CN211600229U - 一种用于氢气加注的直充*** - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于氢气加注的直充***，包括加注管路、吹扫管路和惰性气管路，加注管路包括氢气进气端和氢气出气端以及进气端截止阀和出气端截止阀，氢气进气端用于与加氢站内的卸气柱相连；吹扫管路包括吹扫进气端和吹扫出气端以及工艺气吹扫阀，吹扫进气端连通于进气端截止阀和出气端截止阀之间的加注管路，吹扫出气端与大气相通；惰性气管路包括惰性气进气端和惰性气出气端以及惰性气吹扫阀，惰性气进气端用于连接惰性气源，惰性气出气端连通于进气端截止阀和出气端截止阀之间的加注管路。该直充***能够在原有撬装式加氢站无法工作的情况下进行氢气加注，能够作为备用充装***，且结构简单，安装布置不影响原有撬装式加氢***。

Description

一种用于氢气加注的直充***
技术领域
本实用新型涉及氢气加注***技术领域，尤其涉及一种用于氢气加注的直充***。
背景技术
目前加氢站正在得到国家的大力推广，撬装式加氢站由于其设备集成化高，建设费用相较于固定式加氢站低很多，因此在氢能前期推广中得到很高重视和应用。
撬装加氢***是现有实现车辆加注的一种技术方案，其***是将储氢装置之外的其它结构全部集成在同一框架上，高度集成了所有设备、解决了运输困难、占地面积大、建站周期长的问题。撬装加氢***其结构包括框架、以及集成于该框架上的仪表风***、卸气管路、增压设备、闭式冷却水***、加注***、控制***和通风设备。仪表风***为卸气管路和吹扫***中的阀门提供驱动气源，包括低压切换面板和第一氮气瓶/瓶组，氮气瓶/瓶组连接于气动阀门和低压切换面板；卸气管路连接于气源和增压设备之间，该卸气管路包括连接于气源和增压设备之间的第一管件、以及设置于第一管件上的第一阀门和仪表，所述控制***分别连接于所述仪表和增压设备；所述增压设备将卸气管路提供的氢源升压并经过闭式冷却水***降温后输送到加注设备；所述通风设备包括风机，控制***连接于所述风机并控制风机将泄漏氢气排到大气中。
然而，现有技术存在以下缺陷：
1)撬装加氢***高度集成了加氢站除储氢装置外的所有设备，结构复杂，设备故障率较高，且耗电功率大；
2)撬装加氢***很多关键零部件为进口部件，维修周期较长，一旦出现问题，整站的加氢作业将完全停止。
因此，如何在原有撬装式加氢站无法工作的情况下保证车辆加氢的正常进行，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于氢气加注的直充***，该直充***可以作为撬装式加氢站的备用加注***，不影响原有撬装式加氢***的安装布置。
为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种用于氢气加注的直充***，包括：
加注管路，所述加注管路包括氢气进气端和氢气出气端，所述氢气进气端用于与加氢站内的卸气柱相连，所述加注管路上还设有进气端截止阀和出气端截止阀；
吹扫管路，所述吹扫管路包括吹扫进气端和吹扫出气端，所述吹扫进气端连通于所述进气端截止阀和所述出气端截止阀之间的所述加注管路，所述吹扫出气端与大气相通，所述吹扫管路上设置有工艺气吹扫阀；
惰性气管路，所述惰性气管路包括惰性气进气端和惰性气出气端，所述惰性气进气端用于连接惰性气源，所述惰性气出气端连通于所述进气端截止阀和所述出气端截止阀之间的所述加注管路，所述惰性气管路上设置有惰性气吹扫阀。
