一种氢或氢氧混合气体储供装置及其使用方法

文档序号:1828668 发布日期:2021-11-12 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种氢或氢氧混合气体储供装置及其使用方法 (Hydrogen or hydrogen-oxygen mixed gas storage and supply device and using method thereof ) 是由 阎有花 原建光 张宝 武英 周少雄 于 2021-08-13 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种氢或氢氧混合气体储供装置,储供装置包括氢气供给管路、氧气供给管路及混合气输送管路,氢气供给管路包括抽真空管路、排空管路、充氢管路和放氢管路,充氢管路包括:充氢主管路、以及与充氢主管路的末端连接的金属氢化物储氢瓶管路,金属氢化物储氢瓶管路的末端设置有金属氢化物储氢瓶组单元;放氢管路,始端与金属氢化物储氢瓶组单元连接,末端与混合气输送管路连接;抽真空管路一端与金属氢化物储氢瓶管路的始端连接;排空管路一端与金属氢化物储氢瓶管路的始端连接;氧气供给管路末端与混合气输送管路连接。本发明的储供装置是一种高安全固态储氢为氢源的氢氧呼吸机和吸氢机,可实现不同混合比例的氢氧混合气呼吸和纯氢呼吸。(The invention provides a hydrogen or mixed gas of oxygen and hydrogen storage and supply device, store and supply the device and include hydrogen supply line, oxygen supply line and mixed gas conveying line, the hydrogen supply line includes the evacuation pipeline, empties the pipeline, fills the hydrogen pipeline and puts the hydrogen pipeline, fills the hydrogen pipeline and includes: the device comprises a main hydrogen charging pipeline and a metal hydride hydrogen storage bottle pipeline connected with the tail end of the main hydrogen charging pipeline, wherein a metal hydride hydrogen storage bottle group unit is arranged at the tail end of the metal hydride hydrogen storage bottle pipeline; the initial end of the hydrogen discharge pipeline is connected with the metal hydride hydrogen storage cylinder group unit, and the tail end of the hydrogen discharge pipeline is connected with the mixed gas conveying pipeline; one end of the vacuumizing pipeline is connected with the initial end of the metal hydride hydrogen storage bottle pipeline; one end of the emptying pipeline is connected with the initial end of the metal hydride hydrogen storage bottle pipeline; the tail end of the oxygen supply pipeline is connected with the mixed gas conveying pipeline. The storage and supply device is an oxyhydrogen breathing machine and a hydrogen absorption machine which take high-safety solid hydrogen storage as hydrogen sources, and can realize the respiration of oxyhydrogen mixed gas and pure hydrogen with different mixing ratios.)

一种氢或氢氧混合气体储供装置及其使用方法

技术领域

本发明属于储供氢技术领域,具体涉及一种氢或氢氧混合气体储供装置及其使用方法。

背景技术

氢是自然界最简单的元素,氢气是无色、无嗅、无味、具有一定还原性的双原子气体。氢元素占宇宙物质组成的90%左右,可以说宇宙的最基本化学元素。随着氢分子医学的不断发展完善被人们认可的有:1、氢气具有抗炎作用;2、氢分子在生物体内具有抗氧化作用。目前发现,氢气能治疗的疾病种类达70多种,对脑、眼、脊椎、肺、耳朵、心脏、肝脏、肠、胰腺、血管...... 几乎所有的器官的炎症或过敏等疾病都具有保护作用。

氧化损伤与炎症被视为多种疾病发生的基础。所谓选择性抗氧化,是指氢能中和掉对机体有害的过量自由基,而不影响其他重要物质的运转过程。吸氢治疗在业内被称为氢气医学。氢气是一种选择性抗氧化分子,一是具有强大生物安全性,即使使用非常高的剂量也不会对人和生物产生危害,这给使用氢气抗氧化治疗疾病提供了剂量选择宽度,给实现有效性提供了剂量选择宽度,给实现有效性提供更多剂量的可能性。二是氢气超强的扩散能力,特别是在生物体系内部,氢气进入生物体的任何器官、任何细胞、任何细胞内结构、任何生物大分子都阻挡不了氢气的扩散和渗透。

