專利名稱：：連續(xù)輸氫設(shè)備的制作方法激歸殳備駄領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種氣體增iB^屯設(shè)備，特別是一種用于35MPa氫氣增ffi^屯的遊賣驢設(shè)備。隨著SM料電池和電動(dòng)^^研究開發(fā)的ffii！，，氫源技術(shù)皿能基礎(chǔ)設(shè)施的研究和建設(shè)已弓胞發(fā)達(dá)國(guó)家的高度關(guān)注。安^濟(jì)的氫氣^ii技術(shù)是氫能利用推向?qū)嵱没?、產(chǎn)業(yè)化的纖?，F(xiàn)有的氫氣儲(chǔ)存技術(shù)包括高蹈鶴、^a儲(chǔ)存、鍋氫化物f體、低溫吸附鶴、納米麟高壓吸附德以及有機(jī)漸権化劍體等。其中，高壓^^^t普通和M:接的^a方式。高m,可在常溫下^ffi，iiii閥門的調(diào)節(jié)就可以直接)lt氫氣釋方文出，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、充^Iit快m點(diǎn)，已成為現(xiàn)階gfi會(huì)巨f艇的主要方式。據(jù)今日燃料電池(FuelCellToday)網(wǎng)站介紹，截至2005年底，^3tljn氫站超U115座，其中絕大多i^用高面線技術(shù)，2004-2005年建設(shè)的加氫站中92%采用高壓氫氣。因此，有必要^Mffi不同輸出要求的affi縮機(jī)。傳統(tǒng)的機(jī)械j^ffi縮機(jī)分有油和無油兩類。前者依靠油來潤(rùn)滑、密封，導(dǎo)H俞出氣體中含油，極^i也影響了燃料電池的正常工作；此外，運(yùn)動(dòng)部件長(zhǎng)期運(yùn)行后將^J避免產(chǎn)^損，影響系統(tǒng)密封和艦效率。無油繊鄉(xiāng)縮艦然采用自潤(rùn)滑材料等手段避免了氫氣污染，但同樣不倉(cāng)繊軀動(dòng)部件的磨損問題。
發(fā)明內(nèi)容為克服傳統(tǒng)樹i^M氣壓縮機(jī)存在的J^各種缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于掛共一種以可逆金屬氫化物為工作介質(zhì)的氫氣壓縮機(jī)，即35MPa遊勢(shì)織設(shè)備，解謝專統(tǒng)的有油機(jī)械式軀縮機(jī)存在的輸出氣體中含油、影響燃料電池的正常工作等問題，以及無油機(jī)械^iffi縮機(jī)存在運(yùn)動(dòng)部件的磨損問題。該設(shè)備具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)增壓比和輸氣量的調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)節(jié)方便，通用性高；(2)在增壓同時(shí)純化氫氣；(3)系統(tǒng)附件少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、便于鄉(xiāng)封戶；(4)^g轉(zhuǎn)部件、損、噪聲低；(5)可利用太陽(yáng)能、廢熱和低品位繊工作，運(yùn)行駄低，清潔且節(jié)省能源。本發(fā)明的目的^131以下技術(shù)方實(shí);見的本發(fā)明由第一級(jí)增壓系統(tǒng)、儲(chǔ)氣瓶、第二級(jí)增壓系統(tǒng)、第一級(jí)熱交^^、統(tǒng)、第二級(jí)熱效絲統(tǒng)會(huì)賊。其中，第一級(jí)增壓系統(tǒng)由催化脫TOS、^F篩、止回閥、電動(dòng)兩通閥、電動(dòng)Hil閥、針閥、過濾器、反繊構(gòu)成。其中，第增壓系統(tǒng)由止回閥、穩(wěn)流器、流fii十、電動(dòng)兩通閥、電動(dòng)Hil閥、針閥、過濾器、反艦構(gòu)成。第一級(jí)熱効奐系統(tǒng)和第二級(jí)熱交m^統(tǒng)分別由熱交換體、液術(shù)轉(zhuǎn)p管、液働口熱管、循頓構(gòu)成。其中，催化脫ft^a^于脫斷腿普鄉(xiāng)複中含有的雜質(zhì)氧，67篩用于脫除低壓普純氫中含有的雜質(zhì)水蒸氣，穩(wěn)流器主要傲俞出的氫氣流更加穩(wěn)定，過濾器用于防止合金吸氫后產(chǎn)生的微小顆粒隨氣流而在系統(tǒng)內(nèi)部流竄，反應(yīng)床中裝剤媳合金，是實(shí)1^氣增壓和擬頓餅亥心部件。其中，所述第一級(jí)增壓系統(tǒng)中反應(yīng)床所使用的材料為L(zhǎng)a-Y-Ni-Al合金或者LaNi5^^金^CaNis基合金，戶/M第J及增壓系統(tǒng)中反^^所iOT的材料為ffl31石墨或者LaNi5球磨改性后的釩。具體改ftil程如下電解V先經(jīng)50。/。HC1溶液清洗，再用7jC^P^7K乙麟青洗，最后烘干。