本实用新型涉及氢气加注领域，特指一种带残余氢气放散功能加氢装置。
背景技术：
氢气属于低分子气体，爆炸极限范围是：4.1%～74.2%的体积浓度，极易发生爆炸，造成安全事故。
目前市场上的加氢装置主要有35MPa和70MPa两个压力等级，均属于高压操作，压力越高对加氢装置的密封性和安全性要求更高；要保证零泄漏，要求氢气加注过程中有可靠密封；加注完成后，加氢装置内的残余高压氢气能够安全放散，保证加氢装置在给目标对象（氢燃料汽车、船舶等的储罐）加氢时的安全。
目前市场上的加氢装置没办法解决残余高压氢气放散的问题，目前市场上是通过加氢枪来放散加氢装置内部的残余氢气。加氢枪上开设放散口，将加氢装置内部的残余氢气通过加氢枪来排放。
加氢枪上开设放散口，导致加氢枪的结构复杂；且残余氢气为高压气体，若加氢枪质量不合格，加氢枪很容易炸裂，因此加氢枪制造工艺要求高，制造难度大，成本高。且现有加氢枪采用手动放散，放散压力大。加上高压氢气滞留加氢枪、氢软管疲劳等原因易导致爆裂危险。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种带残余氢气放散功能加氢装置，解决现有加氢装置没有残余氢气放散的功能；解决现有加氢枪结构复杂、制造困难、成本高的问题；便于现有加氢装置的直接改造，改造成本低，使普通的加氢枪能够直接使用。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种带残余氢气放散功能加氢装置，它包括加注管路，所述加注管路一端与气源相连，另一端与加氢枪相连；所述加注管路上连接有残余氢气放散管路，所述残余氢气放散管路上设置有残余氢气放散阀。
由于上述结构，气源提供的氢气，经加注管路，通过加氢枪加注给目标对象；加注完成后，打开残余氢气放散阀，使加注管路中残余的高压氢气从残余氢气放散管路排出；解决了现有加氢装置没办法放散残余氢气的问题；同时，由于氢气通过残余氢气放散管路排出，则加氢枪上没有必要开设放散孔，使加氢枪的结构简化，制造简单，降低成本。使普通的加氢枪能够直接使用。在加注管路上增设残余氢气放散管路，使原有的加氢装置改造容易，且成本低，更加安全可靠，不会像加氢枪一样出现炸裂的问题。
进一步的，所述加注管路上连接有残余氢气回收管路，所述残余氢气回收管路连接至残余氢气回收罐，所述残余氢气回收管路上设置有回收阀；所述残余氢气回收罐在加注完成后用于回收加注管道内的残余氢气；再次加注时用于将其内的残余氢气加注给目标对象。
由于上述结构，加注完成后，打开回收阀，使加注管路内的残余氢气进入到残余氢气回收罐内进行存储；加注管路内的大部分氢气都进入了残余氢气回收罐内，还有小部分氢气残留在加注管路内，此时再打开残余氢气放散阀将小部分残的低压氢气进行放散。下次加注时，先将残余氢气回收罐内的气体放出，用于给目标对象进行加注，然后再打开气源供气给目标对象。
残余氢气回收罐能够回收加注管路内的残余氢气，使残余氢气再次利用，避免能源浪费；而现有放散方式是通过加氢枪来放散，残余氢气放散后，变直接排空，残余氢气没办法在下次加注时，继续加注给目标对象。氢气先回收后再放散，能够减小残余氢气的放散量，保证残余氢气放散过程中的安全。氢气直接大量的从加氢枪处排放，加氢枪承受的压力很高，若加氢枪质量不合格，很容易炸裂，造成安全隐患。
进一步的，所述气源包括低压储罐、中压储罐、高压储罐，所述低压储罐出口处设置有低压供气阀，中压储罐出口处设置有中压供气阀，高压储罐出口处设置有高压供气阀；所述低压供气阀通过低压供气管路连接至加注管路；所述中压供气阀通过中压供气管路连接至加注管路；所述高压供气阀通过高压供气管路连接至加注管路。
