[發(fā)明專利]一種設(shè)置有并聯(lián)透平膨脹機(jī)機(jī)組的氫氣液化設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011194697.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN112361713A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安剛;楊申音;趙耀中;張振揚(yáng);吳俊哲;韓衛(wèi)濟(jì);許健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所;北京航天雷特機(jī)電工程有限公司
• 主分類號(hào): F25J1/02
• 分類號(hào): F25J1/02
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;郭德忠

1.一種設(shè)置有并聯(lián)透平膨脹機(jī)機(jī)組的氫氣液化設(shè)備，其特征在于，包括真空箱、氫氣純化裝置、預(yù)冷裝置、第一氫壓縮機(jī)機(jī)組、第二氫壓縮機(jī)機(jī)組、第一透平膨脹機(jī)機(jī)組、第二透平膨脹機(jī)機(jī)組、第一低溫吸附器、第二低溫吸附器、換熱器、正仲氫轉(zhuǎn)化器、調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、液氫罐以及液氫儲(chǔ)罐；

所述預(yù)冷裝置、所述第一透平膨脹機(jī)機(jī)組、所述第二透平膨脹機(jī)機(jī)組、所述第一低溫吸附器、所述第二低溫吸附器、所述換熱器、所述正仲氫轉(zhuǎn)化器、所述節(jié)流閥以及所述液氫罐均安裝于所述真空箱內(nèi)；

所述正仲氫轉(zhuǎn)化器包括第一正仲氫轉(zhuǎn)化器、第二正仲氫轉(zhuǎn)化器、第三正仲氫轉(zhuǎn)化器以及第四正仲氫轉(zhuǎn)化器；

所述調(diào)節(jié)閥包括第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥；

所述節(jié)流閥包括第一節(jié)流閥、第二節(jié)流閥以及第三節(jié)流閥；

所述換熱器包括第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器以及第四換熱器；所述第一換熱器內(nèi)設(shè)置有第一高壓氫氣通道、第一中壓氫氣通道、第一低壓氫氣通道、兩個(gè)第一原料氫氣通道；所述第二換熱器內(nèi)設(shè)置有第二高壓氫氣通道、第二中壓氫氣通道、第二低壓氫氣通道以及第二原料氫氣通道；第三換熱器內(nèi)設(shè)置有第三高壓氫氣通道、第三中壓氫氣通道、第三低壓氫氣通道以及第三原料氫氣通道；第四換熱器內(nèi)設(shè)置有液氫通道、第四低壓氫氣通道和兩個(gè)第四原料氫氣通道；

所述預(yù)冷裝置用于通過所述第一換熱器對(duì)原料氫氣進(jìn)行預(yù)先冷卻；

所述氫氣純化裝置用于對(duì)原料氫氣進(jìn)行純化，出口通過一個(gè)第一原料氫氣通道與所述第一低溫吸附器的入口連通，所述第一低溫吸附器的出口依次通過所述第一正仲氫轉(zhuǎn)化器和另一個(gè)第一原料氫氣通道與所述第二原料氫氣通道的入口連通；

在所述第二原料氫氣通道中設(shè)置有所述第二正仲氫轉(zhuǎn)化器，所述第二原料氫氣通道的出口與所述第三原料氫氣通道的入口連通；

在所述第三原料氫氣通道中設(shè)置有所述第三正仲氫轉(zhuǎn)化器，所述第三原料氫氣通道的出口與一個(gè)設(shè)置有所述第四正仲氫轉(zhuǎn)化器的第四原料氫氣通道的入口連通；

所述第四原料氫氣通道的出口依次通過所述第一節(jié)流閥和另一個(gè)第四原料氫氣通道連通所述第二節(jié)流閥的入口，所述第二節(jié)流閥的出口與所述液氫儲(chǔ)罐的入口連通；

所述第一氫壓縮機(jī)機(jī)組的入口與所述第一低壓氫氣通道的出口連通，所述第一氫壓縮機(jī)機(jī)組的出口與所述第一中壓氫氣通道的出口和所述第二氫壓縮機(jī)機(jī)組的入口均連通；

所述第二氫壓縮機(jī)機(jī)組的出口與所述第一高壓氫氣通道的入口連通；

所述第一調(diào)節(jié)閥連接在所述第一氫壓縮機(jī)機(jī)組的入口和出口之間；

所述第二調(diào)節(jié)閥連接在所述第二氫壓縮機(jī)機(jī)組的入口和出口之間；

在所述第一高壓氫氣通道的出口與所述第二高壓氫氣通道的入口之間連接有第二低溫吸附器；

所述第二高壓氫氣通道的一個(gè)出口通過所述第一透平膨脹機(jī)機(jī)組與所述第二中壓氫氣通道的入口連通，另一個(gè)出口與所述第三高壓氫氣通道的入口連通；

所述第三高壓氫氣通道的一個(gè)出口通過所述第二透平膨脹機(jī)機(jī)組與所述第三中壓氫氣通道的入口連通，另一個(gè)出口通過所述第三節(jié)流閥與所述液氫罐的中部連通；

所述液氫罐用于氣液分離；

所述液氫罐的底部通過所述液氫通道連通所述液氫罐頂部的氣相空間；

所述液氫罐的頂部依次通過所述第四低壓氫氣通道、所述第三低壓氫氣通道、所述第二低壓氫氣通道與所述第一低壓氫氣通道的入口連通；

所述第三中壓氫氣通道的出口通過所述第二中壓氫氣通道與所述第一中壓氫氣通道的入口連通；

所述氫氣純化裝置、所述第一低溫吸附器、所述正仲氫轉(zhuǎn)化器、所述第一節(jié)流閥、所述第二節(jié)流閥以及所述液氫儲(chǔ)罐形成氫氣降溫液化系統(tǒng)；

所述第一氫壓縮機(jī)機(jī)組、所述第二氫壓縮機(jī)機(jī)組、所述第一透平膨脹機(jī)機(jī)組、所述第二透平膨脹機(jī)機(jī)組、所述第二低溫吸附器、所述調(diào)節(jié)閥、所述第三節(jié)流閥以及所述液氫罐形成氫氣制冷循環(huán)系統(tǒng)，所述氫氣制冷循環(huán)系統(tǒng)以氫氣作為制冷工質(zhì)。