將電解V與石墨或LaNi5按(5-20):1的質(zhì)量配比混合置于行星式球磨機(jī)中，在Ar氣氛中進(jìn)行有控制的機(jī)W^磨，3f^斗比為20:1，球磨時(shí)間為20^H中到3小時(shí)，球磨魏在100轉(zhuǎn)/分到200轉(zhuǎn)/分之間。其中，所述第一級(jí)增壓系統(tǒng)中，催化脫§的進(jìn)口端與普純氫氣源相連，其出口端與^T篩進(jìn)口端相連，力吁篩的出口端與止回閥的入口端相連，止回閥的出口端分別與三個(gè)電動(dòng)兩通閥的入口端相連，而針電動(dòng)兩通閥的出口端分別與一個(gè)針閥的入口端和一個(gè)電動(dòng)兩通閥的入口端相連，其中電動(dòng)兩通閥的出口端通向大氣;而針閥的出口女Sliia濾器與反/^的氣體入口端相連。旨反,的氣體出口端ffiilil濾器與電動(dòng)兩通閥的入口端相連。三個(gè)電動(dòng)兩通闊的出口端并聯(lián)于一個(gè)氫氣出口，i亥氫氣出口ilil不f辯ra鋼管與止回閥的入口端相連，止回閥的出口端與ftn瓶的入口端相連。其中，戶;f^第二級(jí)增ra統(tǒng)中，止回閥的出口端分別fflii電動(dòng)兩通閥和過濾器與第二級(jí)的三個(gè)反繊的氣體入口端相連。第二級(jí)中三個(gè)反離的^l^體出口端分別M31濾器和電動(dòng)兩通閥并聯(lián)于一^C體出口，該氣體出口il31不l菊岡管路與針閥的入口端相連，針閥的出口^iilih回閥與穩(wěn)流器的入口端相連，而穩(wěn)流器的出口端與流量計(jì)的入口端相連，流量計(jì)的出口端就是^增壓系統(tǒng)的出口端。其中，戶;M第一級(jí)熱交換系統(tǒng)和第二級(jí)熱交換系統(tǒng)分別由循頓、熱交^a、液體循環(huán)管路構(gòu)成，在增JB1程中產(chǎn)生的熱交換M:熱効絲統(tǒng)完成。其中，所述第一級(jí)增壓系統(tǒng)中，齡反應(yīng)床的液路入口端和液路出口端分別與電動(dòng)H3I閥的公共端口相連，而電動(dòng)Hil閥的右端口與第一級(jí)熱交換系統(tǒng)中的液體7軸卩循環(huán)管路相連，電動(dòng)Hii閥的左端口與第一級(jí)熱交換系統(tǒng)的液働B熱循環(huán)管路相連。液働鵬循環(huán)管路和液體)ti離環(huán)管路中充滿導(dǎo)熱液體，M3i循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)流動(dòng)，液術(shù)t3熱循環(huán)管路和液術(shù)賴卩循環(huán)管路埋在熱交換，中。其中，戶;M第i及增壓系統(tǒng)中，齡反繊的纟被各入口端和纟被各出口端分別與電動(dòng)Hil閥的公共端口相連，而電動(dòng)H3I閥的右端口與第二級(jí)熱交換系統(tǒng)中的液體7賴口循環(huán)管路相連，電動(dòng)Hil閥的左端口與第^^及熱交換系統(tǒng)的液働t]熱循環(huán)管路相連。液働G熱循環(huán)管路和液術(shù)軸口循環(huán)管路中充滿導(dǎo)熱液體，M循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)流動(dòng)，液働B熱循環(huán)管路和液術(shù)賴卩循環(huán)管路埋在熱交換^g中。其中戶艦的第一級(jí)增壓系統(tǒng)、第二級(jí)增壓系統(tǒng)中以及液體7軸卩循環(huán)系統(tǒng)和液働P熱循環(huán)系統(tǒng)中的電動(dòng)Hil閥、電動(dòng)兩通閥以及鵬傳麟、壓力變送器與計(jì)算禾鵬制及娜采縣統(tǒng)相連。戶;^計(jì)穀;1^制與采^^統(tǒng)由采歸莫塊、電源、計(jì)^m、繼電器、plc可編禾避制器鄉(xiāng)賊，分為控制部分和,采集部分；控制部分艦plc可編徵制器和繼電器自動(dòng)控制第一級(jí)增壓系統(tǒng)和第I^及增壓系統(tǒng)中絲電動(dòng)亂plc可編程控制點(diǎn)計(jì)對(duì)幾相連，由計(jì)對(duì)幾輸入?yún)?shù)；繊采集部分由娜采穀勢(shì)妙別獲取設(shè)備中的壓力變送器、，傳，的信號(hào)，然后將信號(hào)^ll^i十^t幾，由計(jì)穀幾作為信^f俞出端。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果為1、自動(dòng)化程度高本發(fā)明采用計(jì)穀瓜空制，配以可編禾ffi制器和婁M采對(duì)莫塊，可自動(dòng)控制設(shè)備運(yùn)行和麵采集。2、測(cè)*#數(shù)全面可以精確的足跟宗測(cè)量合M化的反應(yīng)溫芰，^S各系統(tǒng)的溫度變化，氫氣輸出流量。3、會(huì)纖利用效率高本發(fā)明翻了熱交換系統(tǒng)，有效掛^^設(shè)備的能源利用效率。4、使用便衝作為向燃料電池車高壓氫并統(tǒng)氫的氫供應(yīng)站，必需提供35MPa以上的高壓氫。