CN113623170B - 压缩机氢气循环方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压缩机控制领域，提供一种压缩机氢气循环方法及系统，包括：S1：启动压缩机膜头，将第一气动开关球阀初始设置为开启，将流量控制阀、第二气动开关球阀、第三气动开关球阀和第四气动开关球阀初始设置为关闭；S2：通过所述第一气动开关球阀和所述流量控制阀调节所述压缩机膜头的进口处的流量，使得所述压缩机膜头的进口处的流量始终小于预设最大值F1；S3：所述压缩机膜头将压缩后的氢气输送至加氢单元，所述加氢单元实时检测所述压缩机膜头的第三出口的流量F2，若所述压缩机膜头的第三出口的流量F2大于预设值Fa则进入氢气循环模式，否则重复步骤S3。本发明通过氢气循环能有效避免压缩机在使用过程中的频繁启停，增加压缩机的使用寿命。

Description

压缩机氢气循环方法及系统
技术领域
本发明涉及压缩机控制领域，尤其涉及一种压缩机氢气循环方法及系统。
背景技术
压缩机是加氢站关键设备，现有的加氢站中，压缩机在加氢操作结束后需要停止，等待加氢操作开始时再启动，导致压缩机在工作过程中需要频繁的启停，而启停次数过多会导致压缩机的使用寿命明显下降。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于，解决现有技术中压缩机在工作过程中需要频繁启停的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种压缩机氢气循环方法，包括：
S1：启动压缩机膜头，将第一气动开关球阀初始设置为开启，将流量控制阀、第二气动开关球阀、第三气动开关球阀和第四气动开关球阀初始设置为关闭；
S2：通过所述第一气动开关球阀和所述流量控制阀调节所述压缩机膜头的进口处的流量，使得所述压缩机膜头的进口处的流量始终小于预设最大值F1；
S3：所述压缩机膜头将压缩后的氢气输送至加氢单元，所述加氢单元实时检测所述压缩机膜头的第三出口的流量F2，若所述压缩机膜头的第三出口的流量F2大于预设值Fa则进入氢气循环模式，否则重复步骤S3。
优选地，步骤S2具体为：
S21：实时检测所述压缩机膜头的进口处的流量，若所述压缩机膜头的进口处的流量大于或等于所述预设最大值F1，则将所述第一气动开关球阀关闭，开启所述流量控制阀；否则所述第一气动开关球阀保持开启，所述流量控制阀保持关闭；
S22：所述流量控制阀用于减小氢气的流量，使所述压缩机膜头的进口处的流量小于所述预设最大值F1，
S23：减小氢气源的输出流量，若所述氢气源的输出流量小于所述预设最大值F1，则关闭所述流量控制阀，开启所述第一气动开关球阀，返回步骤S21；否则所述流量控制阀开启，所述第一气动开关球阀关闭，返回步骤S22。
优选地，步骤S3中所述氢气循环模式具体为：
S31：开启所述第二气动开关球阀，减压阀将氢气减压后再输送至所述压缩机膜头的进口进行循环；
S32：实时检测所述压缩机膜头的第一出口的流量F3，若所述压缩机膜头的第一出口的流量F3大于预设值Fb，则将所述第四气动开关球阀开启，进入步骤S33；否则所述第四气动开关球阀保持关闭，返回步骤S31；
S33：实时检测所述压缩机膜头的第二出口的流量F4，若所述压缩机膜头的第二出口的流量F4大于预设值Fc，则将所述第三气动开关球阀开启；否则所述第三气动开关球阀保持关闭，返回步骤S31。
一种压缩机氢气循环系统，用于实现所述的压缩机氢气循环方法，包括：氢气源、第一气动开关球阀、流量控制阀、压缩机膜头、加氢单元、第二气动开关球阀、减压阀、第三气动开关球阀、第四气动开关球阀、储氢瓶组和加氢单元；
所述氢气源与所述第一气动开关球阀的一端和所述流量控制阀的一端连接，所述第一气动开关球阀的另一端和所述流量控制阀的另一端与所述减压阀的一端和所述压缩机膜头的进口连接，所述压缩机膜头的第一出口与所述第二气动开关球阀的一端和所述第三气动开关球阀的一端连接，所述第二气动开关球阀的另一端与所述减压阀的另一端连接，所述压缩机膜头的第二出口与所述第四气动开关球阀的一端连接，所述第三气动开关球阀的另一端和所述第四气动开关球阀的另一端与所述储氢瓶组连接，所述压缩机膜头的第三出口与所述加氢单元连接。