鉴于氢分子具有很强的抗氧化作用,特别其高选择性(仅中和毒性活性氧自由基)、高弥散性和高安全性,因此受到广泛重视。

氢氧呼吸机是一种使氢气能够完全被人体吸入而不会泄漏于空气中,以达到安全呼吸氧气和氢气的仪器。氢氧气雾化呼吸机是2017年3月被国家药监总局列入“国家创新”的三类呼吸医疗设备,于2020年2月通过药监局审批,作为三类医疗器械批准上市,产品上市后被纳入疫情防控重点保障物资。该设备每分钟可产生3升的氢氧混合气体供人体吸入,利用吸入氢氧混合气体增强气体弥散度和流量作用,同时氢气还可以抗炎、有效防止气道重构及肺纤维化、减少杯状细胞增生、改善肺功能、对抗大剂量使用激素后的副作用以及清除病毒入侵体内后因对肺部损伤导致大量产生的自由基等作用。

目前,氢氧混合式氢氧机是采用电解水方法制氢,不过氢氧混合气体是将水分解的氢气和氧气一起收集起来(氢气占66%)。而纯氢气则是吸氢机通过氢氧分离技术,把氧气作为副产物分离释放掉,排放到空气中,目的是获得足够纯的氢气(氢气占99%以上)。氢氧雾化机氢气流量多数控制在 0.3L/min~1L/min范围内,流量较小,水质要求纯水或蒸馏水。电解水制氢需要电力供给,在野外或无电力供给的偏远地带,显然氢气供应无法保证。

因此,需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢或氢氧混合气体储供装置及其使用方法,以解决目前在野外或无电力供给的偏远地带电解水制氢无法保证氢气供应的问题。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种氢或氢氧混合气体储供装置,所述储供装置包括氢气供给管路、氧气供给管路以及混合气输送管路,其中,所述氢气供给管路包括:抽真空管路、排空管路、充氢管路和放氢管路,其中,所述充氢管路包括:充氢主管路、以及与所述充氢主管路的末端连接的金属氢化物储氢瓶管路,所述金属氢化物储氢瓶管路的末端设置有金属氢化物储氢瓶组单元,所述充氢管路用于储氢以及提供氢气;所述放氢管路,始端与所述金属氢化物储氢瓶组单元连接,末端与所述混合气输送管路连接;所述抽真空管路,一端与所述金属氢化物储氢瓶管路的始端连接,用于给所述金属氢化物储氢瓶组单元抽真空;所述排空管路,一端与所述金属氢化物储氢瓶管路的始端连接,用于排空所述金属氢化物储氢瓶组单元中的气体;所述氧气供给管路,末端与所述混合气输送管路连接。

如上所述的氢或氢氧混合气体储供装置,作为优选方案,所述充氢主管路的始端设置有高压储氢瓶组,所述充氢主管路上自其始端依次设置有第一针阀、球阀、过滤器、第一电磁阀、第一压力传感器、单向阀、第一压力表以及第一减压阀。

作为更优选方案,所述高压储氢瓶组包括两个并联设置的高压储氢瓶,所述第一针阀设置有两个,两个所述第一针阀对应设置于两个所述高压储氢瓶的出口处。

如上所述的氢或氢氧混合气体储供装置,作为优选方案,所述金属氢化物储氢瓶管路上自其始端依次设置有第二电磁阀、第二压力传感器、第二压力表、第一流量计以及第二针阀,所述第二针阀位于所述金属氢化物储氢瓶组单元的出口处,用于开启或关闭所述金属氢化物储氢瓶组单元。

作为更优选方案,所述第一流量计和所述第二针阀之间的管路为弹性连接管道。

如上所述的氢或氢氧混合气体储供装置,作为优选方案,所述金属氢化物储氢瓶组单元包括多个金属氢化物储氢瓶,所述金属氢化物储氢瓶管路对应设置有多条,多条所述金属氢化物储氢瓶管路并联设置,且每条所述金属氢化物储氢瓶管路的末端对应设置一个所述金属氢化物储氢瓶;多个所述金属氢化物储氢瓶中的其中之一与所述放氢管路的始端连接。

如上所述的氢或氢氧混合气体储供装置,作为优选方案,所述抽真空管路的另一端设置有真空泵,所述抽真空管路上自真空泵端依次设置有真空表、第三针阀、第三压力表以及安全阀。

