橇装式液态贮氢高压加氢站的制作方法

1.本实用新型涉及加氢站技术领域，特别是涉及一种橇装式液态贮氢高压加氢站。


背景技术：

2.当前市场的加氢站以高压氢气加气站居多，这种加氢站采用长管拖车或管束式集装箱进行氢气的运输，这种运输方式功效低，运行成本高，并且高压压缩氢的氢气纯度比不上液氢汽化成的高压氢气纯度，因此会影响电池交换膜寿命，这是目前高压加氢站的最大缺陷。
3.而且采用液氢转换为高压氢的现有技术也存在缺陷：现有技术中的液氢贮罐采用普通卧式贮罐直接与柱塞泵连接使用，柱塞泵启动所需时间长，产生气量大，会频繁出现气堵，影响正常运行，增加设备维修成本。当这些气体返回贮罐气相空间时也会使贮罐压力快速上升；当贮罐压力超过其安全阀设定压力时，需进行泄放，造成浪费。
4.此外，液氢贮氢高压加氢站流程较长，设备较多，如采用在使用现场逐项进行安装、连接的技术方式进行，施工周期长，对焊接及安装等质量控制挑战很大，无法完全满足用户要求，特别是对使用地点需要变更的港区。


技术实现要素：

5.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种橇装式液态贮氢高压加氢站能够提高运输效力，提高氢气纯度，缩短了柱塞泵启动时间，避免柱塞泵气堵，降低设备维修率，降低贮罐升压速度；能够减少现场安装工作量，缩短施工周期及施工难度，减少安装质量问题，方便用户对场站进行搬迁调配；解决了当前加氢站的储氢能力低、运输成本高、设备维修率高、施工周期长、安全质量问题多等技术缺陷。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种橇装式液态贮氢高压加氢站，包括：
7.集成撬块一，用于实现高压加氢站的卸车储存及增压；
8.集成撬块二，用于实现高压加氢站的汽化、储氢及加氢；
9.集成撬块三，用于实现高压加氢站整个流程的自动化控制；
10.所述集成撬块一通过高压接头与集成撬块二进行连接，所述集成撬块三分别与集成撬块一和集成撬块二电控连接。
11.在本实用新型一个较佳实施例中，所述高压接头为高压活接头或高压卡套接头。
12.在本实用新型一个较佳实施例中，所述集成撬块一为储液加压撬，包括卧式液氢虹吸贮罐和液氢柱塞泵，该卧式液氢虹吸贮罐的进液口与液氢槽车或液氢罐箱连通，卧式液氢虹吸贮罐的出液口处设置有虹吸包，卧式液氢虹吸贮罐的出液口通过真空绝热管道连接液氢柱塞泵的进液口。
13.在本实用新型一个较佳实施例中，所述卧式液氢虹吸贮罐内部设置有隔板，该隔板用于将回流的热液与贮罐流出的冷夜分开。
14.在本实用新型一个较佳实施例中，所述真空绝热管道连接至卧式液氢虹吸贮罐外壳的绝热层。
15.在本实用新型一个较佳实施例中，所述集成撬块二为气化储氢加氢撬，包括高压汽化器、顺序控制盘、高压储氢瓶组和加氢机，其中高压汽化器的进口通过高压接头与液氢柱塞泵的出液口相连接，高压汽化器的出口通过顺序控制盘连接高压储氢瓶组，该高压储氢瓶组与加氢机连接。
16.在本实用新型一个较佳实施例中，所述集成撬块三为电气控制撬，包括plc及电源柜、安全报警柜和仪表风系统，所述plc及电源柜分别与安全报警柜和仪表风系统信号连接；所述plc及电源柜分别与集成撬块一和集成撬块二进行电性信号连接，所述安全报警柜和仪表风系统分别与集成撬块一和集成撬块二进行气性信号连接。
17.本实用新型的有益效果是：本实用新型橇装式液态贮氢高压加氢站采用液态贮氢高压加氢的贮配方式，来提高场站储氢能力，降低运输成本及运营成本，提高运输效力；利用液氢转化成高压氢气，来提高氢气纯度，有利于延长燃料电池使用寿命；采用虹吸技术的贮罐及虹吸技术贮罐的连接要求，来缩短柱塞泵启动时间，柱塞泵工作时能够有效减少气体产生，避免柱塞泵气堵，降低设备维修率，并可降低贮罐的升压速度，减少排放浪费；采用橇装的配置方法，来减少现场安装工作量，缩短施工周期及施工难度，减少安装质量问题，方便用户对场站进行搬迁调配；同时橇装式加氢站用地面积少，设备安装及投用周期短，能适用于各类用户，特别是土地面积较小，有站址变更需求的用户需要。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图，其中：
19.图1是本实用新型的橇装式液态贮氢高压加氢站一较佳实施例的框架图；
20.图2是本实用新型的橇装式液态贮氢高压加氢站一较佳实施例的具体结构示意图；
21.附图中各部件的标记如下：100、集成撬块一，110、卧式液氢虹吸贮罐，111、隔板，120、液氢柱塞泵，130、真空绝热管道，140、虹吸包，200、集成撬块二，210、高压汽化器，220、顺序控制盘，230、高压储氢瓶组，240、加氢机，300、集成撬块三，310、plc及电源柜，320、安全报警柜，330、仪表风系统。