用ca^料作為工作介質(zhì)，只需調(diào)整，即可實(shí)3ia的壓縮。5、高效由于貯S^料的選擇吸收特性，在fflil^it調(diào)控使普ffl^艘的氫被壓縮的同時(shí)，純化到99.9999%。因而可以使用普M^屯度的氫作原料。氫氣的純^X寸Ti:然料電池極為重要，因?yàn)槿剂想姵氐碾姶呋瘎?duì)雜質(zhì)頗為敏感，^!OT高純度的氫有助于提高電池的工作*。而iat戒^ffi縮無纟去實(shí)aa的純化，必需j頓高鄉(xiāng)ffi的氫作原料，或另加純虹序，働口鵬呈又有可能使離斷氐。6、{頓安全，維護(hù)方便由于沒有運(yùn)轉(zhuǎn)部件，所以沒有磨損，運(yùn)行安全，無故障運(yùn)行周期和離^^高雅轉(zhuǎn)式體。7、投資省采用ie氫合金作為工作介質(zhì)，驢的:尺寸大為減小，結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，使投資大幅度M^，維護(hù)費(fèi)用大為降低。8、噪音小由于沒有運(yùn)鄉(xiāng)件，所以對(duì)周邊環(huán)境基本沒有噪^f^向。劍設(shè)在市區(qū)的氫供應(yīng)^t為重要。圖1為本發(fā)明35MPa3^賣im設(shè)備的原理框圖；圖2為本發(fā)明35MPa遊勢(shì)織設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明計(jì)，/1^制與采^^統(tǒng)原理框圖。圖中，1電動(dòng)兩通閥；2電動(dòng)兩通閥；3電動(dòng)兩通閥；4電動(dòng)Hffi閥；5電動(dòng)三通閥；6電動(dòng)兩通閥；7電動(dòng)兩通閥；8電動(dòng)兩通閥；9電動(dòng)三通閥；10電動(dòng)三通閥；11電動(dòng)兩通閥；12電動(dòng)兩通閥；13電動(dòng)兩通閥；14電動(dòng)Hffl閥；15電動(dòng)Hil閥；16電動(dòng)兩通閥；17電動(dòng)兩通閥；18電動(dòng)HM閥；19電動(dòng)HiI閥；20電動(dòng)兩通閥；21電動(dòng)兩通閥；22電動(dòng)三通閥；23電動(dòng)三通閥；24電動(dòng)兩通閥；25電動(dòng)兩通閥；26電動(dòng)三通閥；27電動(dòng)三通閥；28催化脫織置；29分子篩；30止回閥；31泵;32針閥；33過濾器；34反繊I;35過濾器；36針閥；37過濾器；38反繊II;39過濾器；40針閥；41過濾器；42反鵬II;43過濾器；44泵；45止回閥；46{坑瓶；47止回閥；48過濾器；49反鵬IV;50過濾器；51泵；52過濾器；53反繊V;54過濾器；55過濾器；56反繊VI;57過濾器；58泵；59針閥；60止回閥；61穩(wěn)流器；62流量計(jì)；63熱交換體；64熱交J^g;65冷凝器；66蒸發(fā)器；67冷凝器；68蒸發(fā)器。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一^i羊述如圖l-2戶際，本發(fā)明由第一級(jí)增ffi^統(tǒng)、{約瓶、第二級(jí)增壓系統(tǒng)以及第一級(jí)熱交^^統(tǒng)和第二級(jí)熱交t^統(tǒng)組成;催化脫fl^g28的入口與低壓普純氫氣源相連，催化脫fl^S28的出口與^f篩29的入口相連，^篩29的出口與止回閥30的入口相連，止回閥30的出口與電動(dòng)兩通閥12、7、2的入口相連，其中電動(dòng)兩通閥2的出口分別與針閥32和電動(dòng)兩通閥1的入口相連，電動(dòng)兩通閥1的出口直接通向大氣。針閥32的出口與過濾器33的入口相連，過濾器33的出口與反賺I34的氣體入口相連，反艦I34的氣體出口與過濾器35的入口相連，過濾器35的出口與電動(dòng)兩通閥3的入口相連。其中，電動(dòng)兩通閥7的出口分別與針閥36和電動(dòng)兩通閥6的入口相連，電動(dòng)兩通閥6的出口直宇魏向大氣。針閥36的出口與過濾器37的入口相連，過濾器37的出口與反艦II38的氣體入口相連，反鵬II38的氣體出口與過濾器39的入口相連，過濾器39的出口與電動(dòng)兩通閥8的入口相連。其中，電動(dòng)兩通閥12的出口分別與針閥40和電動(dòng)兩通閥11的入口相連，電動(dòng)兩通閥11的出口直換通向大氣。針閥40的出口與過濾器41的入口相連，過濾器41的出口與反^mi142的氣體入口相連，反J^mi142的氣體出口與過濾器43的入口相連，過濾器43的出口與電動(dòng)兩通閥13的入口相連。電動(dòng)兩通閥13、8、3的出口并聯(lián)于止回閥45的入口。在第一級(jí)增壓系統(tǒng)中反鵬I(34)的液體入口與電動(dòng)Hil閥5的公共端口相連，而電動(dòng)三通閥5的右端口與液術(shù)賴卩循環(huán)管路相連，而電動(dòng)Hil閥5的左端口與液働[]熱循環(huán)管路相連，反i^1(34)的液體出口與電動(dòng)三通閥4的公共端口相連，而電動(dòng)Hffl閥4的左端口與液働B辦盾環(huán)管路相連，其右端口與液體7轉(zhuǎn)卩循環(huán)管路相連。