如上所述的氢或氢氧混合气体储供装置,作为优选方案,所述排空管路的另一端设置有阻火器,所述排空管路上还设置有第四针阀。

如上所述的氢或氢氧混合气体储供装置,作为优选方案,所述放氢管路上自其始端依次设置有第五针阀和第二流量计,所述第五针阀设置于所述金属氢化物储氢瓶组单元的出口处或邻近出口处。

如上所述的氢或氢氧混合气体储供装置,作为优选方案,所述氧气供给管路的始端设置有氧气瓶,所述氧气供给管路上自其始端依次设置有第六针阀、第二减压阀以及第三流量计。

如上所述的氢或氢氧混合气体储供装置,作为优选方案,所述混合气输送管路的始端设置有混气室,所述混气室与所述氧气供给管路的末端连接,且与所述放氢管路的末端连接,用于接收来自所述放氢管路和所述氧气供给管路的气体并混合;所述混合气输送管路上自其始端依次设置有第七针阀、第三减压阀以及第四流量计,所述混合气输送管路的末端设置有吸气罩。

本发明还提出了一种如上所述的氢或氢氧混合气体储供装置的使用方法,所述使用方法包括以下步骤:

步骤S1,采用抽真空管路对金属氢化物储氢瓶组单元进行抽真空处理;

步骤S2,采用充氢管路对金属氢化物储氢瓶组单元进行充氢处理;

步骤S3,采用排空管路对金属氢化物储氢瓶组单元进行排空处理;

步骤S4,重复步骤S1、步骤S2及步骤S3,并循环两次以上,对金属氢化物储氢瓶组单元进行活化处理;

步骤S5,对经过活化处理后的金属氢化物储氢瓶组单元进行流量检测;

步骤S6,采用放氢管路对金属氢化物储氢瓶组单元进行放氢处理,放氢至混合气输送管路的混气室内;

步骤S7,采用氧气供给管路输送氧气至混合气输送管路的混气室内,得到氢氧混合气;

步骤S8,采用混合气输送管路输送氢氧混合气。

有益效果:

1、本发明提供的氢或氢氧混合气体储供装置是一种高安全固态储氢为氢源的氢氧呼吸机和吸氢机,既满足不同流量比例的氢氧混合气的呼吸,又满足金属氢化物储氢瓶单独供给高纯氢的吸氢机需求。

2、本发明采用高安全、低压金属氢化物储氢为氢源供给,相较于电解水制氢提供氢源,金属氢化物储氢供氢技术,安全、低压,使用方法简单,安全可靠,特别适用于医院、家庭、野外或无电力供给的偏远地带。

3、本发明的一种高安全固态储氢为氢源氢氧呼吸机和吸氢机,固态储氢瓶可以实现在线抽真空、活化、充氢和排空,节省资源和降低成本。本发明的氢或氢氧混合气体储供装置也可直接用于给金属氢化物储氢瓶充氢,满足多个金属氢化物储氢瓶备用需求。

4、本发明提供的氢或氢氧混合气体储供装置中,混气室是氢气供给管道、氧气供给管道和混合气输送管道的枢纽。当需要不同比例混合气时,可控制和调节氢气放氢管路和氧气供给管路,实现混合气精准控制;当只需要纯氢供给时,关闭氧气供给管路,只开通氢气放氢管路;当氢气供给不足时,开启氢气供给管路给金属氢化物储氢瓶充注氢气;当处于急救或野外时,可只携带备用金属氢化物储氢瓶、氧气瓶和混合气管路部分,保证氢氧供给和吸氢。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。其中:

