[發明專利]用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統

有效

• 申請號: 202110035644.4
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112682691B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 杜海濱;況開鋒;蘇紅艷;錢志浩;惠昱軒;馮雪飛;許春華;施海濤;蔣昱丞;周佳琪;何春輝
• 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: F17C7/04
• 分類號: F17C7/04;F17C5/04;F17C13/00;F17D1/14;F17D3/01
• 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

本發明公開了用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統，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，套管式換熱器進水口通過管道與循環泵的出水口相連相連，循環泵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分別通過第一管道和第二管道相連，第一管道上設有截止閥和止回閥，第一管道穿過密閉箱，密閉箱位于截止閥和止回閥之間，密閉箱中充有氮氣，水箱的進口和套管式換熱器的出水口之間的管道為第三管道，第三管道上串有換熱管道，換熱管道位于密閉箱中。上述的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，具體涉及用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統。

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用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案為：用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統，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分別通過第一管道和第二管道相連，在第一管道上設置有截止閥和止回閥，第一管道穿過一個密閉箱，密閉箱位于截止閥和止回閥之間，密閉箱中充有氮氣，水箱的進口和套管式換熱器的出水口之間的管道為第三管道，在第三管道上串聯有一段換熱管道，換熱管道位于密閉箱中，第一管道中液氫能通過氮氣傳遞冷能將換熱管道中的水冷卻。

進一步的，前述的用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統，其中：換熱管道為螺旋管，并且套裝于第一管道的外側。

進一步的，前述的用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統，其中：換熱管道也可以為蛇形管。

進一步的，前述的用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統，其中：密閉箱的內壁上設置有保溫棉。

進一步的，前述的用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統，其中：在密閉箱上設置有進氣口和出氣口。

進一步的，前述的用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統，其中：還包括：冷水機組，循環泵和水箱屬于冷水機組。

本發明的優點為：所述的用于液氫儲運型加氫站的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。

附圖說明

圖1為本發明所述的用于液氫儲運型加氫站的氫氣加注系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步的詳細描述。