在第一級(jí)增壓系統(tǒng)中反應(yīng)床II(38)的液體入口與電動(dòng)HS閥10的公共端口相連，而電動(dòng)H3I閥10的右端口與液體y賴卩循環(huán)管路相連，而電動(dòng)HiI閥10的左端口與液働鵬循環(huán)管路相連，反應(yīng)床II(38)的液體出口與電動(dòng)H31閥9的公共端口相連，而電動(dòng)HM閥9的左端口與液働B熱循環(huán)管路相連，其右端口與液做賴口循環(huán)管路相連。在第一級(jí)增壓系統(tǒng)中反^mi1(42)的液體入口與電動(dòng)Hffi閥15的公共端口相連，而電動(dòng)Hil閥15的右端口與液體7轉(zhuǎn)口循環(huán)管路相連，而電動(dòng)H51閥15的左端口與液働[]熱循環(huán)管路相連，反l^mn(42)的液體出口與電動(dòng)Hffl閥14的公共端口相連，而電動(dòng)三通閥14的左端口與剩勒n熱循環(huán)管路相連，其粒喆口與液體^i口循環(huán)管路相連。第一級(jí)增JE^統(tǒng)中的液體ilil泵44實(shí)現(xiàn)循環(huán)，其中部^fit埋于熱交換驢64的蒸發(fā)器66中。第一級(jí)增壓系統(tǒng)中漸勒n熱循環(huán)管路中的液體M31泵31實(shí)現(xiàn)循環(huán)，其中部^t^it埋于熱交換體64的冷凝器65中。止回閥45的出口與儲(chǔ)氣瓶46的入口相連，儲(chǔ)氣瓶46的出口與止回閥47的入口相連，止回閥47的出口與第二級(jí)增壓系統(tǒng)中的電動(dòng)兩通閥16、20、24的入口相連，其中，電動(dòng)兩通閥16的出口分別與過濾器48的入口相連，過濾器48的出口與反鵬IV(49)的氣體入口相連，反繊IV(49)的氣體出口與過濾器50的入口相連，過濾器50的出口與電動(dòng)兩通閥17的入口相連。其中，電動(dòng)兩通閥20的出口分另U與過濾器52的入口相連，過濾器52的出口與反繊V(53)的氣體入口相連，反J^V(53)的氣體出口與過濾器54的入口相連，過濾器54的出口與電動(dòng)兩通閥21的入口相連。其中，電動(dòng)兩通閥24的出口分別與過濾器55的入口相連，過濾器55的出口與反1S^VI(56)的氣體入口相連，反I^^VI(56)的氣體出口與過濾器57的入口相連，過濾器57的出口與電動(dòng)兩通闊25的入口相連。電動(dòng)兩通閥25、21、17的出口并聯(lián)于針閥59的入口。針闊59的出口與止回閥60的入口相連，止回閥60的出口與穩(wěn)流器61的入口相連，穩(wěn)流器61的出口與流量計(jì)62的入口相連，流Si十62的出口就是齡系統(tǒng)的氣懶俞出口。錢1及增Bi^統(tǒng)中反艦IV(49)的液體入口與電動(dòng)Hffl閥18的公共端口相連，而電動(dòng)Hil閥18的右端口與液體冷卻循環(huán)管路相連，而電動(dòng)H51閥18的左端口與液働卩熱循環(huán)管路相連，反艦IV(49)的液體出口與電動(dòng)Hil閥19的公共端口相連，而電動(dòng)三通閥19的左端口與液働Q熱循環(huán)管路相連，其右端口與液術(shù)轉(zhuǎn)離環(huán)管路相連。在第二級(jí)增壓系統(tǒng)中反應(yīng)宋V(53)的液體入口與電動(dòng)Hil閥22的公共端口相連，而電動(dòng)Hil閥22的右端口與液術(shù)賴卩循環(huán)管路相連，而電動(dòng)HS閥22的左端口與液働[]熱循環(huán)管路相連，反賺V(53)的液體出口與電動(dòng)H3i閥23的公共端口相連，而電動(dòng)Hffl閥23的左端口與液働Q熱循環(huán)管路相連，其右端口與液術(shù)轉(zhuǎn)卩循環(huán)管路相連。在第二級(jí)增壓系統(tǒng)中反i^^VI(56)的液體入口與電動(dòng)三通閥27的公共端口相連，而電動(dòng)Hil閥27的右端口與液術(shù)轉(zhuǎn)卩循環(huán)管路相連，而電動(dòng)H3I閥27的左端口與液働口熱循環(huán)管路相連，反M^VI(56)的液體出口與電動(dòng)Hil閥26的公共端口相連，而電動(dòng)H5I閥26的左端口與液體加熱循環(huán)管路相連，其右端口與液術(shù)軸P循環(huán)管路相連。第二級(jí)增壓系統(tǒng)中液做軸離環(huán)管路中的液體M:泵58實(shí)現(xiàn)循環(huán)，其中部^t道埋于熱交換,63的蒸發(fā)器68中。第二級(jí)增壓系統(tǒng)中液働n熱循環(huán)管路中的液體M:泵51實(shí)現(xiàn)循環(huán)，其中部^t埋于熱交換驢63的冷凝器67中?？