图1为本发明实施例氢或氢氧混合气体储供装置的示意图。

附图标号:T0,T1,高压储氢瓶;1,2、第一针阀;3、球阀;4、过滤器;5、第一电磁阀;6、第一压力传感器;7、单向阀;8、第一压力表;9、第一减压阀;10,14,18,第二电磁阀;11,15,19、第二压力传感器;12, 16,20、第二压力表;13,17,21、第一流量计;22,23,24、第二针阀;L1,L2,L3、弹性连接管道;S0、S1、S2,金属氢化物储氢瓶;25、安全阀; 26、第三压力传感器、27、第三针阀;28、真空表;29、真空泵;30、第四针阀;31、阻火器;32、第五针阀;33、第二流量计;34、第六针阀;35、第二减压阀;36、第三流量计;37、第七针阀;38、第三减压阀;39、第四流量计;40、吸气罩;T3、氧气瓶;T4、混气室。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供的氢或氢氧混合气体储供装置是一种高安全固态储氢为氢源的氢氧呼吸机和吸氢机,可实现不同混合比例的氢氧混合气呼吸和纯氢呼吸。其中,氢源供给采用低压、安全、高体积储氢密度的金属氢化物储氢瓶,可实现金属氢化物储氢瓶在线抽真空、在线活化、在线排空和吸放氢多种功能,保证了单一瓶体氢源供给和多瓶组氢源备用。既满足不同流量比例的氢氧混合气的呼吸,又满足金属氢化物储氢瓶单独供给高纯氢的吸氢机需求。

需要说明的是,金属氢化物储氢材料,在一定的温度和压力条件下,这些金属能够大量“吸收”氢气,反应生成金属氢化物,同时放出热量。其后,将这些金属氢化物加热,它们又会分解,将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属,称为储氢合金,目前主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金几个分类。金属氢化物储氢瓶就是将储氢合金以一定的方式置于储氢瓶内,利用储氢合金的可逆吸放氢能力,储氢合金吸收氢气形成金属氢化物,储氢密度大,储氢气压低,可保障氢氧混合式氢氧机和吸氢机氢气的供给,由于储氢合金具有对氢气的纯化功能, 99.99%氢气经过储氢材料吸氢纯化后,释放氢气的纯度99.999%。

区别于电解水制氢提供氢源,本发明采用金属氢化物储氢供氢技术,安全、低压,使用方法简单,安全可靠,特别适用于医院、家庭、野外或无电力供给的偏远地带。

如图1所示,本发明的具体实施例中,氢或氢氧混合气体储供装置包括氢气供给管路、氧气供给管路以及混合气输送管路,其中,氢气供给管路包括抽真空管路、排空管路、充氢管路和放氢管路,其中,充氢管路包括:充氢主管路、以及与充氢主管路的末端连接的金属氢化物储氢瓶管路,金属氢化物储氢瓶管路的末端设置有金属氢化物储氢瓶组单元,充氢管路用于储氢以及提供氢气;放氢管路,始端与金属氢化物储氢瓶组单元连接,末端与混合气输送管路连接;抽真空管路,一端与金属氢化物储氢瓶管路的始端连接,用于给金属氢化物储氢瓶组单元抽真空;排空管路,一端与金属氢化物储氢瓶管路的始端连接,用于排空金属氢化物储氢瓶组单元中的气体;氧气供给管路,末端与混合气输送管路连接。

混合气输送管路中的混气室是氢气供给管道、氧气供给管道和混合气输送管道的枢纽。当需要不同比例混合气时,可控制和调节氢气放氢管路和氧气供给管路,实现混合气精准控制;当只需要纯氢供给时,关闭氧气供给管路,只开通氢气放氢管路;当氢气供给不足时,开启氢气供给管路给金属氢化物储氢瓶充注氢气;当处于急救或野外时,可只携带备用金属氢化物储氢瓶、氧气瓶和混合气管路部分,保证氢氧供给和吸氢。

如图1所示,本发明的具体实施例中,充氢主管路的始端设置有高压储氢瓶组,充氢主管路上自其始端依次设置有第一针阀1、球阀3、过滤器4、第一电磁阀5、第一压力传感器6、单向阀7、第一压力表8以及第一减压阀 9。

本发明充氢管路的主要功能是对金属氢化物储氢瓶组单元进行充氢处理,一方面保障储氢瓶活化需求,另一方面保障已活化金属氢化物储氢瓶排空后或放氢后,单一或备用储氢瓶反复充注氢气需求。

本发明优选实施例中,如图1所示,高压储氢瓶组包括两个并联设置的高压储氢瓶,第一针阀设置有两个,两个第一针阀对应设置于两个高压储氢瓶的出口处。两个高压储氢瓶分别是高压储氢瓶T0和高压储氢瓶T1,其中高压储氢瓶T1为备用高压储氢瓶,两个第一针阀中的第一针阀1设置于高压储氢瓶T0的出口处,第一针阀2设置于备用高压储氢瓶T1的出口处。如此的设置,在高压储氢瓶T0出现故障时,可以采用备用高压储氢瓶T1工作,这样有效地保证了充氢管路的顺利工作。

