3.6KG固定式叉车固态储氢装置
模块化固态储氢系统主要是由多个储氢罐组合并封装在某一带有外壳的模块内,其特点是具有相对独立的传热系统,具有氢气进出口。同时,它不仅可以作为储氢装置独立使用,还可以根据储氢量的需求和放氢速率的要求进行模块的快速拼接组装形成一个储氢量更大的储氢系统。模块化固态储氢系统作为一个独立的储氢系统,不仅要满足最基本的安全要求、储氢要求和传热要求,还需要考虑到罐体的连接、管路的排布、外壳设计以及快速组装等问题。因此,模块化固态储氢系统的研发并不是几个储氢罐的简单组合,而是要对整个模块化固态储氢系统进行整体设计。以不同体系储氢合金的固态储氢模块的试制研究为基础,优选性能优异的固态储氢模块进行模块化固态储氢系统设计。设计内容包括:固态储氢模块排布方式设计、输气管道的排布和连接方式设计、模块支撑结构设计、导热系统设计、外壳设计、加氢和充氢口设计等整体设计。
储氢容量≥3 kg·H2,放氢速率≥72 NL/min,放氢压力≥0.2 MPa。
在排布方式设计方面,在保证模块整体尺寸尽量小的情况下又不能影响各模块的传热和吸放氢性能。
在导热系统设计方面,由于该模块化固态储氢系统主要用于为风冷燃料电池供氢,燃料电池出风口尺寸为500 mm×375 mm,所以选择冷却剂为空气,之后开展导热流道设计。根据设计,燃料电池高度高于储氢装置,所以采用上部进风的方式,在固态储氢系统中间设置气体挡板。燃料电池的冷却出风从模块化固态储氢系统上部多孔板的后端吹入,垂直吹扫过36个固态储氢模块的尾端后,从挡板底部流入固态储氢模块头部区域,气体由下至上,垂直吹扫过36个固态储氢模块头部区域后,经固态储氢系统顶部多孔板排出。通过将燃料电池尾气导入储氢系统,可以为储氢系统放氢过程提供热量。