具体实施方式
22.下面将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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参阅图1至图2，本实用新型实施例包括：
24.一种橇装式液态贮氢高压加氢站，包括：集成撬块一100、集成撬块二200和集成撬
块三300，其中所述集成撬块一100通过高压接头400与集成撬块二200进行连接，所述集成撬块三300分别与集成撬块一100和集成撬块二200电控连接。
25.具体来讲，集成撬块一100为储液加压撬，主要用于实现高压加氢站的卸车储存及增压；集成撬块二200为气化储氢加氢撬，主要用于实现高压加氢站的汽化、储氢及加氢；集成撬块三300为电气控制撬，主要用于实现高压加氢站整个流程的自动化控制。
26.更进一步地来讲，所述集成撬块一100包括卧式液氢虹吸贮罐110和液氢柱塞泵120，该卧式液氢虹吸贮罐110的进液口与液氢槽车或液氢罐箱连通，卧式液氢虹吸贮罐110的出液口通过真空绝热管道130连接液氢柱塞泵120的进液口。
27.本实用新型中，卧式液氢虹吸贮罐110的出液口处设置有虹吸包140，通过采用虹吸技术的贮罐及虹吸技术贮罐的连接要求来缩短液氢柱塞泵启动时间，以避免液氢柱塞泵气堵，降低设备维修率，降低贮罐的升压速度。
28.所述卧式液氢虹吸贮罐110内部设置有隔板111，通过该隔板111将预冷回流的热液与贮罐流出的冷夜分开；同时从卧式液氢虹吸贮罐110外壳的绝热层开始就使用真空绝热管道130将贮罐与液氢柱塞泵120进行连接，以减少气体的产生。
29.更进一步地来讲，所述集成撬块二200包括高压汽化器210、顺序控制盘220、高压储氢瓶组230和加氢机240，其中高压汽化器210的进口通过高压接头400与液氢柱塞泵120的出液口相连接，高压汽化器210的出口通过顺序控制盘220连接高压储氢瓶组230，该高压储氢瓶组230与加氢机240连接。
30.其中，在集成撬块一100和集成撬块二200相连接的位置均设置有高压接头400，该高压接头400为高压活接头或高压卡套接头。
31.更进一步地来讲，所述集成撬块三300包括plc及电源柜310、安全报警柜320和仪表风系统330，所述plc及电源柜310分别与安全报警柜320和仪表风系统330信号连接。其中，所述plc及电源柜310分别与集成撬块一100和集成撬块二200进行电性及信号连接，所述安全报警柜320和仪表风系统330分别与集成撬块一100和集成撬块二200进行气性信号连接。
32.本实用新型采用撬装的配置方法，在设备制造工厂内就完成各种设备在撬盘上的安装连接、检测以及调试，并以撬装方式整体运输至使用现场就位，通电通气后即可投入使用，可以减少现场安装工作量，缩短施工周期及施工难度，减少安装质量问题，方便用户对场站进行搬迁调配。
33.本实用新型改变了贮氢方式将气态贮氢改为液氢贮氢，采用液态贮氢高压加氢方式，来提高场站储氢能力，降低运输成本及运营成本；利用液氢转化成高压氢气，来提高氢气纯度，有利于延长燃料电池使用寿命；能够解决当前加氢站的储氢能力低、运输成本高、设备维修率高、现场施工周期长、安全质量问题多等技术缺陷。
34.本实用新型橇装式液态贮氢高压加氢站的工作过程是：
35.将液氢槽车或液氢罐箱内的液氢输送至场站的卧式液氢虹吸贮罐中进行储存，
36.场站卧式液氢虹吸贮罐中的液氢通过真空绝热管道输送至液氢柱塞泵，经液氢柱塞泵增压后送入高压汽化器，再经高压汽化器汽化后转化为高纯度高压氢气，
37.转化后的高纯度高压氢气经顺序控制盘分配后储存在高压储氢瓶组中，最终再通过加氢机加入汽车储氢瓶中。
38.本实用新型橇装式液态贮氢高压加氢站的有益效果是：
39.采用液态贮氢高压加氢的贮配方式，来提高场站储氢能力，降低运输成本及运营成本，提高运输效力；利用液氢转化成高压氢气，来提高氢气纯度，有利于延长燃料电池使用寿命；
40.采用虹吸技术的贮罐及虹吸技术贮罐的连接要求，来缩短柱塞泵启动时间，柱塞泵工作时能够有效减少气体产生，避免柱塞泵气堵，降低设备维修率，并可降低贮罐的升压速度，减少排放浪费；
41.采用橇装的配置方法，来减少现场安装工作量，缩短施工周期及施工难度，减少安装质量问题，方便用户对场站进行搬迁调配；
42.同时橇装式加氢站用地面积少，设备安装及投用周期短，能适用于各类用户，特别是土地面积较小，有站址变更需求的用户需要。
43.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。