[發明專利]一種液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統

在審

• 申請號: 202110035658.6
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112555675A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 杜海濱;施海濤;許春華;趙亞麗;惠昱軒;馮雪飛;況開鋒;郁永斌;晁先超;王朝
• 申請（專利權）人: 江蘇國富氫能技術裝備股份有限公司;張家港氫云新能源研究院有限公司
• 主分類號: F17C7/02
• 分類號: F17C7/02;F17C7/04;F17C5/04;F17C13/00;F17C1/12
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陶升;黃春松

本發明公開了一種液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統，包括：液氫儲罐、高壓柱塞泵、空溫式汽化器、高壓瓶組、加氫機、套管式換熱器，套管式換熱器的進水口通過管道與循環泵的出水口相連相連，循環泵的進水口通過管道與水箱的出口相連，水箱的進口通過管道與套管式換熱器的出水口，高壓柱塞泵與空溫式汽化器之間的管道為第一管道，水箱的進口和套管式換熱器的出水口之間的管道為第二管道，在第二管道上串聯有換熱管道，換熱管道的兩端分別通過軟管與第二管道相連，換熱管道安裝于升降架上，在升降架的下方設有上下驅動裝置。上述的降耗型氫氣加注系統能利用液氫的冷量來替代冷水機組對冷卻水進行冷卻，從而能大大降低能耗。

技術領域

本發明涉及加氫站領域，具體涉及一種液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統。

背景技術

通常加氫站通過低壓、中壓、高壓三種壓力進行加注的方式進行加氫，由于氫氣的“焦-湯效應”，加氫站的加氫機在快速大流量加注時，車載供氫系統的儲氫氣瓶不能及時散熱，導致氫氣溫度上升。而目前國內35MPa車載瓶常用的為鋁內膽碳纖維全纏繞高壓儲氫氣瓶，使用環境溫度為-40～85℃。為了保證即使在夏季環境溫度較高時，整個加注完成后瓶溫也不超過瓶的使用溫度。因此需要控制在加注過程中的溫升，如何防止氫氣溫度不斷升高是加氫機的關鍵性能之一。目前國內主要的35MPA加氫機生產廠商應對加注時氫氣升溫方面主要采用的是加氫前預冷的方式。氫氣進入加氫槍前首先通過一臺外置換熱器進行換熱，使氫氣溫度下降后再通過加氫槍給車載瓶進行加注。換熱器冷卻介質為低溫循環冷卻水，需要外設一臺大功率的冷水機組將冷卻水降低至5～10℃，從而能耗較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：將提供一種能耗較低的液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案為：一種液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統，包括：液氫儲罐、高壓柱塞泵、空溫式汽化器、高壓瓶組、加氫機、套管式換熱器，液氫儲罐通過管道與高壓柱塞泵相連，高壓柱塞泵通過管道與空溫式汽化器相連，空溫式汽化器通過管道與高壓瓶組相連，高壓瓶組通過管道與套管式換熱器的氣體進口相連，套管式換熱器的氣體出口通過管道與加氫機相連，套管式換熱器的進水口通過管道與循環泵的出水口相連相連，循環泵的進水口通過管道與水箱的出口相連，水箱的進口通過管道與套管式換熱器的出水口，其特征在于：高壓柱塞泵與空溫式汽化器之間的管道為第一管道，水箱的進口和套管式換熱器的出水口之間的管道為第二管道，在第二管道上串聯有一段換熱管道，換熱管道的兩端分別通過一段軟管與第二管道相連，換熱管道安裝于升降架上，在升降架的下方設置有能驅動升降架和換熱管道上下移動的上下驅動裝置，換熱管道在上下驅動裝置的驅動下向上移動后能和第一管道相靠近，使得第一管道中液氫釋放的冷量能將換熱管道中的水冷卻，換熱管道在上下驅動裝置的驅動下向下移動后又能和第一管道相遠離。

進一步的，前述的一種液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統，其中：在升降架上設置有一個保溫套，換熱管道穿過保溫套，在保溫套的上部設置有一個避讓缺口，上下驅動裝置驅動換熱管道和保溫套向上移動時，第一管道能通過避讓缺口進入保溫套中，使得液氫能對水進行冷卻。

進一步的，前述的一種液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統，其中：保溫套由保溫棉制成。

進一步的，前述的一種液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統，其中：換熱管道由中間的蛇形管和兩端的直管組成，蛇形管上的各個直管段的走向與第一管道的走向相同，并且各個直管段繞著第一管道布置。

進一步的，前述的一種液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統，其中：換熱管道兩端的直管分別通過法蘭與軟管相連，兩根軟管分別通過法蘭與第二管道相連。

進一步的，前述的一種液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統，其中：上下驅動裝置為氣缸。

進一步的，前述的一種液氫儲運型加氫站的降耗型氫氣加注系統，其中：還包括：冷水機組，循環泵和水箱屬于冷水機組。