[发明专利]一种双作用式往复潜液式液氢泵

说明书

本发明公开了一种双作用式往复潜液式液氢泵，该液氢泵包括如下组成部分：与液氢容器相连接的隔离部，泵主体安装于隔离部之内；泵主体冷端部以及与冷端部相连接的动力部；冷端部包括冷端缸体，冷端缸体中设有分隔为冷端缸体上腔与冷端缸体下腔的冷端活塞，冷端缸体的下侧设有隔离部的隔离阀；冷端缸体上腔通过上腔吸入管与隔离部的隔离阀相连通，还通过上腔排出管与所述液氢出口管相连接；冷端缸体下腔通过下腔入口单向阀与隔离阀相连通，还通过下腔出口单向阀与液氢出口管相连。本发明不仅取消了工作前预冷的步骤，而且在冷端上下往复运动的任意动作时均具有输送液氢的功能，从而极大地提高了工作效率，液氢输送量大且输出流量脉动特性更好。

技术领域

本发明涉及液氢能源领域，具体是一种双作用式往复潜液式液氢泵。

背景技术

液氢(LH2)，是一种高能、超低温液体清洁燃料，与气氢和金属氢化物相比，液氢在储能密度和输运成本方面，具有无可比拟的优势，发展空间较为广阔，中国亦发布了多个相关政策对氢能源产业进行支持。而用于液氢输送的液氢泵，是液氢产业的重要设备之一。

目前液氢的卸货和输送，基本采用增压挤出的方式，容器设计要求高，输出压力低，且高温的增压气体可能产生热声震荡的风险。

一般的往复式超低温泵，常温动力部分一般采取电机驱动的曲柄连杆机构，冷端则为真空保温形式的柱塞泵结构，是液化天然气(LNG)等低温液体常用设备。其特点是开泵前需要进行深度预冷，准备工作繁琐耗时长，且BOG (气体在临界温度以下经加压被液化后的低温液体，因难以与环境绝对绝热，吸收外界热量而蒸发出的气体)损失大，会污染空气和增加成本。而LNG储运中，亦有完全潜在液体中的电动离心泵，但因液氢温度(-253℃)远低于LNG (-169℃)，无法解决电动机潜液问题，因此亟待解决。

发明内容

为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种双作用式往复潜液式液氢泵。本发明不仅取消了工作前预冷的步骤，通过高压流体即可驱动常温活塞，带动冷端往复运动，完成液氢的输送过程，而且在冷端上下往复运动的任意动作时均具有输送液氢的功能，从而极大地提高了工作效率，液氢输送量大且输出流量脉动特性更好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双作用式往复潜液式液氢泵，该往复潜液式液氢泵包括如下组成部分：

与液氢容器相连接的隔离部，所述隔离部将泵主体与液氢容器完全隔离，泵主体安装于隔离部之内；

泵主体冷端部，所述冷端部用于接收来自液氢容器的液氢，并将液氢排送至液氢出口管；

与冷端部相连接的动力部，所述动力部采用动力源站中的高压流体驱动冷端部往复动作，实现液氢的排放；

所述冷端部包括冷端缸体，所述冷端缸体中设置有通过支杆与动力部相连接的冷端活塞，所述冷端活塞的周侧套设有用以填充冷端活塞和缸体内壁缝隙的冷端活塞密封圈；所述冷端缸体的下侧设置有将冷端活塞下侧的冷端缸体下腔与液氢容器相连通或分隔的隔离阀；所述冷端活塞将冷端缸体分隔为冷端缸体上腔与冷端缸体下腔，所述冷端缸体上腔通过上腔吸入管与所述隔离阀相连通，所述冷端缸体上腔还通过上腔排出管与所述液氢出口管相连接，所述上腔吸入管上设置有上腔入口单向阀，与所述上腔排出管相连接的冷端缸体顶部或者上腔排出管上设置有上腔出口单向阀；所述冷端缸体下腔通过设置于冷端缸体底部的下腔入口单向阀与所述隔离阀相连通，所述冷端缸体下腔在冷端缸体底部或者冷端缸体缸壁上设有用于连通所述冷端缸体下腔与液氢出口管的下腔出口单向阀；所述支杆与所述冷端缸体顶部的接触处设置有支杆冷端密封圈。