一种智能液力氢气压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及氢气存储的技术领域，尤其涉及一种智能液力氢气压缩机。


背景技术：

2.全球变暖、环境恶化是全球共同面对的形势严峻的环境问题，为响应国家环境保护政策，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系，确保实现碳达峰、碳中和目标，氢能洁净能源的使用愈来愈广泛，目前市场上的氢气压缩机主要是离心式压缩机和隔膜式压缩机，例如在专利申请号为“202020909462.6”、专利名称为“一种储存氢气的储氢系统”中公开了包括卸氢系统、压缩系统、储氢系统，在氢气通过卸氢系统安全运输到压缩机后，根据氢气的压力充入到高中低三组不同压力的储氢瓶，可以有效利用压缩机对氢气的压缩后的压力，提高氢气输送的平均速率，虽然能够实现不同压力状态的储氢，但是设备管路布置繁杂，建设成本高，并且传统的氢气压缩机排量小，满足不了日益增多氢能车辆的需求。


技术实现要素：

3.针对传统的氢气压缩机排量小，满足不了日益增多氢能车辆的需求，储氢系统管路布置繁杂，建设成本高的技术问题，本实用新型提出一种智能液力氢气压缩机。
4.为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种智能液力氢气压缩机，包括储氢容器，所述储氢容器通过第一过滤器与水循环加压系统相连通，储氢容器上安装有第一压力变送器，第一压力变送器和水循环加压系统均与plc控制系统相连接。
6.优选地，所述水循环加压系统包括水箱、第二过滤器、注水泵、第一高压缸和第二高压缸，水箱通过第二过滤器与注水泵相连通，注水泵通过对应的进水控制阀组分别与第一高压缸的进水口和第二高压缸的进水口相连通，第一高压缸的出水口和第二高压缸的出水口分别通过对应的排水控制阀组与水箱相连通；所述第一高压缸的进气口和第二高压缸的进气口均通过加气控制阀组与加气管路相连通，第一高压缸的出气口和第二高压缸的出气口分别通过对应的排气控制阀组与第一过滤器相连通；所述注水泵、进水控制阀组、排水控制阀组、加气控制阀组和排气控制阀组均与plc控制系统相连接。
7.优选地，所述第一高压缸和第二高压缸内均安装有上限位开关和下限位开关，第一高压缸和第二高压缸上均安装有第二压力变送器和第二温度变送器，注水泵与进水控制阀组之间的管路上安装有第三压力变送器和第三温度变送器，第一过滤器上安装有第四压力变送器和第四温度变送器，水箱内安装有电加热器和第一温度变送器；所述上限位开关、下限位开关、第一温度变送器、第二温度变送器、第三温度变送器、第四温度变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第四压力变送器以及电加热器均与plc控制系统相连接。
8.一种氢气存储系统，包括气源和储氢瓶组，所述气源与智能液力氢气压缩机中的加气管路相连通，智能液力氢气压缩机中的储氢容器与储氢瓶组相连通。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
10.1、本实用新型通过管道或者管束车输送过来的氢气通过连接管道先进入压缩机的两个高压缸内，电机驱动高压注水泵往第一高压缸内注水，使氢气往高压容器集聚，高压缸内设置有限位开关，当电气控制系统检测到第一高压缸内水位达到限位要求时，阀门切换到第二高压缸工作，第一高压缸内开始排水、吸氢，到达排水的限位要求时，停止排水；当第二高压缸内检测到水位到达限位时，注水泵阀门再切换到第一高压缸，第二高压缸开始排水、吸氢，如此循环工作；氢气由高压缸排出至过滤器干燥然后再仅高压容器内，当容器内压力达到设定值时，排氢阀门开启，高压氢气被储存在站用储氢瓶组，为车辆提供加氢服务，管路布置简单，建设成本低；
11.2、本实用新型通过水代替油作为介质，极大地节约了成本。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型的结构示意图。
