一种加氢站用汽化器的制作方法

1.本实用新型涉及机械加工制造装备技术领域，具体涉及一种加氢站用汽化器。


背景技术：

2.燃料电池汽车推广潜力巨大，推广燃料电池汽车的使用需要足够的加氢站数量作为支撑。国内加氢站目前采用的是外购氢气方式，氢气运输到加氢站的方式有高压气体运输与液态氢两种方式。其中液态氢运输量大、运输成本低，技术要求高。液态氢运到加气站后储存在液氢罐内，在给燃料电池汽车加注时，一般使用汽化器将液态氢汽化为气体，再连接加氢枪进行氢气的加注。
3.加氢站用汽化器有空温式汽化器、沉浸式汽化器等。空温式汽化器原理简单，但升温效率低，另外翅片容易结霜，需要额外设置除霜装置。沉浸式汽化器采用外部热源加热循环水，利于循环热水对液氢升温汽化，但消耗能源较多。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的不足，本实用新型提供一种加氢站用汽化器，结合空温式汽化器与沉浸式汽化器的特点，在汽化的前期利用空气升温加热，在后期后利用循环热水加热，减少循环热水的使用，降低能源消耗，提供汽化效率。
5.本实用新型通过以下技术方案得以实现：
6.一种加氢站用汽化器，其特征在于，包括：
7.空气加热升温组件，包括用于流通氢的第一管路，以及安装在第一管路的翅片，所述第一管路的入口连接液氢存储装置；
8.循环水加热管路，包括用于流通氢气的第二管路，以及配设在第二管路的循环热水管路，所述第二管路的入口与第一管路的出口连接，第二管路的入口出口连接高压氢储器装置；
9.所述循环热水管路还包括除霜循环支路，所述除霜中支路通过所述第一管路的翅片用于为翅片加热除霜。
10.循环热水管路的水在水泵的驱动下，经过加热部的加热进入换热容器，在换热容器内，热水对第二管路的液氢进一步加热，使其逐渐由液态变为气液混合，最终变为完全的气态，通过节流阀进入到高压气体储氢罐内，或接连接加氢机。
11.进一步的改进，所述第一管路不少于两条，均竖向布置，第一管路的进氢口位于下部，出氢口位于上部。所述第一管路的数量与所述第一管路的数量一致。设置多条第一管路、第一管路可以提高液氢汽化的速率。
12.每个所述第二管路为螺旋状，轴向为竖直方向。螺旋状的第二管路有利于增肌第二管路与热水的接触时间，换热更加充分。
13.进一步的改进，所述循环热水管路包括用管路依次连接的水泵、加热部、换热容器，然后再连接水泵形成循环回路。
14.可选的，所述加热部采用电加热器或燃气加热器。
15.进一步的改进，所述换热容器采用金属壳体，所述第二管路穿过所述金属腔体。
16.进一步的改进，所述除霜循环支路的进水口从所述水泵与所述加热部之间，并设有阀门，经过所述翅片后，连接在所述换热容器与水泵之间，形成回路。
17.除霜循环支路水加热后通过管路连接设置翅片的除霜管，除霜管可以对翅片加热，然后回到水泵。
18.本实用新型的有益效果是：
19.(1)本实用新型提供的加氢站用汽化器，由于先空气加热升温组件1通过空气进行了对氢的预热，之后再通过循环水加热管路对氢进一步的加热，提高了汽化效率，减少了热源需要提供的热量，降低了能源消耗。
20.(2)本实用新型提供的加氢站用汽化器，在循环热水管路引出的除霜循环支路可以对翅片进行除霜操作，避免了给翅片单独设置除霜装置，简化了装置的结构。
附图说明
21.图1是本实用新型加氢站用汽化器的结构模型简图；
22.图2是本实用新型加氢站用汽化器的整体结构示意图；
23.图3是本实用新型换热容器结构示意图；
24.图4是本实用新型翅片横截面结构示意图。
25.图中：
26.1.空气加热升温组件；
27.11.第一管路；
28.12.翅片；
29.13.第一管路进口；
30.14.第一温度传感器；
31.2.循环水加热管路；
32.21.第二管路；
33.22.水泵；
34.23.加热部；
35.24.换热容器；
36.241.换热容器进水口；
37.242.换热容器出水口；