本发明具体实施例中,如图1所示,金属氢化物储氢瓶管路自其始端依次设置有第二电磁阀10、第二压力传感器11、第二压力表12、第一流量计 13以及第二针阀24,第二针阀24位于金属氢化物储氢瓶组单元的出口处,用于开启或关闭金属氢化物储氢瓶组单元。

本发明优选实施例中,第一流量计13和第二针阀24之间的管路为弹性连接管道L3,设置弹性连接管道,可以有助于储氢瓶便捷换瓶,若采用硬连接管道,频繁换瓶容易造成管道弯折,从而损坏管道。

可以理解的,本发明的充氢管路由充氢主管路和金属氢化物储氢瓶管路组成,充氢主管路的末端连接于金属氢化物储氢瓶管路的始端,充氢主管路的始端设置有高压储氢瓶组T0,且自其始端依次设置有第一针阀1、球阀3、过滤器4、第一电磁阀5、第一压力传感器6、单向阀7、第一压力表8以及第一减压阀9;金属氢化物储氢瓶管路的末端设置有金属氢化物储氢瓶组单元,且自其始端依次设置有第二电磁阀10、第二压力传感器11、第二压力表12、第一流量计13以及第二针阀24,第二针阀24设置于金属氢化物储氢瓶组单元的出口处。

本发明优选实施例中,金属氢化物储氢瓶组单元包括多个金属氢化物储氢瓶,金属氢化物储氢瓶管路对应设置有多条,多条金属氢化物储氢瓶管路并联设置,且每条金属氢化物储氢瓶管路的末端对应设置一个金属氢化物储氢瓶;多个金属氢化物储氢瓶中的其中之一与放氢管路连接。

如图1所示,本发明的具体实施例中,三组并联设置的金属氢化物储氢瓶组单元含有三条支路,即三条金属氢化物储氢瓶管路,分别为支路1、支路2及支路3,支路1、支路2及支路3并联设置,且其始端均连接于充氢主管路的末端。其中,支路1自其始端依次设置有第二电磁阀10、第二压力传感器11、第二压力表12、第一流量计13、以及第二针阀24,支路1的末端设置有金属氢化物储氢瓶S2,第一流量计13和第二针阀24之间的管路为弹性连接管道L3;支路2自其始端依次设置有第二电磁阀14、第二压力传感器 15、第二压力表16、第一流量计17以及第二针阀23,支路2的末端设置有金属氢化物储氢瓶S1,第一流量计17和第二针阀23之间的管路为弹性连接管道L2。支路3自其始端依次设置有第二电磁阀18、第二压力传感器19、第二压力表20、第一流量计21以及第二针阀22,支路3的末端设置有金属氢化物储氢瓶S0,第一流量计21和第二针阀22之间的管路为弹性连接管道 L1。支路3末端的金属氢化物储氢瓶S0连接于放氢管路的始端。本发明采用三条支路,其中支路3为氢源供给端,支路1中的金属氢化物储氢瓶S2和支路2中的金属氢化物储氢瓶S1为备用氢源供给,一旦支路3中的储氢瓶S0氢气耗尽,则储氢瓶S2和S1作为备用氢瓶可替换储氢瓶S0,保障氢源供给。

需要说明的是,也可以是支路1末端的金属氢化物储氢瓶S2连接于放氢管路的始端,或者是支路2末端的金属氢化物储氢瓶S1连接于放氢管路的始端,在实际操作时可以根据实际情况确定与放氢管路的始端连接的金属氢化物储氢瓶。

如图1所示,本发明的具体实施例中,抽真空管路的另一端设置有真空泵29,抽真空管路上自真空泵端依次设置有真空表28、第三针阀27、第三压力表26以及安全阀25。抽真空管路的主要功能是对金属氢化物储氢瓶组单元进行抽真空处理,以去除金属氢化物储氢材料表皮氧化物和杂质。

