CN114382732A - 一种低温氢引射器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的低温氢引射器,包括:入口转换接头、工作管、喷嘴、泵体、引射管、引射转换接头、波纹管、截断部、出口管及出口转换接头,所述截断部包括截断阀板和与所述截断阀板连接的截断拉杆,所述截断阀板中心设置有流道孔,所述截断拉杆可移动,通过所述截断拉杆移动带动所述截断阀板的移动,以使所述截断阀板逐渐封闭所述混合室内的流道,并使所述截断阀板与所述喷嘴的出口相接触以封闭所述触喷嘴出口,使得所述工作管的流路封闭,从而实现所述工作管的流路,所述引射管的流路和所述出口管的流路隔离,保证在应急状态下,通过外界干预,快速实现各流道关断,保证氢引射器的安全性和可靠性。

Description

一种低温氢引射器
技术领域
本发明涉及制冷技术领域,特别涉及一种低温氢引射器。
背景技术
随着低温技术的不断发展,诸多领域学科对低温设备的需求都不断增加,其营造出低温环境,可以满足多种特殊需要,如在能源领域,实现氢能的高效利用,可以采用液氢的方式进行储运和利用,在此过程中,大型氢液化制冷机必不可少。大型氢液化制冷机可以高效提供冷量,将氢气液化为液氢,便于槽车储运和后续的加氢站利用。
在氢液化***中需要氢引射器实现液氢在储罐内部蒸发后的再次降温液化,具体而言,通过一股高压工作流体,流入氢引射器,实现膨胀降压,变为高速低压流体,进而将引射端的氢蒸气引入引射器的吸气腔,该部分氢蒸气为液氢储罐内由于正仲氢转化导致的蒸发量。被引射处的氢蒸气经混合室和扩散室后离开氢引射器,流入换热器进行换热降温,重新实现液化。该过程可以有效利用冷量,避免蒸发的氢气流回压缩机,导致过程中的冷量损失。
另外在氢能利用的过程中,需要低温泵将液氢从储罐内部引出,一般的低温泵由于存在机械运动部件,导致其在低温下存在运行稳定性和可靠性的问题,同时在运行过程中的漏热也会导致较大的冷量损失。因此,采用氢引射器可以通过一股高压氢气,实现液氢的引射利用,整个过程避免了运动部件,在低温环境中也无漏热损失,因此具有巨大的优势。
现有最相近的实现方案为一种汽车用的氢喷射器,其应用于燃料电池领域,通过氢喷射器实现喷射氢气流量和压力的调节,使其提高燃料电池堆的适用寿命和反应效率。在1898年到2009年的大型氢液化流程发展这篇综述中,提到了含有氢引射器的低温流程,但是该流程并没有介绍氢引射器的相关结构和安全性结构因素。
发明内容
鉴于此,有必要提供一种安全可靠的低温氢引射器。
为解决上述问题,本发明采用下述技术方案:
一种低温氢引射器,包括:入口转换接头、工作管、喷嘴、泵体、引射管、引射转换接头、波纹管、截断部、出口管及出口转换接头;
所述工作管两端连接有所述入口转换接头及所述喷嘴,所述泵体与所述引射管的一端连接,所述引射管的另一端还连接有所述引射转换接头,所述泵体与所述出口管的一端连接,所述出口管的另一端还连接有所述出口转换接头,所述出口管还连接有所述波纹管,所述波纹管内设置有所述截断部,所述泵体包括依次相连的吸气腔、混合室及扩散室,所述工作管与所述喷嘴连接的一端及所述喷嘴设置于所述吸气腔内且所述喷嘴正对所述混合室的入口处,所述截断部包括截断阀板和与所述截断阀板连接的截断拉杆,所述截断阀板中心设置有流道孔,所述截断拉杆可移动,通过所述截断拉杆移动带动所述截断阀板的移动,以使所述截断阀板逐渐封闭所述混合室内的流道,并使所述截断阀板与所述喷嘴的出口相接触以封闭所述喷嘴出口,使得所述工作管的流路封闭,从而实现所述工作管的流路,所述引射管的流路和所述出口管的流路隔离。
在其中一些实施例中,所述截断部还包括阀板凹槽,所述阀板凹槽位于所述混合室的入口处,所述截断阀板设置于所述阀板凹槽内。
在其中一些实施例中,所述截断拉杆包括上端截止板、下端截止板和设置于所述上端截止板和所述下端截止板之间的阀板滑道,所述阀板滑道与所述截断阀板相连,所述阀板滑道可移动,通过所述阀板滑道的移动可带动所述截断阀板的移动。
在其中一些实施例中,所述阀板滑道与所述截断阀板采用滑杆连接或凸轮连接或摆杆连接或曲柄连杆连接。
在其中一些实施例中,所述截断阀杆还连接有控制单元,所述控制单元可通过人工控制按钮或是电磁控制所述截断阀杆的上下移动。