由于上述结构，气源供气时，先将低压储罐内的低压气体通过加注管路和加氢枪加注给目标对象，当目标对象内压力达到低压储罐加注的设定值时，低压储罐停止加注，切换到中压储罐为目标对象供气，当目标对象内压力达到中压储罐加注的设定值时，中压储罐停止加注，切换到高压储罐为目标对象供气，直到目标对象内的压力达到加注需求压力时为止。
现有气源供气时，储罐出来的气体经过加压泵后再输送给目标对象，在加注过程中，加压泵需要一直工作才能够保证足够的加注压力，浪费电能。
而本实用新型，通过不同的压力等级的储罐逐级加压，低压储罐内部压力减小后，中压储罐来加压、中压储罐内部压力减小后，高压储罐来加压，通过各储罐间的压差逐级加压，保证了气体加注过程中所需的压力。加注过程中，不需要加压泵，节省了电能。同时，压力逐级增大，保证了气体加注过程中的安全。
进一步的，从气源至加注管路与低压供气管路、中压供气管路和高压供气管路的连接点处，低压供气管路上依次设置有低压紧急截断阀、低压单向阀；中压供气管路上依次设置有中压紧急截断阀、中压单向阀；高压供气管路上依次设置有高压紧急截断阀、高压单向阀；所述加注管路上设置有加注管路压力检测装置。
由于上述结构，加注管路压力检测装置用于检测目标对象内的压力是否达到低压储罐、中压储罐、高压储罐加注时的设定值；便于控制各供气管路上的单向阀和紧急切断阀切断与开启各管路供气，同时保证供气安全。
进一步的，所述加注管路上还连接有高压安全放散管路，所述高压安全放散管路上设置有截止阀和安全阀，所述高压安全放散管路连接至压缩机集中放空管；所述残余氢气放散管路也连接至压缩机集中放空管。
由于上述结构，当加注管路内的压力过高，大于安全阀设定的安全值时，安全阀打开，使加注管路内的高压气体放散，通过压缩机集中放空管排出。保证加注管路内部压力正常，提高工作的安全稳定性。
进一步的，它还包括与加注管路并联的加注支路；所述加注支路一端连接至气源，另一端上连接有支路加氢枪；所述加注支路上连接有支路残余氢气放散管路，所述支路残余氢气放散管路上设置有支路残余氢气放散阀，所述支路残余氢气放散管路连接至压缩机集中放空管。
由于上述结构，本实用新型的加氢装置上设置有加气支路，则该加气装置能够同时为多个目标对象进行加注。
进一步的，所述加注支路上连接有支路残余氢气回收管路，所述支路残余氢气回收管路连接至残余氢气回收罐，所述支路残余氢气回收管路上设置有支路回收阀。
进一步的，所述加注支路通过支路低压供气管路、支路中压供气管路和支路高压供气管路与气源相连，其中，支路低压供气管路一端并联在低压供气管路上，位于低压供气阀与低压紧急截断阀之间；支路中压供气管路一端并联在中压供气管路上，位于中压供气阀与中压紧急截断阀之间；支路高压供气管路一端并联在低压供气管路上，位于高压供气阀与高压紧急截断阀之间；
进一步的，从气源至加注支路与支路低压供气管路、支路中压供气管路和支路高压供气管路的连接点处，支路低压供气管路上依次设置有支路低压紧急截断阀、支路低压单向阀；支路中压供气管路上依次设置有支路中压紧急截断阀、支路中压单向阀；支路高压供气管路上依次设置有支路高压紧急截断阀、支路高压单向阀；
所述加注支路上设置有加注支路压力检测装置。
进一步的，所述加注支路上还连接有支路高压安全放散管路，所述支路高压安全放散管路上设置有支路截止阀和支路安全阀，所述支路高压安全放散管路连接至压缩机集中放空管。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型能够解决现有加氢装置没有残余氢气放散的功能；解决现有加氢枪在结构复杂、制造困难、成本高的问题；便于现有加氢装置的直接改造，改造成本低，使普通的加氢枪能够直接使用。本实用新型的加氢装置能够将残余氢气进行回收，使残余氢气能够再次加注给目标对象。解决现有加氢装置不能回收残余氢气的问题。同时，氢气大部分回收后再放散，保证了放散安全；避免现有技术中，高压氢气直接从加氢枪处手动排放，因加氢枪加工工艺不达标所述带来崩枪的危险。
