本申請涉及一種撬裝增壓、加氫裝置和撬裝加氫站,為氫燃料電池汽車供給氫氣。
背景技術:
隨著全球溫室效應問題的日益突出以及國家政策對氫能源開發利用的鼓勵,越來越多的氫能源車輛投放市場,氫能市場迫切需要為氫能源車輛提供完善配套加氫設施,加氫站作為必需的配套實施也應運而生。鑒于當今寸土寸金的土地市場條件下,撬裝化、集成化、安全可靠性高的加氫站更適合投放氫能裝備市場。
目前的加氫站均為固定式、單體化的加氫站。這些加氫站目前雖有應用但面向的對象均為試驗性車輛,設備本身也是單體式、整站設備集成化不高。同時這種加氫站在運輸不便、占地面積大,不適合整體搬遷;建站周期長,土建成本投資高、加氫站現場調試周期長不利于整套產品的投資回收。
技術實現要素:
本發明的目的在于保證系統整體安全性和功能性的基礎上,提供一種全新的加氫站形式,解決目前加氫站運輸不便、占地面積大、建站周期長、土地成本投資高、加氫站調試周期長的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
本申請實施例公開一種撬裝增壓、加氫裝置,包括框架、以及集成于該框架上的儀表風系統、卸氣管路、增壓設備、閉式冷卻水系統、加注設備、控制系統和通風設備,
所述儀表風系統為卸氣管路和吹掃系統中的閥門提供驅動氣源,包括低壓切換面板和第一氮氣瓶/瓶組,所述氮氣瓶/瓶組連接于所述氣動閥門和低壓切換面板;
所述卸氣管路連接于氣源和增壓設備之間,該卸氣管路包括連接于氣源和增壓設備之間的第一管件、以及設置于第一管件上的第一閥門和儀表,所述控制系統分別連接于所述儀表和增壓設備;
所述增壓設備將卸氣管路提供的氫源升壓并經過閉式冷卻水系統降溫后輸送到加注設備;
所述通風設備包括風機,控制系統連接于所述風機并控制風機將泄漏氫氣排到大氣中。
優選的,在上述的撬裝增壓、加氫裝置中,所述框架上還集成有為檢修部件提供潔凈氮氣的吹掃系統,該吹掃系統包括第二閥門、第二管件和第二氮氣瓶/瓶組,所述第二管件連接于所述第二氮氣瓶/瓶組,所述閥門設置于所述第二管件上。
優選的,在上述的撬裝增壓、加氫裝置中,所述增壓設備為氫氣壓縮機。
優選的,在上述的撬裝增壓、加氫裝置中,所述閉式冷卻水系統包括換熱器、風冷機、離心泵和冷卻介質容器,換熱器將增壓設備輸送的高溫氫氣通過冷卻介質容器提供的冷卻介質之間進行換熱,冷卻介質通過離心泵輸送到換熱器保證冷卻介質流量滿足換熱要求。
優選的,在上述的撬裝增壓、加氫裝置中,所述加注設備包含加氫機,加注設備將增壓設備升壓并經閉式冷卻水系統降溫后氫氣通過控制系統安全、定量的輸送到氫燃料電池汽車中。
相應的,本申請還公開了一種撬裝加氫站,包括:儲氫裝置和所述的撬裝增壓、加氫裝置,儲氫裝置和撬裝增壓、加氫裝置之間通過管件連通。
優選的,在上述的撬裝加氫站中,所述的儲氫裝置可移動。
與現有技術相比,本發明的優點在于:
1、高度集成了加氫站的所有設備、解決了運輸困難、占地面積大、建站周期長的問題。
2、撬裝加氫站功能、控制的高度化集成滿足市場多樣化需求,便于氫能裝備的市場推廣。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1所示為本發明具體實施例中撬裝加氫站的原理示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
在本發明的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
結合圖1所示,撬裝加氫站包括儲氫裝置、框架以及集成于該框架上的撬裝增壓加氫裝置。其中儲氫裝置包括可移動儲氫瓶或儲氫罐;撬裝增壓、加氫裝置包含儀表風系統、吹掃系統、卸氣管路、增壓設備、閉式冷卻水系統、加注設備、控制系統和通風設備。
儲氫裝置1包含可移動儲氫瓶或儲氫罐11,兩者作為一個整體存在于儲氫裝置1中,不可分割。
其中可移動儲氫瓶或儲氫罐11用于主要作用是為撬裝加氫站提供氫源,保證加氫的連續性。