在其中一些实施例中,所述截断阀板与所述泵体间设置有提料或所述截断阀板表面布置有提料。
采用上述技术方案,本发明实现的技术效果如下:
本发明提供的低温氢引射器,包括:入口转换接头、工作管、喷嘴、泵体、引射管、引射转换接头、波纹管、截断部、出口管及出口转换接头,所述截断部包括截断阀板和与所述截断阀板连接的截断拉杆,所述截断阀板中心设置有流道孔,所述截断拉杆可移动,通过所述截断拉杆移动带动所述截断阀板的移动,以使所述截断阀板逐渐封闭所述混合室内的流道,并使所述截断阀板与所述喷嘴的出口相接触以封闭所述触喷嘴出口,使得所述工作管的流路封闭,从而实现所述工作管的流路,所述引射管的流路和所述出口管的流路隔离,保证在应急状态下,通过外界干预,快速实现各流道关断,保证氢引射器的安全性和可靠性。
此外,本发明提供的低温氢引射器与传统的低温潜液泵和低温半潜泵相比,低温氢引射器较少的运动部件和无线圈电机等可以减少其在低温下的漏热量,可以保证运行过程中的稳定性和可靠性,避免低温下由于运动部件磨损或老化带来的使用寿命降低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明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,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。
图1为本发明一实施方式提供的低温氢引射器的结构示意图;
图2为本发明一实施方式提供的低温氢引射器的剖面结构示意图;
图3为本发明一实施方式提供的截断阀板的结构示意图;
图4为本发明一实施方式提供的截断拉杆的结构示意图;
图5为本发明一实施方式提供的低温氢引射器的控制流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
请参阅图1及图2,为本发明一实施方式提供的低温氢引射器的结构示意图,包括入口转换接头110、工作管120、喷嘴130、泵体140、引射管150、引射转换接头160、波纹管170、截断部180、出口管190及出口转换接头210。以下详细说明各个部件之间的连接关系。
所述工作管120两端连接有所述入口转换接头110及所述喷嘴130,所述泵体140与所述引射管150的一端连接,所述引射管150的另一端还连接有所述引射转换接头160,所述泵体140与所述出口管190的一端连接,所述出口管190的另一端还连接有所述出口转换接头210,所述出口管190还连接有所述波纹管170,所述波纹管170内设置有所述截断部180。
上述各个部件之间采用焊接的方式以及波纹管密封和机械端面密封相结合的方式实现引射器的高效密封和避免螺纹连接等方式产生泄漏;同时分体焊接也可以减小引射器的自身体积和冷量,使其降低低温下所消耗的冷量,克服了低温泵在使用过程中由于漏热等因素导致消耗过多冷量的问题缺陷。
请再参阅图2,为本发明一实施方式提供的低温氢引射器的剖面结构示意图,所述泵体140包括依次相连的吸气腔141、混合室142及扩散室142,所述工作管120与所述喷嘴130连接的一端及所述喷嘴130设置于所述吸气腔141内且所述喷嘴130正对所述混合室142的入口处,所述截断部180包括截断阀板181和与所述截断阀板181连接的截断拉杆182。
请参阅图3,为本发明一实施方式提供的截断阀板的结构示意图,所述截断阀板181中心设置有流道孔183以保证在正常工作情况下,使得其混合室142内部流道的畅通;所述截断阀板181还设置有拉杆孔184,所述拉杆孔184与所述截断拉杆182连接。
在其中一些实施例中,所述截断阀板181与所述泵体140间设置有提料或所述截断阀板表面布置有提料,以增强密封效果。
上述低温氢引射器的的工作方式为:
由于所述截断拉杆182可移动,通过所述截断拉杆182移动带动所述截断阀板181的移动,以使所述截断阀板181逐渐封闭所述混合室142内的流道,并使所述截断阀板181与所述喷嘴130的出口相接触以封闭所述喷嘴130出口,使得所述工作管120的流路封闭,从而实现所述工作管120的流路,所述引射管150的流路和所述出口管190的流路隔离,保证在应急状态下,通过外界干预,快速实现各流道关断,保证氢引射器的安全性和可靠性。