附图说明
图1是实施例2的结构图；
图2是实施例3的结构图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
一种带残余氢气放散功能加氢装置，它包括加注管路101，所述加注管路101一端与气源相连，另一端与加氢枪201相连；所述加注管路101上连接有残余氢气放散管路301，所述残余氢气放散管路301上设置有残余氢气放散阀401,所述残余氢气放散管路301连接至压缩机集中放空管。
加注管路101上设置有加注管路压力检测装置501、加注管路流量检测装置601、加注管路控制阀701；所述加注管路101通过拉断阀8与加氢枪201相连。
实施例2
一种带残余氢气放散功能加氢装置，它包括加注管路101，所述加注管路101一端与气源相连，另一端与加氢枪201相连；所述加注管路101上连接有残余氢气放散管路301，所述残余氢气放散管路301上设置有残余氢气放散阀401。
所述加注管路101上连接有残余氢气回收管路901，所述残余氢气回收管路901连接至残余氢气回收罐10，所述残余氢气回收管路901上设置有回收阀1101。
加注管路101上设置有加注管路流量检测装置601、加注管路控制阀701；所述加注管路101通过拉断阀8与加氢枪201相连。
所述气源包括低压储罐、中压储罐、高压储罐，所述低压储罐出口处设置有低压供气阀1201，中压储罐出口处设置有中压供气阀1202，高压储罐出口处设置有高压供气阀1203；所述低压供气阀1201通过低压供气管路1301连接至加注管路101；所述中压供气阀1202通过中压供气管路1401连接至加注管路101；所述高压供气阀1203通过高压供气管路1501连接至加注管路101。
从气源至加注管路101与低压供气管路1301、中压供气管路1401和高压供气管路1501的连接点处，低压供气管路1301上依次设置有低压紧急截断阀1601、低压单向阀1901；中压供气管路1401上依次设置有中压紧急截断阀1701、中压单向阀2001；高压供气管路1501上依次设置有高压紧急截断阀1801、高压单向阀2101；所述加注管路101上设置有加注管路压力检测装置501。
所述加注管路101上还连接有高压安全放散管路2201，所述高压安全放散管路2201上设置有截止阀2301和安全阀2401，所述高压安全放散管路2201连接至压缩机集中放空管；所述残余氢气放散管路301也连接至压缩机集中放空管。
所述加氢装置的控制方法如下：
步骤1，先打开低压储罐，使低压储罐中的氢气经低压供气管路1301、加注管路101后向目标对象加注；当目标对象内的压力达到低压储罐加注的设定值时，停止低压储罐向目标对象供气；
其中，先打开低压供气阀1201、低压紧急截断阀1601、低压单向阀1901；使低压储罐中的氢气经低压供气管路1301、加注管路101后向目标对象加注；当加注管路压力检测装置501检测到目标对象内的压力达到低压储罐加注的设定值时，关断低压紧急截断阀1601，停止低压储罐对目标对象的加注。
然后打开中压储罐，使中压储罐中的氢气经中压供气管路1401、加注管路101后向目标对象加注；当目标对象内的压力达到中压储罐加注的设定值时，停止中压储罐向目标对象供气。
其中，先打开中压供气阀1202、中压紧急截断阀1701、中压单向阀2001；使中压储罐中的氢气经中压供气管路1401、加注管路101后向目标对象加注；当加注管路压力检测装置501检测到目标对象内的压力达到中压储罐加注的设定值时，关断中压紧急截断阀1701，停止中压储罐对目标对象的加注。
