本实用新型涉及移动加氢技术领域，尤其涉及一种采用金属-水反应实时制氢的移动式加氢装置。
背景技术：
近年来，随着国家推动氢燃料电池汽车行业快速发展，与之配套的加氢站的完善速度远远无法跟上，氢能源车多、加氢站少、加氢难的问题日益突出，移动加氢站应运而生。移动加氢站现有技术方案有以下几种：1、使用电解水制氢，在该方案中，需要将生成的氢气高压存储到集装箱中，要达到该方按的制氢速率，至少需要一个mw级别变电站给集装箱供电，根本无法实现随时随地加氢，况且高压储氢运输存在安全隐患和高成本问题；2、在气源处使用储氢模块存储氢气，将制氢装置和压缩装置放在地面，把氢气的存储和加注装置放在车上，将装载高压氢气的瓶组进行运输，到特定的位置对氢燃料汽车进行加注。该方案始终脱离不了地面加氢站，运输过程安全隐患、高成本问题。3、使用甲醇制氢技术，却无氢气提纯装置，所产生的氢气浓度不能达到燃料电池汽车所需氢气浓度，另外不管使用何种技术重整甲醇制氢，其分解气中有大量的co(30％以上)反应物存在有毒气体、存在安全隐患等问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为解决上述技术问题而提供一种可实现对氢气随用随制而且安全可靠的移动式加氢装置。
为了实现上述目的，本实用新型公开了一种移动式加氢装置，其包括可安装在一移动载体上的制氢装置、储气罐以及与所述储气罐连接的加氢装置，所述制氢装置采用常压金属-水反应制氢，所述储气罐与所述制氢装置连接，用于暂存所述制氢装置中生成的氢气；所述加氢装置与所述储气罐连接，用于对以氢为能源的动力设备添加氢气。
与现有技术相比，本实用新型移动式加氢装置，将制氢装置和储气罐安装在一移动载体上，可根据所需将加氢装置和储气罐安装到一移动载体，通过该移动载体将制氢装置移动到不具有固定式加氢站的区域，从而以较小的成本对现有加氢站的规模作以补充；另外，由于制氢装置采用金属-水反应制氢，与现有的电解水制氢相比，不依赖电网以及加氢站运行，不需要消耗大量的能源在制氢和储氢上，做到真正意义上的移动制氢加氢；再者，使用金属反应燃料，储氢比高，单位体积的能量密度大，可以边用边制，因此可有效缩减储气罐的体积，而且金属-水制氢系统的安全性和经济性都比较高，制氢过程不会产生有毒气体、不会产生高温(整个反应的温度在100℃以下)，对环境友好且安全可靠。
较佳地，所述制氢装置包括反应釜、储水箱、加热缓存器、注水装置和输气管路；所述反应釜用于为铝-水反应制氢提供一反应容器，所述注水装置用于将所述储水箱内的水注入所述加热缓存器，所述加热缓存器用于将水加热到铝-水反应所需的温度并输出给所述反应釜，所述输气管路的一端与所述反应釜的出气口连接，所述输气管路的另一端与所述储气罐连接。
较佳地，所述制氢装置还包括一设置在所述输气管路上用于对所述反应釜输出的氢气降温的降温装置。
较佳地，所述降温装置包括一换热器，所述换热器还通过一换热水泵与一风冷散热器连接。
较佳地，所述输气管路上于所述换热器的后端还设置有一气液分离器和一干燥冷却器，所述气液分离器的进气端与所述换热器的出气端连接，所述气液分离器的出气端与所述干燥冷却器的进气端连接。
较佳地，所述输气管路上于所述干燥冷却器的后端还设置一用于对所述氢气进行净化和脱水的分子筛。
较佳地，所述加氢装置为一加氢枪，所述储气罐通过一加氢管路与所述加氢枪连接，所述加氢管路上设置有流量计和气体压缩器。
较佳地，所述气体压缩器包括串联在一起的一级压缩器和二级压缩器。
较佳地，所述移动载体上安装一可移动式的箱体，所述制氢装置和所述储气罐安装在所述箱体内，所述箱体上还设置一售气系统。