14.图中，1为气源，2为水箱，3为第二过滤器，4为注水泵，5为第一高压缸，6为第二高压缸，7为第一过滤器，8为储氢容器，9为储氢瓶组。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.实施例1：如图1所示，一种智能液力氢气压缩机，包括储氢容器8，所述储氢容器8通过第一过滤器7与水循环加压系统相连通，储氢容器8上安装有第一压力变送器，第一压力变送器和水循环加压系统均与plc控制系统相连接，水循环系统包含两个高压缸，依靠水压把氢气压力提升，然后经过第一滤器对压缩氢气进行过滤干燥后，进入高压容器内储存，待压力升高至设定值，后端排气阀自动开启，为储氢瓶组补充氢气。
17.所述水循环加压系统包括水箱2、第二过滤器3、注水泵4、第一高压缸5和第二高压缸6，水箱2通过第二过滤器3与注水泵4相连通，注水泵4通过对应的进水控制阀组分别与第一高压缸5的进水口和第二高压缸6的进水口相连通，第一高压缸5的出水口和第二高压缸6的出水口分别通过对应的排水控制阀组与水箱2相连通；所述第一高压缸5的进气口和第二高压缸6的进气口均通过加气控制阀组与加气管路相连通，第一高压缸5的出气口和第二高压缸6的出气口分别通过对应的排气控制阀组与第一过滤器7相连通；所述注水泵4、进水控制阀组、排水控制阀组、加气控制阀组和排气控制阀组均与plc控制系统相连接，plc控制系统对压缩机运行过程中的电机、注水泵、高压缸、高压容器、高压气动阀门等的状态进行实时监控，对水温、水压、高压氢气的压力、温度等参数实时采集，当监测到参数异常时，会及时发出故障提示信息和报警信息，及时停止系统的运行，保障设备的安全。
18.所述第一高压缸5和第二高压缸6内均安装有上限位开关和下限位开关，两个高压缸在下段和上段军安装有限位控制，在打压时，避免水随着氢气进入过滤器；卸荷时，避免氢气随着水进入水箱；第一高压缸5和第二高压缸6上均安装有第二压力变送器和第二温度变送器，注水泵4与进水控制阀组之间的管路上安装有第三压力变送器和第三温度变送器，第一过滤器7上安装有第四压力变送器和第四温度变送器，水箱2内安装有电加热器和第一温度变送器，在冬季，为防止水结冰，电加热启动，对水做升温处理，达到设定高限温度时电加热自动关闭，检测到温度底限时，加热器自动启动。水过滤器对水箱和管路内的杂质起过滤作用，保护水泵和阀门免遭损伤，延长使用寿命；所述上限位开关、下限位开关、第一温度变送器、第二温度变送器、第三温度变送器、第四温度变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第四压力变送器以及电加热器均与plc控制系统相连接，plc控制系统根据管路上压力和温度变送器信号是否触发阀门的动作条件来控制阀门的切换与启闭，电机采用变频器控制。
19.实施例2：一种氢气存储系统，包括气源1和储氢瓶组9，所述气源1与智能液力氢气压缩机中的加气管路相连通，智能液力氢气压缩机中的储氢容器与储氢瓶组9相连通，氢气气源到达加氢站以后，以管道或者软管当氢气气源为管束车时的连接方式与压缩机的进气口相连，当气源压力高时，可直接通过阀门、高压缸、过滤器和高压容器进入储氢瓶组；当压力低于储氢瓶组压力时，plc控制系统会自动进入打压程序，变频器控制电机启动，驱动注水泵先向第一高压缸注水，把氢气经过滤器压缩至高压容器中，当plc控制系统检测到第一高压缸内水位到达上段限位时，第一高压缸进水端阀门关闭，排水阀开启；第二高压缸进水端阀门开启，排水阀关闭。注水泵开始向第二高压缸打压。当plc控制系统检测到第一高压缸水位到达下段限位时，排水阀关闭。等待第二高压缸打压结束，同样执行第一高压缸的程序，如此循环工作。当压缩氢气逐渐在高压容器内集聚，压力上升至设定压力时，电气控制系统控制排氢阀门开启，高压氢气补充至储氢瓶组。
20.其余结构与实施例1相同。
21.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。