如图1所示,本发明的具体实施例中,排空管路的另一端设置有阻火器 31,排空管路上还设置有第四针阀30。排空管路的主要功能是对金属氢化物储氢瓶组单元进行排空处理。

如图1所示,本发明的具体实施例中,放氢管路上自其始端依次设置有第五针阀32和第二流量计33,第五针阀32设置于金属氢化物储氢瓶组单元的出口处或邻近出口处。

本实施例中,放氢管路的始端与支路3末端的金属氢化物储氢瓶S0连接,此时第五针阀32邻近金属氢化物储氢瓶S0的出口处设置,第二流量计33为质量流量计。放氢管路的主要功能是对金属氢化物储氢瓶S0按比例精确控制的要求条件下放氢气到混气室T4中,达到稳定运行,供给氢源。

如图1所示,本发明的具体实施例中,氧气供给管路的始端设置有氧气瓶T3,氧气供给管路上自其始端依次设置有第六针阀34、第二减压阀35以及第三流量计36。这里第三流量计36为质量流量计,氧气供给管路的主要功能是对高纯氧气按比例精确控制的要求条件下放氧气到混气室T4中,达到稳定运行,供给氧源。

如图1所示,本发明的具体实施例中,混合气输送管路的始端设置有混气室T4,混气室T4与氧气供给管路的末端连接,且与放氢管路的末端连接;混合气输送管路上自其始端依次设置有第七针阀37、第三减压阀38以及第四流量计39,混合气输送管路的末端设置有吸气罩40。这里混气室T4是氢气供给管道、氧气供给管道和混合气输送管道的枢纽,用于接收来自放氢管路和氧气供给管路的气体并混合,混气室T4内的气体是氢气和氧气的混合气体。

为了进一步理解本发明的氢或氢氧混合气体储供装置,本发明还提出了一种如前所述的氢或氢氧混合气体储供装置的使用方法。

本发明的试验依据标准为氢气纯度应符合GB/T3634.2-2011中高纯氢要求;试验仪器设备应按本领域一般规定检验合格,并处于检验有效期内;氢气质量流量控制器精度不应低于±(1%Rdg+0.2F.S),重复性不低于0.2%F.S.;压力传感器精度不应低于±0.5%F.S.;真空泵极限压力应低于10-2mbar。在试验时,本发明存在一定程度的重复操作,以保证试验的严谨性。

本发明的具体实施例中,氢或氢氧混合气体储供装置的使用方法包括以下步骤:

步骤S1,采用抽真空管路对金属氢化物储氢瓶组单元进行抽真空处理。其中,支路1末端的金属氢化物储氢瓶S2的抽真空处理方式具体为,将抽真空管路和三条支路上的所有球阀、针阀处于关闭状态,开启真空泵29,打开第三针阀27、第二针阀24和金属氢化物储氢瓶S2的瓶口阀,可实现对支路 1末端的金属氢化物储氢瓶S2进行抽真空处理,抽真空时间至少12小时。抽真空结束后依次关闭储氢瓶S2的瓶口阀、第二针阀24、第三针阀27及真空泵29。

支路2末端的金属氢化物储氢瓶S1的抽真空处理方式具体为:将抽真空管路和三条支路上的所有球阀、针阀处于关闭状态,开启真空泵29,打开第三针阀27、第二针阀23和金属氢化物储氢瓶S1的瓶口阀,可实现对支路2 末端的金属氢化物储氢瓶S1进行抽真空处理,抽真空时间至少12小时。抽真空结束后依次关闭储氢瓶S1的瓶口阀、第二针阀23、第三针阀27及真空泵29。

支路3末端的金属氢化物储氢瓶S0的抽真空处理方式具体为:将抽真空管路和三条支路上的所有球阀、针阀处于关闭状态,开启真空泵29,打开第三针阀27、第二针阀22和金属氢化物储氢瓶S0的瓶口阀,可实现对支路3 末端的金属氢化物储氢瓶S0进行抽真空处理,抽真空时间至少12小时。抽真空结束后依次关闭金属氢化物储氢瓶S0的瓶口阀、第二针阀22、第三针阀27及真空泵29。