刂婆c繊采^m統(tǒng)包括電源、可編禾S^輯控制器PLC、類娜采磐莫塊、繼電器和計(jì)穀幾等。圖3為控制與采^^統(tǒng)框架圖。其中，系統(tǒng)的驢和壓力繊分別fflii研華的ADAM4017+和ADAM4018i^采^f塊，經(jīng)PLC的RS485通訊端口進(jìn)入計(jì)算機(jī)，而開^t信號(hào)^ffiilPLC的DO端口輸出，經(jīng)繼電器，控制電動(dòng)闊1~27(電動(dòng)兩通閥1、2、3、6、7、8、11、12、13、16、17、20、21、24、25;電動(dòng)Hil閥4、5、9、10、14、15、18、19、22、23、26、27;)的開關(guān)，系統(tǒng)的控制禾S)^采用LabVIEW瀏糊制。另外，為安繼見針反^l^均安^t溢流閥和驗(yàn)開關(guān)，其中溢流閥是用于當(dāng)反繊中的壓力大于系統(tǒng)設(shè)定的柳艮壓力時(shí)，自動(dòng)打開以泄除壓力，防止由T31壓而產(chǎn)4^炸的危險(xiǎn)。驢開關(guān)則是用于控制液働口^Jt，切働卩熱體的^i力和關(guān)閉，防lh^纟紐熱。本發(fā)明的工作原理如圖1戶標(biāo)，M^德合金招ffl下吸氫、在高溫下方媳實(shí)im氣增壓，i敏程理論依據(jù)是Van，tHoff公式(lni=f。禾U用活化狀態(tài)下f體合金能尸o燈i夠吸4^a氣中含有的微K^質(zhì)的特性，將氫氣鄉(xiāng)蜋由普氫(*被^99.0%)提高到純度^99.999%。本體被設(shè)計(jì)成兩級(jí)三相結(jié)構(gòu)，保ijE^纟M"5^賣穩(wěn)定的氫氣流輸出。附胃兩fe就是分兩步實(shí)31M氣增壓，氫氣鄉(xiāng)Sl第一級(jí)增ffi^統(tǒng)實(shí)mffi力l2MPa增至10MPa左右，然后氫^itA第j及增ffi^統(tǒng)實(shí)liffi力增至35MPa。^胃三相就是每一級(jí)中都有三個(gè)反繊，保證在倒可時(shí)刻其中一個(gè)反賺處于吸氫狀態(tài)，一個(gè)反繊處于媳狀態(tài)，剩下一個(gè)反繊處于吸氫飽和等待媳狀態(tài)。熱徽盾環(huán)過程中細(xì)了類似于空調(diào)的熱魏驢，該驢對(duì)冷W效各進(jìn)行制冷，X寸熱^5各進(jìn)行加熱。充分利用系*棘除熱量，提高了能源利用效率。如圖3戶;^i十穀鵬制與翻采l系統(tǒng)原理圖，計(jì)^^鵬制與^^^系統(tǒng)由PLC可編禾諧制器(本^M列具體型號(hào)為西門子S7-224)、電源、計(jì)^m、繼電器(本實(shí)施例具體型號(hào)為龍MY2NJ)纟賊，分為控制部分和M采集部分；控制部分ilil可編禾i^制器PLC和繼電器(本^J跡懼體型號(hào)為,龍MY2NJ)自動(dòng)控制齡系統(tǒng)的電動(dòng)閥，可編禾ig制點(diǎn)計(jì)^m相連，由計(jì)穀幾輸入?yún)?shù)；采集部由ADAM4017+idg采^l勢(shì)皿取設(shè)備中的壓力變送器和流量計(jì)的信號(hào)，由ADAM4018采對(duì)莫塊獲取設(shè)備中的，傳自信號(hào)，然后將信號(hào)^f俞會(huì)^i十算機(jī)，由計(jì)穀幾作為信辨俞出端。本發(fā)明的工作過程表i所示為連續(xù)^a^sm—級(jí)和第二級(jí)運(yùn)行的基本步驟，其中第一級(jí)中電動(dòng)閥隨時(shí)間的開師P席如表2戶標(biāo)，體運(yùn)行過程如下第一步，在活似itat才料之后，反繊I中飽和吸滿了氫氣。打開電動(dòng)兩通閥3、6和12，同時(shí)為獲得增壓氫，電動(dòng)三通閥4和5轉(zhuǎn)向高^7jC路，加熱反應(yīng)宋內(nèi)的^合金柱，高^/K路的^S為60-90°C，ftat才料置于^S合金柱中，{ffi材料在±真充合金柱前，已完成活化，具j梳^l程如下對(duì)于第一級(jí)增壓系統(tǒng)中所^^的材料皿ttal程是首先將冶i^得的合翁定，先|^戒私^卒成^及的^*立，然后腔屯氫氣氛下多次充方M^i^T活化；對(duì)于第二級(jí)增壓系統(tǒng)中洲頓的材料，離^i程是將材半被纟^EM氣氛下多次充方媳。而此時(shí)，反OTII正處于吸氫飽和后排出含有高濃度雜質(zhì)氣體階段，反^mn處于正在吸氫階段。此時(shí)，反鵬II和反^^II沖電動(dòng)Hffl閥9、10和14、15通向M^7jC路，床體處于7軸口階段。由于該步驟只是為了釋放反艦n中殘留的雜質(zhì)氣體，所以這1il禾Mf亭留時(shí)間極短，大約30s。第二步，《鋪一出反iM雜質(zhì)氣體之后，電動(dòng)兩通閥6關(guān)閉，反,n處于等待狀態(tài)，床體衝糊水。反鵬i仍處于方媳狀態(tài)，而反艦in則仍處于吸氫狀態(tài)，其電動(dòng)兩通閥的開閉狀態(tài)和電動(dòng)HM閥的導(dǎo)向狀態(tài)與第一步相同。