较佳地，所述箱体内还安装一电源箱，所述电源箱内设置有可移动电源，所述可移动电源用于为所述制氢装置和所述售气系统提供电力供应。
附图说明
图1为本实用新型实施例移动式加氢装置的立体结构示意图。
图2为图1中位于箱体内部的制氢装置的立体结构示意图。
图3为本实用新型实施例中，储气罐与加气装置的连接结构示意图。
图4为图2中制氢装置的反应原理结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、结构特征、实现原理及所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如图1至图3所示，本实用新型公开了一种移动式加氢装置，其包括可安装在一移动载体上的制氢装置2、储气罐3以及与储气罐3连接的加气装置4，制氢装置2采用常压金属-水反应制氢，储气罐3与制氢装置2连接，用于暂存制氢装置2中生成的氢气；加气装置4与储气罐3连接，用于对以氢为能源的动力设备添加氢气。本实施例中的移动载体可为手推车、三轮车、货车等，加气装置4为一加氢枪，通过该加氢枪对其他动力设备进行加氢操作。本实施例中的移动式加氢装置，可根据所需将加气装置4和储气罐3安装到一移动载体上，通过该移动载体将制氢装置2移动到不具有固定式加氢站的区域，从而以较小的成本对现有加氢站的规模作以补充；另外，由于制氢装置2采用金属-水反应制氢，与现有的电解水制氢相比，不依赖电网以及加氢站运行，不需要消耗大量的能源在制氢和储氢上，做到真正意义上的移动制氢加氢；再者，使用金属反应燃料，储氢比高，单位体积的能量密度大，可以边用边制，因此可有效缩减储气罐3的体积，而且金属-水制氢系统的安全性和经济性都比较高，制氢过程不会产生有毒气体、不会产生高温(整个反应的温度在100℃以下)，对环境友好且安全可靠。
如图2和图4所示，制氢装置2为一常压铝-水反应制氢系统，其包括反应釜20、储水箱21、加热缓存器22、注水装置23和输气管路7。反应釜20用于为铝-水反应制氢提供一反应容器，注水装置23用于将储水箱21内的水注入加热缓存器22，加热缓存器22用于将水加热到铝-水反应所需的温度并输出给反应釜20，输气管路7的一端与反应釜20的出气口连接，输气管路7的另一端与储气罐3连接。当需要给以氢气为动力能源的设备供气时，控制注水装置23启动，将储水箱21中的水注入加热缓存器22，当加热缓存器22将水加热到所需温度时，输入到反应釜20内，反应釜20内的活性铝开始反应，生成氢气，氢气经由输气管路7输出给储气罐3。由于反应釜20中生成的氢气的温度比较高，较佳地，制氢装置2还包括一设置在输气管路7上用于对反应釜20输出的氢气降温的降温装置。本实施例中，该降温装置包括一换热器24，换热器24还通过一换热水泵25与一风冷散热器26连接。高温氢气通过换热器24后将氢气中的热量置换给换热器24中的冷却水7，冷却水升温。换热水泵25将换热器24中的热水抽入风冷散热器26，通过风冷散热器26将水中的热量散发到大气中，由于换热器24和风冷散热器26通过换热水泵25构成一个循环回路，因此冷却后的水又从风冷散热器26流回换热器24，从而实现冷却水的循环利用。本实施例中，注水装置23可通过换热器24与加热缓存器22连接，这样，从储水箱21中抽出的冷水在换热器24中可吸收氢气的部分温度，而被加热，然后再注入加热缓存器22，从而充分利用换热器24中的废热。