请再参阅图2,所述截断部180还包括阀板凹槽185,所述阀板凹槽185位于所述混合室142的入口处,所述截断阀板181设置于所述阀板凹槽185内,所述截断阀板181可在所述阀板凹槽185内移动。
请参阅图4,为本发明一实施方式提供的截断拉杆的结构示意图,所述截断拉杆182包括上端截止板220、下端截止板230和设置于所述上端截止板220和所述下端截止板230之间的阀板滑道240,所述阀板滑道240与所述截断阀板181相连,所述阀板滑道240可移动,通过所述阀板滑道240的移动可带动所述截断阀板181的移动。
在其中一些实施例中,所述阀板滑道与所述截断阀板采用滑杆连接或凸轮连接或摆杆连接或曲柄连杆连接。
请参阅图5,为本发明一实施方式提供的低温氢引射器的控制流程示意图,采用引射器利用高压氢气源实现对低压氢气或液氢的引射,并通过引射器的混合室和扩散室,从引射器出口流出;同时,在应急控制端可以通过人工控制按钮或是电磁控制等方式实现对截断阀杆的上下移动,通过所述截断拉杆移动带动所述截断阀板的移动,以使所述截断阀板逐渐封闭所述混合室内的流道,并使所述截断阀板与所述喷嘴的出口相接触以封闭所述触喷嘴出口,使得所述工作管的流路封闭,从而实现所述工作管的流路,所述引射管的流路和所述出口管的流路隔离,保证在应急状态下,通过外界干预,快速实现各流道关断,保证氢引射器的安全性和可靠性。
另外,本发明提供的低温氢引射器与传统的低温潜液泵和低温半潜泵相比,低温氢引射器较少的运动部件和无线圈电机等可以减少其在低温下的漏热量,可以保证运行过程中的稳定性和可靠性,避免低温下由于运动部件磨损或老化带来的使用寿命降低的问题。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,仅具体描述了本发明的技术原理,这些描述只是为了解释本发明的原理,不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进,及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低温氢引射器,其特征在于,包括:入口转换接头、工作管、喷嘴、泵体、引射管、引射转换接头、波纹管、截断部、出口管及出口转换接头;
所述工作管两端连接有所述入口转换接头及所述喷嘴,所述泵体与所述引射管的一端连接,所述引射管的另一端还连接有所述引射转换接头,所述泵体与所述出口管的一端连接,所述出口管的另一端还连接有所述出口转换接头,所述出口管还连接有所述波纹管,所述波纹管内设置有所述截断部,所述泵体包括依次相连的吸气腔、混合室及扩散室,所述工作管与所述喷嘴连接的一端及所述喷嘴设置于所述吸气腔内且所述喷嘴正对所述混合室的入口处,所述截断部包括截断阀板和与所述截断阀板连接的截断拉杆,所述截断阀板中心设置有流道孔,所述截断拉杆可移动,通过所述截断拉杆移动带动所述截断阀板的移动,以使所述截断阀板逐渐封闭所述混合室内的流道,并使所述截断阀板与所述喷嘴的出口相接触以封闭所述喷嘴出口,使得所述工作管的流路封闭,从而实现所述工作管的流路,所述引射管的流路和所述出口管的流路隔离。
2.如权利要求1所述的低温氢引射器,其特征在于,所述截断部还包括阀板凹槽,所述阀板凹槽位于所述混合室的入口处,所述截断阀板设置于所述阀板凹槽内。
3.如权利要求2所述的低温氢引射器,其特征在于,所述截断拉杆包括上端截止板、下端截止板和设置于所述上端截止板和所述下端截止板之间的阀板滑道,所述阀板滑道与所述截断阀板相连,所述阀板滑道可移动,通过所述阀板滑道的移动可带动所述截断阀板的移动。
4.如权利要求3所述的低温氢引射器,其特征在于,所述阀板滑道与所述截断阀板采用滑杆连接或凸轮连接或摆杆连接或曲柄连杆连接。
5.按照权利要求1所述的一种低温氢引射器,其特征还在于,所述截断阀杆还连接有控制单元,所述控制单元可通过人工控制按钮或是电磁控制所述截断阀杆的上下移动。
6.按照权利要求1所述的一种低温氢引射器,其特征还在于,所述截断阀板与所述泵体间设置有提料或所述截断阀板表面布置有提料。
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