优选地，本实用新型提供的直充***还包括安全阀，所述安全阀的一端连接于所述出气端截止阀与所述氢气出气端之间的所述加注管路，所述安全阀的另一端连接于所述工艺气吹扫阀与所述吹扫出气端之间的所述吹扫管路。
优选地，所述吹扫管路上设置有阻火器，所述阻火器位于所述安全阀与所述吹扫出气端之间。
优选地，所述氢气进气端与所述进气端截止阀之间的所述加注管路上设置有进气压力表。
优选地，所述出气端截止阀与所述氢气出气端之间的所述加注管路上设置有出气压力表。
优选地，所述惰性气进气端与所述惰性气吹扫阀之间的所述惰性气管路上设置有单向阀。
优选地，所述惰性气吹扫阀与所述惰性气出气端之间的所述惰性气管路上设置有吹扫压力表。
优选地，所述惰性气源为氮气源。
可选地，所述惰性气进气端连接有氮气钢瓶。
可选地，所述氢气出气端连接有加氢枪。
本实用新型提供的用于氢气加注的直充***，包括加注管路、吹扫管路和惰性气管路，加注管路包括氢气进气端和氢气出气端，氢气进气端用于与加氢站内的卸气柱相连，加注管路上还设有进气端截止阀和出气端截止阀；吹扫管路包括吹扫进气端和吹扫出气端，吹扫进气端连通于进气端截止阀和出气端截止阀之间的加注管路，吹扫出气端与大气相通，吹扫管路上设置有工艺气吹扫阀；惰性气管路包括惰性气进气端和惰性气出气端，惰性气进气端用于连接惰性气源，惰性气出气端连通于进气端截止阀和出气端截止阀之间的加注管路，惰性气管路上设置有惰性气吹扫阀。
本实用新型提供的直充***的使用方法如下：
将加注管路的氢气进气端连接于卸气柱，将氢气出气端连接加氢枪，第一次使用时需将直充***进行管路吹扫，以保证气路纯洁，管路吹扫包括惰性气吹扫和工艺气吹扫；
进行惰性气吹扫时，确保直充***中所有阀门处于关闭状态，将惰性气源接入惰性气进气端，打开惰性气吹扫阀；慢慢打开惰性气源并立即关闭，打开工艺气吹扫阀并立即关闭，并将这两步操作重复多次，确保管路中的空气完全清出气路，此时，气路里是高纯惰性气体；
进行工艺气吹扫时，确保直充***中所有阀门处于关闭状态，慢慢打开进气端截止阀并立即关闭，打开工艺气吹扫阀并立即关闭，并将这两步操作重复多次，确保管路中的惰性气体完全清出气路，此时，气路里是高纯氢气；
管路吹扫结束后，打开进气端截止阀和出气端截止阀，即可开始对氢能车辆等进行氢气加注。
本实用新型具有以下有益效果：
1)本方案在撬装式加氢站的基础上加装一套直充***，在原有加氢站无法工作的情况下，通过直充***进行氢气加注，能够作为撬装式加氢站的备用充装***；
2)本方案提供的直充***的整体结构相较简单，安装布置不影响原有撬装式加氢***；
3)该直充***的设计包含惰性气吹扫和工艺气吹扫，既能保证充装气路内的气体纯洁，又能最大限度保障吹扫过程的安全性。
附图说明
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。
图1为本实用新型具体实施例中的直充***的管路结构示意图。
图1中：
1-氢气进气端、2-进气压力表、3-进气端截止阀、4-出气端截止阀、5-出气压力表、6-氢气出气端、7-工艺气吹扫阀、8-安全阀、9-阻火器、10-吹扫出气端、11-吹扫压力表、12-惰性气吹扫阀、13-单向阀、14-惰性气进气端。
具体实施方式
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做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。
请参照图1，图1为本实用新型具体实施例中的直充***的管路结构示意图。