儲氫裝置1的可移動,可以通過其底部設置滾輪實現。
連接管道2的主要作用是連接儲氫裝置與撬裝增壓、加氫裝置保證氫源連續穩定的進入撬裝增壓、加氫裝置。
撬裝增壓、加氫裝置3包含儀表風系統31、吹掃系統32、卸氣管路33、增壓設備34、閉式冷卻水系統35、加注設備36、控制系統37、通風設備38、框架39,十者作為一個整體存在于撬裝加氫站中,不可分割。
其中儀表風系統31包含低壓切換面板311和氮氣瓶或氮氣瓶組312,兩者作為一個整體存在于儀表風系統31中,不可分割。
儀表風系統31為卸氣管路和吹掃系統中的中的氣動閥門(第一閥門和第二閥門)提供驅動氣源,通過控制系統37進行供氣,保證氣動閥門的正常的開、關操作。當氣源壓力低時,通過低壓切換面板311在氮氣瓶或氮氣瓶組312之間進行切換,保證儀表氣源的連續性;
吹掃系統32包含閥門321、管件322和氮氣瓶或氮氣瓶組323,三者作為一個整體存在于吹掃系統32中,不可分割。
吹掃系統32在撬裝增壓、加氫裝置檢修時,通過閥門321、管件322和氮氣瓶或氮氣瓶組323提供潔凈的氮氣,將檢修部件中的空氣吹出,降低撬裝增壓、加氫裝置3運行時存在空氣的安全隱患。
卸氣管路33包含閥門331、管件332和儀表323,三者作為一個整體存在于卸氣管路33中,不可分割。
卸氣管路33將儲氫裝置1和連接管道2的氫氣源通過閥門331、管件332進行匯總、過濾后提供給增壓設備34,通過控制系統37檢測儀表323的數值保證供氫符合增壓設備34的壓力、溫度要求。
增壓設備34包含氫氣壓縮機或具有升壓功能的設備341,兩者作為一個整體,不可分割。
增壓設備34通過氫氣壓縮機或具有升壓功能的設備341將卸氣管路33提供的氫源升壓并經過閉式冷卻水系統35降溫后輸送到加注設備36。
閉式冷卻水系統35包含換熱器351、風冷機352、離心泵353、冷卻介質容器354,四者作為一個整體存在于閉式冷卻水系統35中,不可分割。
閉式冷卻水系統35通過換熱器351將增壓設備34輸送的高溫氫氣通過冷卻介質容器354提供的冷卻介質之間進行換熱,冷卻介質通過離心泵353輸送到換熱器351保證冷卻介質流量滿足換熱要求。
加注設備36包含加氫機或具有加注功能設備361,兩者作為一個整體,不可分割。
加注設備36用于將增壓設備34升壓并經閉式冷卻水系統35降溫后氫氣通過控制系統37安全、定量的輸送到氫燃料電池汽車中。
控制系統37包含電氣柜371、人機交互程序372、工藝、安全監測系統373
三者作為一個整體存在于控制系統37中,不可分割。
控制系統37通過工藝、安全檢測系統373中的傳感器元件將信號或指令輸送到電氣柜371中的處理器,人機交互程序372對撬裝增壓、加氫裝置3的各種工藝、安全信號做出判斷,對具體的設備做出具體的行動指令,以滿足工藝、安全需要。
通風設備38包含風機381、百葉窗或可拆面板382,兩者作為一個整體存在于通風設備38中,不可分割。
通風設備38用于撬裝增壓加氫裝置2有氫氣泄漏存在安全隱患時時,通過百葉窗或可拆面板382進行自然對流;通過控制系統37使風機381運行,將泄漏氫氣排到大氣中,保證撬裝增壓加氫裝置2的安全。
框架39包含型材391,兩者作為一個整體,不可分割。
框架39用于集成儀表風系統31、吹掃系統32、卸氣管路33、增壓設備34、閉式冷卻水系統35、加注設備36、控制系統37、通風設備38。其中型材391的結構、強度符合各個設備的安裝、承載要求。
綜上所述,本案中撬裝增壓加氫裝置所有的部件均集成在框架上,其中框架的結構符合各個設備的安裝、承載要求;撬裝增壓、加氫裝置作用是將儲氫裝置的氫源通過增壓設備升壓、閉式冷卻水系統降溫后,在控制系統的安全監控下最終通過加注設備輸送到終端氫能源汽車,完成氫源車輛加氫過程,保證氫能源車輛的連續運營。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。