步骤S2,采用充氢管路对金属氢化物储氢瓶组单元进行充氢处理。其中,支路1的充氢处理方式具体为:将高压氢气瓶T0的阀门打开,打开第一针阀 1,球阀3,开启第一电磁阀5,调节第一减压阀9并检查减压阀第一压力表8的压力值,输出压力至试验所需压力值,压力设置为5MPa,将第一流量计 13调节为设定值,开启第二电磁阀10,打开第二针阀24、金属氢化物储氢瓶S2的瓶口阀,对金属氢化物储氢瓶S2充氢至充氢压力5MPa,恒压5h充氢结束。之后依次关闭金属氢化物储氢瓶S2的瓶口阀、第二针阀24、第二电磁阀10、第一电磁阀5、球阀3、第一针阀1及高压氢气瓶T0的阀门。

支路2的充氢处理方式具体为:将高压氢气瓶T0的阀门打开,打开第一针阀1,球阀3,开启第一电磁阀5,调节第一减压阀9并检查减压阀第一压力表8的压力值,输出压力至试验所需压力值,压力设置为5MPa,将第一流量计17调节为设定值,开启第二电磁阀14,打开第二针阀23、金属氢化物储氢瓶S1的瓶口阀,对金属氢化物储氢瓶S1充氢至充氢压力5MPa,恒压 5h充氢结束。之后依次关闭金属氢化物储氢瓶S1的瓶口阀、第二针阀23、第二电磁阀14、第一电磁阀5、球阀3、第一针阀1以及高压氢气瓶T0的阀门。

支路3的充氢处理方式具体为:将高压氢气瓶T0的阀门打开,打开第一针阀1,球阀3,开启第一电磁阀5,调节第一减压阀9并检查减压阀第一压力表8的压力值,输出压力至试验所需压力值,压力设置为5MPa,将第一流量计21调节为设定值,开启第二电磁阀18,打开第二针阀22、金属氢化物储氢瓶S0的瓶口阀,对金属氢化物储氢瓶S0充氢至充氢压力5MPa,恒压 5h充氢结束。之后依次关闭金属氢化物储氢瓶S0的瓶口阀、第二针阀22、第二电磁阀18、第一电磁阀5、球阀3、第一针阀1以及高压氢气瓶T0的阀门。

步骤S3,采用排空管路对金属氢化物储氢瓶组单元进行排空处理。其中,支路1的排空处理方式具体为:依次开启金属氢化物储氢瓶S2的瓶口阀、第二针阀24、第二电磁阀10和第四针阀30,第二压力传感器11显示数值接近大气压时,关闭第四针阀30。开启第三针阀27和真空泵29,直到第二压力传感器11显示压力值降至0.01MPa为止,排空结束,依次关闭真空泵29、第三针阀27、第二电磁阀10、第二针阀24及金属氢化物储氢瓶S2的瓶口阀。

支路2的排空处理方式具体为:依次开启金属氢化物储氢瓶S1的瓶口阀、第二针阀23、第二电磁阀14和第四针阀30,第二压力传感器15显示数值接近大气压时,关闭第四针阀30。开启第三针阀27和真空泵29,直到第二压力传感器15显示压力值降至0.01MPa为止,排空结束,依次关闭真空泵29、第三针阀27、第二电磁阀14、第二针阀23及金属氢化物储氢瓶S1的瓶口阀。

支路3的排空处理方式具体为:依次开启储氢瓶S0的瓶口阀、第二针阀 22、第二电磁阀18和第四针阀30,第二压力传感器19显示数值接近大气压时,关闭第四针阀30。开启第三针阀27和真空泵29,直到第二压力传感器 19显示压力值降至0.01MPa为止,排空结束,依次关闭真空泵29、第三针阀27、第二电磁阀18、第二针阀22及金属氢化物储氢瓶S0的瓶口阀。

步骤S4,对金属氢化物储氢瓶组单元进行活化处理。重复步骤S1抽真空、步骤S2充氢及步骤S3排空,循环两次以上,直至金属氢化物储氢瓶完全活化,即储氢瓶能提供最大氢气量。

步骤S5,对经过活化处理后的金属氢化物储氢瓶组单元进行流量检测。支路1的流量检测方式具体为:开启金属氢化物储氢瓶S2的瓶口阀,开启第二针阀24,设定第一流量计13的流量值,如设定值为2L/min,开启第二电磁阀10,开启第四针阀30,观察第二压力表12的压力值和第一流量计13 的流量值,当流量值降低到设定值的80%(即为1.6L/min),数据停止记录,可从第一流量计13获得金属氢化物储氢罐S2的累积放氢流量。流量数据测试结束,关闭第四针阀30,第二电磁阀10,第二针阀24及金属氢化物储氢瓶S2的瓶口阀,关闭金属氢化物储氢瓶温控单元。