最后打开高压储罐，使高压储罐中的氢气经高压供气管路1501、加注管路101后向目标对象加注；当目标对象内的压力达到加注需求压力时，停止高压储罐向目标对象供气，加注完成。
其中，先打开高压供气阀1203、高压紧急截断阀1801、高压单向阀2101；使高压储罐中的氢气经高压供气管路1501、加注管路101后向目标对象加注；当加注管路压力检测装置501检测到目标对象内的压力达到加注需求压力时，关断高压紧急截断阀1801，停止高压储罐对目标对象的加注，加注完成。
步骤2：加注完成后，将加注管路101中的残余氢气通过残余氢气回收管路901回收至残余氢气回收罐10中。使加注管路101内的大部分残余氢气回收至残余氢气回收罐10中。
其中，打开回收阀1101，使加注管路101中的残余氢气，经残余氢气回收管路901回收至残余氢气回收罐10；当残余氢气回收罐10内的压力与加注管路101中的压力平衡时，关闭回收阀1101，残余氢气回收完成。
此处可以设在压力检测装置来检测残余氢气回收罐10内的压力是否与加注管路101中的压力平衡；或者通过时间来控制回收阀1101的关断；本实施例中，回收阀1101打开时间T后关断，通过计算，残余氢气回收罐10内的压力经过时间T后与加注管路101中的压力平衡。
步骤3：回收完成后，将加注管路101中的余下部分残余氢气通过残余氢气放散管路301放散；
其中，打开残余氢气放散阀401，将加注管路101中的余下部分残余氢气通过残余氢气放散管路301放散；放散完成后，关闭残余氢气放散阀401。
步骤4：再次加注时，先打开残余氢气回收罐10，将残余氢气回收罐10中的氢气向目标对象加注；当残余氢气回收罐10内的压力与目标对象内的压力平衡时，关闭残余氢气回收罐10，残余氢气回收罐10向目标对象加注完成。
其中，打开回收阀1101，使残余氢气回收罐10中的氢气通过残余氢气回收管路901向目标对象加注；在加注完成后在关闭回收阀1101。
此处可以设置压力检测装置来检测残余氢气回收罐10内的压力是否与目标对象的压力平衡；或者通过时间来控制回收阀1101的关断；本实施例中，回收阀1101打开时间T1后关断，通过计算，余氢气回收罐10内的压力经过时间T1后与目标对象内的压力平衡。
步骤5：残余氢气回收罐10向目标对象加注完成后，重复上述步骤1至4。
实施例3
本实施例与实施例2大体相同，其不同之处在于：它还包括与加注管路101并联的加注支路102；所述加注支路102可以为1条、2条、3条，甚至更多，而本实施例中，加注支路102只有1条，因此所述加注支路102一端连接至气源，另一端上连接有支路加氢枪202；所述加注支路102上连接有支路残余氢气放散管路302，所述支路残余氢气放散管路302上设置有支路残余氢气放散阀402，所述支路残余氢气放散管路302连接至压缩机集中放空管。
所述加注支路上连接有支路残余氢气回收管路902，所述支路残余氢气回收管路902连接至残余氢气回收罐10，所述支路残余氢气回收管路902上设置有支路回收阀1102。
加注支路102上设置有加注支路流量检测装置602、加注支路控制阀702；所述加注支路102通过拉断阀与支路加氢枪202相连。
所述加注支路102通过支路低压供气管路1302、支路中压供气管路1402和支路高压供气管路1502与气源相连，其中，支路低压供气管路1302一端并联在低压供气管路1301上，位于低压供气阀1201与低压紧急截断阀1601之间；支路中压供气管路1402一端并联在中压供气管路1401上，位于中压供气阀1202与中压紧急截断阀1701之间；支路高压供气管路1502一端并联在低压供气管路1301上，位于高压供气阀1203与高压紧急截断阀1801之间；
