[发明专利]用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统

说明书

本发明公开了用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统，包括：液氢储罐、高压柱塞泵、空温式汽化器、高压瓶组、加氢机、套管式换热器，套管式换热器进水口通过管道与循环泵的出水口相连相连，循环泵进水口通过管道与水箱的出口相连，水箱的进口通过管道与套管式换热器的出水口，高压柱塞泵与空温式汽化器分别通过第一管道和第二管道相连，第一管道上设有截止阀和止回阀，第一管道穿过密闭箱，密闭箱位于截止阀和止回阀之间，密闭箱中充有氮气，水箱的进口和套管式换热器的出水口之间的管道为第三管道，第三管道上串有换热管道，换热管道位于密闭箱中。上述的氢气加注系统能利用液氢的冷量来替代冷水机组对冷却水进行冷却，从而能大大降低能耗。

技术领域

本发明涉及加氢站领域，具体涉及用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统。

背景技术

通常加氢站通过低压、中压、高压三种压力进行加注的方式进行加氢，由于氢气的“焦-汤效应”，加氢站的加氢机在快速大流量加注时，车载供氢系统的储氢气瓶不能及时散热，导致氢气温度上升。而目前国内35MPa车载瓶常用的为铝内胆碳纤维全缠绕高压储氢气瓶，使用环境温度为-40～85℃。为了保证即使在夏季环境温度较高时，整个加注完成后瓶温也不超过瓶的使用温度。因此需要控制在加注过程中的温升，如何防止氢气温度不断升高是加氢机的关键性能之一。目前国内主要的35MPA加氢机生产厂商应对加注时氢气升温方面主要采用的是加氢前预冷的方式。氢气进入加氢枪前首先通过一台外置换热器进行换热，使氢气温度下降后再通过加氢枪给车载瓶进行加注。换热器冷却介质为低温循环冷却水，需要外设一台大功率的冷水机组将冷却水降低至5～10℃，从而能耗较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：将提供一种能耗较低的用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统，包括：液氢储罐、高压柱塞泵、空温式汽化器、高压瓶组、加氢机、套管式换热器，液氢储罐通过管道与高压柱塞泵相连，高压柱塞泵通过管道与空温式汽化器相连，空温式汽化器通过管道与高压瓶组相连，高压瓶组通过管道与套管式换热器的气体进口相连，套管式换热器的气体出口通过管道与加氢机相连，套管式换热器的进水口通过管道与循环泵的出水口相连相连，循环泵的进水口通过管道与水箱的出口相连，水箱的进口通过管道与套管式换热器的出水口，其特征在于：高压柱塞泵与空温式汽化器分别通过第一管道和第二管道相连，在第一管道上设置有截止阀和止回阀，第一管道穿过一个密闭箱，密闭箱位于截止阀和止回阀之间，密闭箱中充有氮气，水箱的进口和套管式换热器的出水口之间的管道为第三管道，在第三管道上串联有一段换热管道，换热管道位于密闭箱中，第一管道中液氢能通过氮气传递冷能将换热管道中的水冷却。

进一步的，前述的用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统，其中：换热管道为螺旋管，并且套装于第一管道的外侧。

进一步的，前述的用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统，其中：换热管道也可以为蛇形管。

进一步的，前述的用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统，其中：密闭箱的内壁上设置有保温棉。

进一步的，前述的用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统，其中：在密闭箱上设置有进气口和出气口。

进一步的，前述的用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统，其中：还包括：冷水机组，循环泵和水箱属于冷水机组。

本发明的优点为：所述的用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统能利用液氢的冷量来替代冷水机组对冷却水进行冷却，从而能大大降低能耗。

附图说明

图1为本发明所述的用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详细描述。