這個(gè)階i鄰萬處的時(shí)間相X寸較長(zhǎng)，約1020min左右。表l、35MPa纖ifi^g的超涉驟<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>中所產(chǎn)生的大量熱。這時(shí)，反鵬II中電動(dòng)兩通閥8打開，同時(shí)電動(dòng)Hffl閥9、10通向熱水端，以提高方i(a平臺(tái)壓。而反^mn已吸驢氣，fl^統(tǒng)中卻殘留含有高濃度雜質(zhì)氣體的氫氣，所以需要關(guān)閉電動(dòng)兩通閥12，打開電動(dòng)兩通閥ll，排出氣體。此時(shí)，反mmn處于低溫狀態(tài)。由于該步驟只是為了吹掃反鵬n中殘留的雜質(zhì)氣體，所以這^1程停留時(shí)間極短，大約30s。第四步，t翔夂出反繊雜質(zhì)氣體之后，電動(dòng)兩通閥ii關(guān)閉，反ismn處于等待狀態(tài)，床體淑軸詠。反鵬i仍處于吸氫狀態(tài)，而反艦n則處于方j(luò)^狀態(tài)，其電動(dòng)兩通閥的開閉狀態(tài)和電動(dòng)HM閥的導(dǎo)向狀態(tài)與第三步相同。這個(gè)階!鄰;處的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，約1020min左右。第五步，反/Smi沖飽和吸滿了氫氣。打開電動(dòng)兩通閥l、7禾口13，同時(shí)為獲得增壓氫，電動(dòng)H3I閥14和15轉(zhuǎn)向高^7X路，加熱^M鶴合金柱。而此時(shí)，反賺I正處于吸氫飽和后，排出含有高濃度雜質(zhì)氣體階段，反繊II處于正在吸氫階段。此時(shí)，反艦II和反i^^n沖電動(dòng)Hil閥4、5和9、10通向ffi^7jC路，床體處于y轉(zhuǎn)口階段。由于該步驟只是為了吹掃反，I中殘留的雜質(zhì)氣體，所以這^H1禾對(duì)亭留時(shí)間極短，；^勺30s。第六步，《翔一出反繊雜質(zhì)氣體之后，電動(dòng)兩通閥l關(guān)閉，反繊I處于等待狀態(tài)，床體通y賴卩7乂。反ismn仍處于方媳狀態(tài)，而反繊n則仍處于吸氫狀態(tài)，其電動(dòng)兩通閥的開閉狀態(tài)和電動(dòng)Hii閥的導(dǎo)向狀態(tài)與第一步相同。這個(gè)階gj^處的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，約1020min左右。不斷重復(fù)步驟一到步驟六，第一級(jí)就產(chǎn)生增JS^屯的^m。表2第一級(jí)中電動(dòng)閥隨時(shí)間的開閉ll,<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>注對(duì)于電動(dòng)兩通閥，符號(hào)"+"表示閥門為開，符號(hào)"-"標(biāo)閥門為關(guān)；對(duì)于三通閥，符號(hào)"+"閥門干路與熱^￡各相連，符號(hào)"-"則標(biāo)閥門干路與冷^f效各相連。第二級(jí)中電動(dòng)閥隨時(shí)間的開閉jli)^如表3戶標(biāo)，欺體運(yùn)行過程如下表3第二級(jí)中電動(dòng)閥門隨時(shí)間的開閉順存<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>注X寸于兩通電動(dòng)閥，符號(hào)"+"表示闊門為開，符號(hào)"-"表示閥門為關(guān)；X寸于三通閥，符號(hào)"+"標(biāo)閥門干路與熱^S各相連，f轉(zhuǎn)"-"則標(biāo)閥門干路與冷^5各相連。由于第一級(jí)和第二鄉(xiāng)朋萬用的^at才料不同，導(dǎo)致吸方J(fiS力力學(xué)鵬啲親，所以第一級(jí)和第二級(jí)中閥門開閉狀態(tài)的停留時(shí)間并不相同。第一步，在活化^St才料之后，反應(yīng)末IV中飽和吸滿了氫氣。打開電動(dòng)兩通閥17，同時(shí)為獲得增壓氫，電動(dòng)Hil閥18和19轉(zhuǎn)向高溫油路，加熱^體合金柱。而此時(shí)，反繊V正處于吸氫飽和狀態(tài)，反I^^VI處于正在吸氫階段。此時(shí)，反應(yīng)床V和反j^^VI中電動(dòng)三通閥22、23和26、27通向《ffi油路，床體處于7轉(zhuǎn)叩介段。這個(gè)階^^f處的時(shí)間約1020min左右。第二步，反繊V中飽和吸滿了氫氣。打開電動(dòng)兩通閥21，同時(shí)為獲得增壓氫，電動(dòng)Hil閥22和23轉(zhuǎn)向高溫油路，加熱^Hitt合金柱。而此時(shí)，反IS^VI正處于吸氫飽和狀態(tài)。關(guān)閉電動(dòng)兩通閥17，打開電動(dòng)兩通閥16，使反,IV處于正在充氫狀態(tài)。此時(shí)，反繊IV和反i^^VI中電動(dòng)HM閥18、19和26、27通向^^油路，床體處于y轉(zhuǎn)卩階段。