从气源至加注支路102与支路低压供气管路1302、支路中压供气管路1402和支路高压供气管路1502的连接点处，支路低压供气管路1302上依次设置有支路低压紧急截断阀1602、支路低压单向阀1902；支路中压供气管路1402上依次设置有支路中压紧急截断阀1702、支路中压单向阀2002；支路高压供气管路1502上依次设置有支路高压紧急截断阀1802、支路高压单向阀2102；
所述加注支路102上设置有加注支路压力检测装置502。
所述加注支路102上还连接有支路高压安全放散管路2202，所述支路高压安全放散管路2202上设置有支路截止阀2302和支路安全阀2402，所述支路高压安全放散管路2202连接至压缩机集中放空管。
本实施例中，所述加氢装置能够为两个目标对象加注。
本实施例中，所述加氢装置的控制方法如下：
步骤1，先打开低压储罐，使低压储罐中的氢气经低压供气管路1301、加注管路101后向目标对象一加注；当目标对象一内压力达到低压储罐加注的设定值时，停止低压储罐像目标对象一供气；
和/或打开低压储罐，使低压储罐中的氢气经支路低压供气管路1302、加注支路102后向目标对象二加注；当目标对象二内压力达到低压储罐加注的设定值时，停止低压储罐像目标对象二供气。
其中，先打开低压供气阀1201、低压紧急截断阀1601、低压单向阀1901；使低压储罐中的氢气经低压供气管路1301、加注管路101后向目标对象一加注；当加注管路压力检测装置501检测到目标对象一内压力达到低压储罐加注的设定值时，关断低压紧急截断阀1601，停止低压储罐对目标对象一的加注；
和/或打开低压供气阀1201、支路低压紧急截断阀1602、支路低压单向阀1902；使低压储罐中的氢气经支路低压供气管路1302、加注支路102后向目标对象二加注；当加注支路压力检测装置502检测到当目标对象二内压力达到低压储罐加注的设定值时，关断支路低压紧急截断阀1602，停止低压储罐对目标对象二的加注。
然后打开中压储罐，使中压储罐中的氢气经中压供气管路1401、加注管路101后向目标对象加注；当目标对象一内压力达到中压储罐加注的设定值时，停止中压储罐像目标对象一供气；
和/或打开中压储罐，使中压储罐中的氢气经支路中压供气管路1402、加注支路102后向目标对象二加注；当目标对象二内压力达到中压储罐加注的设定值时，停止中压储罐像目标对象二供气；
其中，先打开中压供气阀1202、中压紧急截断阀1701、中压单向阀2001；使中压储罐中的氢气经中压供气管路1401、加注管路101后向目标对象一加注；当加注管路压力检测装置501检测到目标对象一内压力达到中压储罐加注的设定值时，关断中压紧急截断阀1701，停止中压储罐对目标对象一的加注；
和/或打开支路中压供气阀1202、支路中压紧急截断阀1702、支路中压单向阀2002；使中压储罐中的氢气经支路中压供气管路1402、加注支路102后向目标对象二加注；当加注支路压力检测装置502检测到目标对象二内压力达到中压储罐加注的设定值时，关断支路中压紧急截断阀1702，停止中压储罐对目标对象二的加注。
最后打开高压储罐，使高压储罐中的氢气经高压供气管路1501、加注管路101后向目标对象一加注；当目标对象一内压力达到加注需求压力时，停止高压储罐像目标对象一供气；目标对象一加注完成。
和/或打开高压储罐，使高压储罐中的氢气经支路高压供气管路1502、加注支路102后向目标对象二加注；当目标对象二内压力达到加注需求压力时，停止高压储罐像目标对象二供气；目标对象二加注完成。
其中，打开高压供气阀1203、高压紧急截断阀1801、高压单向阀2101；使高压储罐中的氢气经高压供气管路1501、加注管路101后向目标对象一加注；当加注管路压力检测装置501检测到目标对象一内压力达到加注需求压力时，关断高压紧急截断阀1801，停止高压储罐对目标对象一的加注，加注完成；