38.25.第一阀门；
39.26.节流阀；
40.27.第二阀门；
41.3.除霜循环支路；
42.31.除霜管。
具体实施方式
43.以下将配合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用
技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
44.以下将配合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
45.如图1-2所示，加氢站用汽化器包括空气加热升温组件1、循环水加热管路2，空气加热升温组件1用以将管路中的氢通过空气进行升温，之后循环水加热管路继续通过有热源的循环水继续对氢进行加热。在该过程中，随着氢体积变大、吸收周围热量，逐渐由液态变为气态，然后可以以气态的形式加到高压气体储氢罐内，或直接连接加氢机对燃料电池汽车进行加氢。从循环水加热管路2还引出除霜循环支路3，用以对空气加热升温组件的翅片进行除霜作业。
46.空气加热升温组件1包括用于流通氢的第一管路11，以及安装在第一管路的翅片12。第一管路11的下端设置第一管路进口13用于连接液氢存储装置，如液氢运输车上的液氢储罐；第一管路进口13出设置第一温度传感器14。
47.当液氢进入第一管路11后，第一管路11的管壁以及连接第一管路11外壁的翅片12将外部的热量传递给液氢，液氢吸收热量得到升温后进入第二管路21。
48.循环水加热管路2包括第二管路21，以及对第二管路21加热的循环热水管路，其中第二管路21的入口与第一管路的出口连接。循环热水管路包括通过管路依次连接的水泵22、加热部23、换热容器24，在加热部23与换热容器24设有第一阀门25。
49.循环热水管路的水在水泵22的驱动下，经过加热部23的加热进入换热容器24，在换热容器24内，热水对第二管路21的液氢进一步加热，使其逐渐由液态变为气液混合，最终变为完全的气态，通过节流阀26进入到高压气体储氢罐内，或接连接加氢机。在节流阀之前设置压力表和温度表。
50.如图3所示，为了增加换热效率，在换热容器24内，可以将第二管路21制成螺旋向上的形状，采用传热良好的金属铜管制成。换热容器进水口241设置在换热容器的上部，换热容器出水口242设置在换热容器的下部，连接循环水加热管路2的管路，热水从上向下流动，可以使高温的水加热温度较高的氢，有利于保持温度差，提供换热效率。
51.其中，换热容器采用不锈钢制成的壳体。加热部可以采用电加热器，也可以采用燃气加热器。
52.除霜循环支路的进水口从加热部23与第一阀门25之间引出，并设置第二阀门27，然后通过管路连接设置翅片的除霜管31，除霜管31可以对翅片加热，然后回到水泵22。
53.如图4所示，除霜管31与翅片12安装的方式可以是嵌入到翅片内，翅片为双层结构，双层翅片之间具有允许除霜管31通过的过道。
54.需要除霜时，关闭第一阀门25停止氢的汽化作业，开启第二阀门27，水在水泵22的驱动下，经过加热部23的加热进入除霜管31，除霜管31对翅片加热，进行除霜作业。
55.为了进一步提高汽化效率，提高汽化速率，可以设置多个第一管路11，以及相同数量的第二管路21，多个第一管路11共用一套循环热水管路，多个第二管路21共用一套除霜循环支路。
56.本实施例提供的加氢站用汽化器，由于先空气加热升温组件1通过空气进行了对氢的预热，之后再通过循环水加热管路对氢进一步的加热，提高了汽化效率，减少了热源需要提供的热量，降低了能源消耗。
57.在循环热水管路引出的除霜循环支路可以对翅片进行除霜操作，避免了给翅片单独设置除霜装置，简化了装置的结构。
58.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
59.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。