支路2的流量检测方式具体为:开启金属氢化物储氢瓶S1的瓶口阀,开启第二针阀23,设定第一流量计17的流量值,如设定值为2L/min,开启第二电磁阀14,开启第四针阀30,观察第二压力表16的压力值和第一流量计 17的流量值,当流量值降低到设定值的80%(即为1.6L/min),数据停止记录,可从第一流量计17获得金属氢化物储氢罐S1的累积放氢流量。流量数据测试结束,关闭第四针阀30,第二电磁阀14,第二针阀23及金属氢化物储氢瓶S1的瓶口阀,关闭金属氢化物储氢瓶温控单元。

支路3的流量检测方式具体为:开启金属氢化物储氢瓶S0的瓶口阀,开启第二针阀22,设定第一流量计21的流量值,如设定值为2L/min,开启第二电磁阀18,开启第四针阀30,观察第二压力表20的压力值和第一流量计 21的流量值,当流量值降低到设定值的80%(即为1.6L/min),数据停止记录,可从第一流量计21获得金属氢化物储氢罐S0的累积放氢流量。流量数据测试结束,关闭第四针阀30,第二电磁阀18,第二针阀22及金属氢化物储氢瓶S0的瓶口阀,关闭金属氢化物储氢瓶温控单元。

步骤S6,采用放氢管路对金属氢化物储氢瓶组单元进行放氢处理,放氢至混合气输送管路的混气室内。其中,支路3的处理方式具体为:此时支路 3末端的金属氢化物储氢瓶S0与放氢管路的始端连接,依次开启金属氢化物储氢瓶S0瓶口阀、第五针阀32,第二流量计33按设定流量值放氢到混气室 T4,持续放氢30min放氢结束,之后依次关闭第五针阀32和金属氢化物储氢瓶S0的瓶口阀。

支路1的放氢处理方式具体为:此时支路1末端的金属氢化物储氢瓶S2与放氢管路的始端连接,依次开启金属氢化物储氢瓶S2的瓶口阀、第五针阀 32,第二流量计33按设定流量值放氢到混气室T4,持续放氢30min放氢结束,之后依次关闭第五针阀32和金属氢化物储氢瓶S2的瓶口阀。

支路2的放氢处理方式具体为:此时支路2末端的金属氢化物储氢瓶S1与放氢管路的始端连接,依次开启金属氢化物储氢瓶S1的瓶口阀、第五针阀 32,第二流量计33按设定流量值放氢到混气室T4,持续放氢30min放氢结束,之后依次关闭第五针阀32和金属氢化物储氢瓶S1的瓶口阀。

步骤S7,采用氧气供给管路输送氧气至混合气输送管路的混气室内,得到氢氧混合气。具体操作为,依次开启氧气瓶T3瓶口阀、第六针阀34,第二减压阀35减压到2MPa,第三流量计36按设定流量值放氢到混气室T4,持续输送30min放氧结束,依次关闭第六针阀34和氧气瓶T3的瓶口阀。

步骤S8,采用混合气输送管路输送氢氧混合气。具体操作为,依次开启混气室T4的瓶口阀、第七针阀37,第三减压阀38减压到2MPa,第四流量计39按设定流量值放氢到吸气罩40,持续输送氢氧混合气30min,混合气呼吸结束,之后依次关闭第七针阀37和混气室T4的瓶口阀。

当需要不同比例混合气时,如步骤S8所述,可控制和调节氢气放氢管路的第二流量计33和氧气供给管路的第三流量计36,实现混合气精准控制;当只需要纯氢供给时,关闭氧气供给管路,只开通氢气放氢管路;当氢气供给不足时,如步骤S2所述,开启充氢管路给金属氢化物储氢瓶充注氢气;当处于急救或野外时,可只携带备用金属氢化物储氢瓶、氧气瓶和混合气管路部分,如图1中虚线框图所示部分,保证氢氧供给和吸氢。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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