和/或打开支路高压供气阀1203、支路高压紧急截断阀1802、支路高压单向阀2102；使高压储罐中的氢气经支路高压供气管路1502、加注支路102后向目标对象二加注；当加注支路压力检测装置502检测到目标对象二内压力达到加注需求压力时，关断高压紧急截断阀1801，停止高压储罐对目标对象二的加注，加注完成。
步骤2：加注完成后，将加注管路101中的残余氢气通过残余氢气回收管路901回收至残余氢气回收罐10中，使加注管路101内的大部分残余氢气回收至残余氢气回收罐10中；
和/或将加注支路102中的残余氢气通过支路残余氢气回收管路902回收至残余氢气回收罐10中，使加注支路102内的大部分残余氢气回收至残余氢气回收罐10中。
其中，打开回收阀1101，使加注管路101中的残余氢气，经残余氢气回收管路901回收至残余氢气回收罐10；当残余氢气回收罐10内的压力与加注管路101中的压力平衡时，关闭回收阀1101，残余氢气回收完成；
和/或打开支路回收阀1102，使加注支路102中的残余氢气，经支路残余氢气回收管路902回收至残余氢气回收罐10；当残余氢气回收罐10内的压力与加注支路102中的压力平衡时，关闭支路回收阀1102，残余氢气回收完成。
此处可以设在压力检测装置来检测残余氢气回收罐10内的压力是否与加注管路101/加注支路102中的压力平衡；或者通过时间来控制回收阀1101/支路回收阀1102的关断；本实施例中，回收阀1101/支路回收阀1102打开时间T后关断，通过计算，残余氢气回收罐10内的压力经过时间T后与加注管路101/加注支路102中的压力平衡。
步骤3：回收完成后，将加注管路101中的余下部分残余氢气通过残余氢气放散管路301放散；
和/或将加注支路102中的余下部分残余氢气通过支路残余氢气放散管路302放散。
其中，打开残余氢气放散阀401，将加注管路101中的余下部分残余氢气通过残余氢气放散管路301放散；放散完成后，关闭残余氢气放散阀401；
和/或打开支路残余氢气放散阀402，将加注支路102中的余下部分残余氢气通过支路残余氢气放散管路302放散；放散完成后，关闭支路残余氢气放散阀402。
步骤4：再次加注时，先打开残余氢气回收罐10，将残余氢气回收罐10中的氢气向目标对象一加注；当残余氢气回收罐10内的压力与目标对象一内的压力平衡时，关闭残余氢气回收罐10，残余氢气回收罐10向目标对象一加注完成；
和/或打开残余氢气回收罐10，将残余氢气回收罐10中的氢气向目标对象二加注；当残余氢气回收罐10内的压力与目标对象二内的压力平衡时，关闭残余氢气回收罐10，残余氢气回收罐10向目标对象二加注完成。
其中，打开回收阀1101，使残余氢气回收罐10中的氢气通过残余氢气回收管路901向目标对象一加注；在加注完成后在关闭回收阀1101；
和/或打开支路回收阀1102，使残余氢气回收罐10中的氢气通过支路残余氢气回收管路902向目标对象二加注；在加注完成后在关闭支路回收阀1102。
此处可以设置压力检测装置来检测残余氢气回收罐10内的压力是否与目标对象一或二的压力平衡；或者通过时间来控制回收阀1101/支路回收阀1102的关断；本实施例中，回收阀1101/支路回收阀1102打开时间T1后关断，通过计算，残余氢气回收罐10内的压力经过时间T1后与目标对象一或二内的压力平衡。
步骤5：残余氢气回收罐向目标对象一和/或目标对象二加注完成后，重复上述步骤1至4。
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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。