本实用新型在撬装式加氢站已有设备的基础上加装了一套用于氢气加注的直充***，在原有加氢撬无法工作的情况下，可以通过该直充***进行氢气加注。具体的，本方案提供的用于氢气加注的直充***包括：加注管路、吹扫管路和惰性气管路。下面为对直充***管路结构的详细介绍。
加注管路包括氢气进气端1和氢气出气端6，氢气进气端1用于与加氢站内的卸气柱相连，使用时，管束车内的氢气通过卸气柱进入该直充***，加注管路上还设有进气端截止阀3和出气端截止阀4，进气端截止阀3和出气端截止阀4沿氢气进气端1至氢气出气端6的出气方向依次布置；
吹扫管路包括吹扫进气端和吹扫出气端10，吹扫进气端连通于进气端截止阀3和出气端截止阀4之间的加注管路，如图1所示，吹扫出气端10与大气相通，吹扫管路上设置有工艺气吹扫阀7；
惰性气管路包括惰性气进气端14和惰性气出气端，惰性气进气端14用于连接惰性气源，惰性气出气端连通于进气端截止阀3和出气端截止阀4之间的加注管路，惰性气管路上设置有惰性气吹扫阀12。
优选地，本实用新型提供的直充***还包括安全阀8，安全阀8的一端连接于出气端截止阀4与氢气出气端6之间的加注管路，安全阀8的另一端连接于工艺气吹扫阀7与吹扫出气端10之间的吹扫管路。安全阀8连接于氢气出气端6与吹扫出气端10之间，当加注管路的输出压力超过安全阀8的设定压力时，安全阀8会自动打开泄压，避免管路内气压过大产生危险，确保氢气加注过程的安全性。
优选地，吹扫管路上设置有阻火器9，阻火器9位于安全阀8与吹扫出气端10之间。如图1所示，在安全阀8与吹扫管路的相接处与吹扫出气端10之间的吹扫管路上布置有阻火器9，阻火器9可以阻止易燃气体的火焰蔓延，从而保证直充***的管路安全。
优选地，氢气进气端1与进气端截止阀3之间的加注管路上设置有进气压力表2，用于实时监测并显示进气端截止阀3之前的加注管路的进气压力。进气端截止阀3用于控制进气开关及进气量大小。
优选地，出气端截止阀4与氢气出气端6之间的加注管路上设置有出气压力表5，用于实时监测并显示氢气流出直充***的出气压力。出气端截止阀4用于控制氢气加注开关。
优选地，惰性气进气端14与惰性气吹扫阀12之间的惰性气管路上设置有单向阀13，单向阀13允许惰性气进气端14至惰性气出气端方向的气流单向导通，用于保证惰性气输气过程中避免气体回流。
优选地，惰性气吹扫阀12与惰性气出气端之间的惰性气管路上设置有吹扫压力表11，用于实时监测惰性气管路的压力。
需要说明的是，本方案中的惰性气源可以选用氮气、氦气等惰性气体，优选地，本方案中的惰性气源为氮气源。
可选地，惰性气进气端14连接有氮气钢瓶，氮气钢瓶内储存有高纯氮气。
可选地，氢气出气端6连接有加氢枪，加氢枪用于为氢能车辆等用氢设备直接加注氢气。
需要说明的是，本方案的直充***的上述各个压力表、截止阀、单向阀、安全阀、阻火器等部件的型号参数根据加注进气压力、流量以及吹扫进气压力等具体参数决定。
本实用新型提供的直充***的使用方法如下：
将加注管路的氢气进气端1连接于卸气柱，将氢气出气端6连接加氢枪，第一次使用时或其他有吹扫需求的情况下需将直充***进行管路吹扫，以保证气路纯洁，管路吹扫包括惰性气吹扫(一般采用高纯氮气吹扫)和工艺气吹扫(本***为氢气吹扫)；
进行惰性气吹扫时，确保直充***中所有阀门处于关闭状态，将惰性气源(本方案中采用氮气钢瓶)接入惰性气进气端14，打开惰性气吹扫阀12；慢慢打开氮气钢瓶的阀门并立即关闭，打开工艺气吹扫阀7并立即关闭，并将这两步操作重复多次(本方案中重复五次)，确保管路中的空气完全清出气路，此时，气路里是100％高纯氮气；