這個(gè)階^i^處的時(shí)間約1020min左右。第三步，反^Z^VI中飽和吸滿了氫氣。打開電動(dòng)兩通閥25，同時(shí)為獲得增壓氫，電動(dòng)H3I閥26和27轉(zhuǎn)向高溫油路，加熱WM線合金柱。而此時(shí)，反繊IV正處于吸氫飽和狀態(tài)，反繊V處于正在吸氫階段。此時(shí)，反繊IV和反繊V中電動(dòng)Hil閥18、19和22、23通向MU油路，床體處于7賴卩階段。這個(gè)階gj^處的時(shí)間約1020min左右。不斷重復(fù)步驟一到步驟三，第二級(jí)就產(chǎn)生了對(duì)氫氣增壓的效果。實(shí)施例將壓力為lMPa，氫氣鄉(xiāng)鍍?yōu)?8M的氫氣iffii設(shè)備入口與^t"設(shè)備相連。第一級(jí)增ra統(tǒng)中，<合金柱中充填的合金為L(zhǎng)a-Y-Ni-Al合金，第一級(jí)熱交^^統(tǒng)中液術(shù)盾環(huán)加熱管路和液體循環(huán)7轉(zhuǎn)隋路中洲頓的導(dǎo)熱介質(zhì)為水；第二級(jí)增ffi^、統(tǒng)中，fi!M合金柱中充填的材料為L(zhǎng)aNi5球磨改性釩，具體改十^1程如下電解V先經(jīng)50%HC1溶液清洗，再用7Xfn無水乙醇清洗，最后烘干。將電解V和LaNis按12:1的質(zhì)量配比混合置于行星式球磨機(jī)中，在Ar氣氛中進(jìn)行有控制的樹彪求磨，^T斗比為20:1，球磨時(shí)間為2小時(shí)，球磨^S在100轉(zhuǎn)/分到200轉(zhuǎn)/分之間。第二級(jí)熱交換系統(tǒng)中液體循環(huán)加熱管路中和液體循環(huán)y轉(zhuǎn)卩管路中所使用的導(dǎo)熱介質(zhì)為硅油。電動(dòng)閥127在計(jì)穀/T^制下，確保第一級(jí)增iBi程中第一步停留時(shí)間為30s,第二步停留時(shí)間為15min，第三步停留時(shí)間為30s，第四步停留時(shí)間為15min,第五步停留時(shí)間為30s，第六步停留時(shí)間為15min;確保第二級(jí)增JB1程中第一步停留時(shí)間為15min^第二步停留時(shí)間為15min，第三步停留時(shí)間為15min。檢測(cè)設(shè)備輸出口的氫氣，可以看出其壓力為36.534MPa，純度為為H2299.999%，02(Ar)=lppm，N2=2ppm，CO=0.2ppm，CO2=0.4ppm，CH4=0.2ppm，H20=2.6ppm。權(quán)利要求1、連續(xù)輸氫設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備由第一級(jí)增壓系統(tǒng)、第二級(jí)增壓系統(tǒng)和熱交換系統(tǒng)構(gòu)成；相互連接的第一級(jí)增壓系統(tǒng)和第二級(jí)增壓系統(tǒng)分別由三個(gè)相連的反應(yīng)床構(gòu)成，反應(yīng)床連有熱交換系統(tǒng)。2、按照權(quán)利要求1所述的連續(xù)tfi設(shè)備，其特征在于第一級(jí)增壓系統(tǒng)中反賺所棚的材料為L(zhǎng)a-Y-Ni-Al合金赫LaNi5齡金或者CaNi5齢金，第，增壓系統(tǒng)中反iS^所使用的材料為iEi石墨或者LaNi5球磨改性后的釩。3、按照權(quán)利要求1臓的遊賣車鏡設(shè)備，欺寺征在于低壓普純氫氣源與催化脫^g進(jìn)口端相連，催化脫^g出口端與好篩進(jìn)口端相連，^T篩出口端連M^—級(jí)增壓系統(tǒng)的反i^部分。4、按照權(quán)利要求1臓的體驢設(shè)備，期寺征在于在第一級(jí)增臓充和第二級(jí)增壓系統(tǒng)的入口和出口M"止回閥。5、按照權(quán)利要求i戶;M的遊賣ifi設(shè)備，欺寺征在于第一級(jí)增壓系統(tǒng)和第1及增臓幼、司糊約瓶。6、按照權(quán)利要求1戶，的i^賣i^設(shè)備，^ft征在于反,中液體出入口與電動(dòng)Hffl閥的公共端口相連。7、按照權(quán)利要求1臓的體膨錄，欺寺征在于第一級(jí)增ra統(tǒng)由催化脫^S、力吁篩、止回閥、電動(dòng)兩通閥、電動(dòng)Hil閥、針閥、過濾器、反繊構(gòu)成；所述第一級(jí)增ra統(tǒng)中，催化脫^fi的進(jìn)口端與普^a氣源相連，其出口端與^f篩進(jìn)口端相連，^T篩的出口端與止回閥的入口端相連，止回閥的出口端分別與三個(gè)電動(dòng)兩通閥的入口端相連，而齡電動(dòng)兩通閥的出口端分別與一憤閥的入口端和一個(gè)電動(dòng)兩通閥的入口端相連，其中電動(dòng)兩通閥的出口纟驢向大氣，針閥的出口纟aiia濾駒反艦的氣體入口端相連；齡反，的氣體出口^Mi濾器與電動(dòng)兩通閥的入口端相連；三個(gè)電動(dòng)兩通閥的出口端并聯(lián)t個(gè)氫氣出口，i鐘氣出口iMR賴鵬ra管與止回閥的入口端相連，止回閥的出口端與儲(chǔ)氣瓶的入口端相連；第二級(jí)增壓系統(tǒng)由止回閥、穩(wěn)流器、流量計(jì)、電動(dòng)兩通閥、電動(dòng)Hffl閥、針閥、過濾器、反賺構(gòu)成；戶;f^第二級(jí)增H^統(tǒng)中，止回閥的出口端分別艦電動(dòng)兩通閥和過濾點(diǎn)第二級(jí)的三個(gè)^M的氣體入口端相連；第二級(jí)中三個(gè)反鵬的針氣體出口端分別M3i濾器和電動(dòng)兩通閥并聯(lián)T^^n體出口，該氣體出口通過不,辯B管路與針閥的入口端相連，針閥的出口纟3±±回閥與穩(wěn)流器的入口端相連，而穩(wěn)流器的出口端與流量計(jì)的入口端相連，流Mi十的出口端就是^t增壓系統(tǒng)的出口端。8、按照權(quán)利要求1臓的激媳設(shè)備，其特征在于戶;M第一級(jí)增ffi^、統(tǒng)中，齡反艦的^S各入口端和^被各出口端分別與電動(dòng)三通閥的公共端口相連，而電動(dòng)Hil閥的右端口與第一級(jí)熱交m^統(tǒng)中的液術(shù)賴卩循環(huán)管路相連，電動(dòng)Hil閥的左端口與第一級(jí)熱^J奐系統(tǒng)的液働卩熱循環(huán)管路相連；液働口熱循環(huán)管路和液體糊盾環(huán)管路中充滿導(dǎo)熱液體，艦循頓實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)流動(dòng)，液働口熱循環(huán)管路和液體糊盾環(huán)管路埋在熱交換體中；戶;^第二級(jí)增壓系統(tǒng)中，*反1^的^￡各入口端和，被各出口端分別與電動(dòng)三通閥的公共端口相連，而電動(dòng)Hil閥的右端口與第二級(jí)熱交換系統(tǒng)中的液術(shù)轉(zhuǎn)卩循環(huán)管路相連，電動(dòng)H3I閥的左端口與第二級(jí)熱効絲統(tǒng)的液働卩熱循環(huán)管路相連；液働鵬循環(huán)管路和液術(shù)轉(zhuǎn)口循環(huán)管路中充滿導(dǎo)^f友體，Sii循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)流動(dòng)，液體加熱循環(huán)管路和液體糊循環(huán)管路埋在熱交換體中。9、按照權(quán)利要求1戶/M的ii^賣ifi設(shè)備，欺寺征在于第一級(jí)增壓系統(tǒng)、第二級(jí)增壓系統(tǒng)中體的電動(dòng)閥以及鵬專麟、壓力變送器與計(jì)穀臟制及娜采錢統(tǒng)相連；戶;M計(jì)穀鵬制與娜采^^統(tǒng)由i^采辯莫塊、電源、計(jì)穀幾、繼電器、可編離制驟脈分為控制部分和繊采集部分；控制部分艦可編離帝lj器和繼電器自動(dòng)控制第一級(jí)增H^統(tǒng)和第j及增ffi^統(tǒng)中各類電動(dòng)閥，可編禾諧制^計(jì)^a相連，由計(jì)，幾輸入?yún)?shù)；類，采集部分由采，莫塊分別獲取設(shè)備中的壓力變送器、，傳的信號(hào)，然后將信號(hào)傲俞^i十對(duì)幾，由計(jì)穀幾作為信，俞出端。全文摘要本發(fā)明涉及一種氣體增壓提純?cè)O(shè)備，特別是一種用于35MPa氫氣增壓提純的連續(xù)輸氫設(shè)備，解決傳統(tǒng)的有油機(jī)械式氫壓縮機(jī)存在的輸出氣體中含油、影響燃料電池的正常工作等問題，以及無油機(jī)械式壓縮機(jī)存在運(yùn)動(dòng)部件的磨損問題。設(shè)備由第一級(jí)增壓系統(tǒng)、第二級(jí)增壓系統(tǒng)、熱交換裝置組成；壓力為1～2MPa的普純氫(純度＜99％)在經(jīng)過第一級(jí)增壓系統(tǒng)和第二級(jí)增壓系統(tǒng)后其壓力被增至35MPa，而純度＞99.999％，在氫氣增壓和液體循環(huán)的過程中，控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理，對(duì)系統(tǒng)中各類閥門的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。本發(fā)明具有自動(dòng)化程度高、測(cè)量參數(shù)全面、能源利用效率高、使用便捷、高效、使用安全、維護(hù)方便、投資省、噪音小等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)B01D53/00GK101335360SQ200710011909公開日2008年12月31日申請(qǐng)日期2007年6月29日優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日發(fā)明者周倩青,李慎蘭,柯楊,程宏輝,偉陳,陳德敏申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所