进一步地，输气管路7上于换热器24的后端还设置有一气液分离器27和一干燥冷却器28，气液分离器27的进气端与换热器24的出气端连接，气液分离器27的出气端与干燥冷却器28的进气端连接。氢气经过换热器24，由于还含有水分，因此，通过气液分离器27将氢气中的大部分水分分离出来，然后经过干燥冷却器28对氢气进一步的干燥和冷却，从而提高氢气的质量。另外气液分离器27还可通过管路与储水箱21连接，将分离出的水回流到储水箱21中，达到节约用水的目的。较佳地，输气管路7上于干燥冷却器28的后端还设置一用于对氢气进行净化和脱水的分子筛29，通过该分子筛29，除去氢气中的废气和水分子，以对输出到储气罐3中的氢气进一步净化。
本实用新型移动式加氢装置另一较佳实施例中，储气罐3通过一加氢管路50与一加氢枪连接，加氢管路50上设置有流量计51和气体压缩器。通过加氢枪可方便加氢，在加氢过程中，通过流量计51的变化可方便控制加氢量。由于在加气过程中，受气设备上的气压越来越高，因此，通过气体压缩器，可有效提高加气速度和加气压强。本实施例中，气体压缩器包括串联在一起的一级压缩器52和二级压缩器53。另外，为便于对储气罐3输出的氢气进行压缩，加氢管路50上还可设置一冷却模块54。
如图1，为方便移放制氢装置2，移动载体上可安装一可移动式的箱体1，制氢装置2和储气罐3安装在箱体1内，箱体1上安装一售气系统，以方便售卖氢气。另外，箱体1内还安装一电源箱6，电源箱6内设置有可移动电源，可移动电源用于为制氢装置2的启动和售气系统提供电力供应。本实施例中的售气系统包括安装在箱体1上的显示屏10，以显示加气量、价格和金额等。
以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。
1.一种移动式加氢装置，其特征在于，包括可安装在一移动载体上的制氢装置、储气罐以及与所述储气罐连接的加氢装置，所述制氢装置采用常压金属-水反应制氢，所述储气罐与所述制氢装置连接，用于暂存所述制氢装置中生成的氢气；所述加氢装置与所述储气罐连接，用于对以氢为能源的动力设备添加氢气。
2.根据权利要求1所述的移动式加氢装置，其特征在于，所述制氢装置包括反应釜、储水箱、加热缓存器、注水装置和输气管路；所述反应釜用于为铝-水反应制氢提供一反应容器，所述注水装置用于将所述储水箱内的水注入所述加热缓存器，所述加热缓存器用于将水加热到铝-水反应所需的温度并输出给所述反应釜，所述输气管路的一端与所述反应釜的出气口连接，所述输气管路的另一端与所述储气罐连接。
3.根据权利要求2所述的移动式加氢装置，其特征在于，所述制氢装置还包括一设置在所述输气管路上用于对所述反应釜输出的氢气降温的降温装置。
4.根据权利要求3所述的移动式加氢装置，其特征在于，所述降温装置包括一换热器，所述换热器还通过一换热水泵与一风冷散热器连接。
5.根据权利要求4所述的移动式加氢装置，其特征在于，所述输气管路上于所述换热器的后端还设置有一气液分离器和一干燥冷却器，所述气液分离器的进气端与所述换热器的出气端连接，所述气液分离器的出气端与所述干燥冷却器的进气端连接。
6.根据权利要求5所述的移动式加氢装置，其特征在于，所述输气管路上于所述干燥冷却器的后端还设置一用于对所述氢气进行净化和脱水的分子筛。
7.根据权利要求1所述的移动式加氢装置，其特征在于，所述加氢装置为一加氢枪，所述储气罐通过一加氢管路与所述加氢枪连接，所述加氢管路上设置有流量计和气体压缩器。
8.根据权利要求7所述的移动式加氢装置，其特征在于，所述气体压缩器包括串联在一起的一级压缩器和二级压缩器。
9.根据权利要求1所述的移动式加氢装置，其特征在于，所述移动载体上安装一可移动式的箱体，所述制氢装置和所述储气罐安装在所述箱体内，所述箱体上还设置一售气系统。
10.根据权利要求9所述的移动式加氢装置，其特征在于，所述箱体内还安装一电源箱，所述电源箱内设置有可移动电源，所述可移动电源用于为所述制氢装置和所述售气系统提供电力供应。
技术总结