进行工艺气吹扫时，确保直充***中所有阀门处于关闭状态，慢慢打开进气端截止阀3并立即关闭，打开工艺气吹扫阀7并立即关闭，并将这两步操作重复多次(本方案中重复五次)，确保管路中的高纯氮气完全清出气路，此时，气路里是100％高纯氢气；
管路吹扫结束后，打开进气端截止阀3和出气端截止阀4，即可开始对氢能车辆等进行氢气加注。管束车内为高压气体，加注车辆内为低压气体，管道连通后，氢气通过压差平衡即可实现车辆加注。
本实用新型具有以下有益效果：
1)本方案在撬装式加氢站的基础上加装一套直充***，在原有加氢站无法工作的情况下，通过直充***进行氢气加注，能够作为撬装式加氢站的备用充装***；
2)本方案提供的直充***在实现车辆氢气充装的情况下，整体结构相较简单，且安装布置不影响原有撬装式加氢***；
3)该直充***的设计包含惰性气吹扫和工艺气吹扫，惰性气吹扫用高纯氮气将管路内的空气置换出来，再用氢气吹扫能避免直接用氢气吹扫管路时氢气直接与空气混合发生危险，既能保证充装气路内的气体纯洁，又能最大限度保障吹扫过程的安全性；
4)本方案在氢气出气端6和吹扫出气端10之间加装安全阀8，当输出压力超过安全阀8设定压力时，安全阀8能自动打开泄压，避免管路内气压过大产生危险。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于氢气加注的直充***，其特征在于，包括：
加注管路，所述加注管路包括氢气进气端(1)和氢气出气端(6)，所述氢气进气端(1)用于与加氢站内的卸气柱相连，所述加注管路上还设有进气端截止阀(3)和出气端截止阀(4)；
吹扫管路，所述吹扫管路包括吹扫进气端和吹扫出气端(10)，所述吹扫进气端连通于所述进气端截止阀(3)和所述出气端截止阀(4)之间的所述加注管路，所述吹扫出气端(10)与大气相通，所述吹扫管路上设置有工艺气吹扫阀(7)；
惰性气管路，所述惰性气管路包括惰性气进气端(14)和惰性气出气端，所述惰性气进气端(14)用于连接惰性气源，所述惰性气出气端连通于所述进气端截止阀(3)和所述出气端截止阀(4)之间的所述加注管路，所述惰性气管路上设置有惰性气吹扫阀(12)。
2.根据权利要求1所述的直充***，其特征在于，还包括安全阀(8)，所述安全阀(8)的一端连接于所述出气端截止阀(4)与所述氢气出气端(6)之间的所述加注管路，所述安全阀(8)的另一端连接于所述工艺气吹扫阀(7)与所述吹扫出气端(10)之间的所述吹扫管路。
3.根据权利要求2所述的直充***，其特征在于，所述吹扫管路上设置有阻火器(9)，所述阻火器(9)位于所述安全阀(8)与所述吹扫出气端(10)之间。
4.根据权利要求1所述的直充***，其特征在于，所述氢气进气端(1)与所述进气端截止阀(3)之间的所述加注管路上设置有进气压力表(2)。
5.根据权利要求1所述的直充***，其特征在于，所述出气端截止阀(4)与所述氢气出气端(6)之间的所述加注管路上设置有出气压力表(5)。
6.根据权利要求1所述的直充***，其特征在于，所述惰性气进气端(14)与所述惰性气吹扫阀(12)之间的所述惰性气管路上设置有单向阀(13)。
7.根据权利要求6所述的直充***，其特征在于，所述惰性气吹扫阀(12)与所述惰性气出气端之间的所述惰性气管路上设置有吹扫压力表(11)。
8.根据权利要求1所述的直充***，其特征在于，所述惰性气源为氮气源。
9.根据权利要求8所述的直充***，其特征在于，所述惰性气进气端(14)连接有氮气钢瓶。
10.根据权利要求1所述的直充***，其特征在于，所述氢气出气端(6)连接有加氢枪。
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