亟需一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法来解决这个问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法，以解决曼型柜不能用于氢气储存的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法，曼型柜的柜体竖直设置，其上、下端分别设有柜底、柜顶，柜体内壁滚动连接有活塞，其外周与柜体内壁间设有稀油密封装置用于隔绝活塞上下两端的空间，上述方法包括以下具体内容：

3、将曼型柜的柜体和柜底全部改为外、中、内三层结构，外层采用增强纤维层，中间层采用骨架钢板，内层粘结密封用的氟橡胶层，其中柜体采用多个侧板分段焊接，两相邻侧板间采用支柱焊接连接起支撑作用，柜体横截面形成正多边形；

4、在活塞的下端面粘结密封用的氟橡胶层，活塞下端面、柜体内侧壁、柜底上端面之间的空间构成氢气储存腔室；活塞上端固设配重块放置架，用于放置配重块提供氢气储存和输送所需的压力，柜顶上端开口用于吊设配重块；

5、柜底下端开口并连接氢气进口管道和氢气出口管道。

6、优选的，氢气进口管道连接有安全放散管，氢气进口管道上还设有压力测点和温度测点，安全放散管上设有安全阀件。

7、优选的，柜体上部的一侧连接有紧急放散管，其连接位置到柜顶下端的竖直间距大于活塞位于柜体内部顶端时活塞下端到柜顶下端的竖直间距。

8、优选的，紧急放散管接近柜体的一端设有压力测点、温度测点和与二者信号连接的放散阀。

9、优选的，柜顶的上端开口外侧安装有风帽，开口处吊设有临时救护装置和吊笼。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、该由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法，采用配重块控制储存和送气压力，贮气压力较低，在原有曼型柜的基础上改变了柜体和柜底的结构，并且将整个储气腔室氢气可接触到的内壁都用氟橡胶进行密封，在低压情况下，可十分有效地应对氢气穿透性强的问题，密封效果好；由于整个储气为低压环境，更容易安全可靠运行，极大程度减少了高压氢气易泄露带来的安全隐患。

技术特征：

1.一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法，所述曼型柜的柜体(1)竖直设置，其上、下端分别设有柜底(2)、柜顶(3)，柜体(1)内壁滚动连接有活塞(4)，其外周与柜体(1)内壁间设有稀油密封装置(6)用于隔绝活塞(4)上下两端的空间，其特征在于，所述方法包括以下具体内容：

2.根据权利要求1所述的一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法，其特征在于：所述氢气进口管道(10)连接有安全放散管(12)，氢气进口管道(10)上还设有压力测点和温度测点，安全放散管(12)上设有安全阀件。

3.根据权利要求1所述的一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法，其特征在于：所述柜体(1)上部的一侧连接有紧急放散管(13)，其连接位置到柜顶(3)下端的竖直间距大于活塞(4)位于柜体(1)内部顶端时活塞(4)下端到柜顶(3)下端的竖直间距。

4.根据权利要求3所述的一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法，其特征在于：所述紧急放散管(13)接近柜体(1)的一端设有压力测点、温度测点和与二者信号连接的放散阀。

5.根据权利要求1所述的一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法，其特征在于：所述柜顶(3)的上端开口外侧安装有风帽(7)，开口处吊设有临时救护装置(8)和吊笼(9)。

技术总结本发明公开了一种由多边形稀油密封曼型柜改造为低压氢气储柜的方法，涉及氢能源储存技术领域，为解决曼型柜不能用于氢气储存的问题；本发明将曼型柜的柜体和柜底全部改为外、中、内三层结构，外层采用增强纤维层，中间层采用骨架钢板，内层粘结密封用的氟橡胶层，柜体采用多个侧板分段焊接，两相邻侧板间采用支柱焊接连接起支撑作用，柜体横截面形成正多边形；在活塞的下端面粘结密封用的氟橡胶层；活塞上端固设配重块放置架，用于放置配重块提供氢气储存和输送所需的压力；柜底下端开口并连接氢气进口管道和氢气出口管道；本发明在曼型柜基础上改进而来，贮气压力较低，可有效应对氢气穿透性强的问题，密封效果好、运行安全可靠。技术研发人员：杨猛,张紫晓,高峰受保护的技术使用者：中冶华天南京工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27