本发明具有以下有益效果：
通过氢气循环能有效避免压缩机在使用过程中的频繁启停，增加压缩机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例方法流程图；
图2为本发明实施例系统结构图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明提供一种压缩机氢气循环方法，当压缩机膜头进行氢气压缩时，可自动将压缩机膜头出口氢气通过旁路回流到压缩机膜头的入口端，形成自循环而不必关停电机，并能在下次使用时实现快速启动，避免压缩机在使用过程中的频繁启停，包括以下步骤：
S1：启动压缩机膜头，将第一气动开关球阀1初始设置为开启，将流量控制阀5、第二气动开关球阀2、第三气动开关球阀3和第四气动开关球阀4初始设置为关闭；
S2：通过所述第一气动开关球阀1和所述流量控制阀5调节所述压缩机膜头的进口处的流量，使得所述压缩机膜头的进口处的流量始终小于预设最大值F1；预设最大值F1的值根据实际情况具体设置；
S3：所述压缩机膜头将压缩后的氢气输送至加氢单元，所述加氢单元实时检测所述压缩机膜头的第三出口的流量F2，若所述压缩机膜头的第三出口的流量F2大于预设值Fa则进入氢气循环模式，否则重复步骤S3；预设值Fa的值根据实际情况具体设置。
本实施例中，步骤S2具体为：
S21：实时检测所述压缩机膜头的进口处的流量，若所述压缩机膜头的进口处的流量大于或等于所述预设最大值F1，则将所述第一气动开关球阀1关闭，开启所述流量控制阀5；否则所述第一气动开关球阀1保持开启，所述流量控制阀5保持关闭；
S22：所述流量控制阀5用于减小氢气的流量，使所述压缩机膜头的进口处的流量小于所述预设最大值F1，
S23：减小氢气源的输出流量，若所述氢气源的输出流量小于所述预设最大值F1，则关闭所述流量控制阀5，开启所述第一气动开关球阀1，返回步骤S21；否则所述流量控制阀5开启，所述第一气动开关球阀1关闭，返回步骤S22。
本实施例中，步骤S3中所述氢气循环模式具体为：
S31：开启所述第二气动开关球阀2，减压阀6将氢气减压后再输送至所述压缩机膜头的进口进行循环；
S32：实时检测所述压缩机膜头的第一出口的流量F3，若所述压缩机膜头的第一出口的流量F3大于预设值Fb，则将所述第四气动开关球阀4开启，进入步骤S33；否则所述第四气动开关球阀4保持关闭，返回步骤S31；预设值Fb的值根据实际情况具体设置；
S33：实时检测所述压缩机膜头的第二出口的流量F4，若所述压缩机膜头的第二出口的流量F4大于预设值Fc，则将所述第三气动开关球阀3开启；否则所述第三气动开关球阀3保持关闭，返回步骤S31；预设值Fc的值根据实际情况具体设置。
参考图2，本发明提供一种压缩机氢气循环系统，用于实现上述的压缩机氢气循环方法，其特征在于，包括：氢气源、第一气动开关球阀1、流量控制阀5、压缩机膜头、加氢单元、第二气动开关球阀2、减压阀6、第三气动开关球阀3、第四气动开关球阀4、储氢瓶组和加氢单元；
所述氢气源与所述第一气动开关球阀1的一端和所述流量控制阀5的一端连接，所述第一气动开关球阀1的另一端和所述流量控制阀5的另一端与所述减压阀6的一端和所述压缩机膜头的进口连接，所述压缩机膜头的第一出口与所述第二气动开关球阀2的一端和所述第三气动开关球阀3的一端连接，所述第二气动开关球阀2的另一端与所述减压阀6的另一端连接，所述压缩机膜头的第二出口与所述第四气动开关球阀4的一端连接，所述第三气动开关球阀3的另一端和所述第四气动开关球阀4的另一端与所述储氢瓶组连接，所述压缩机膜头的第三出口与所述加氢单元连接；
具体实现中，在压缩机氢气循环系统的各检测点上均设置有流量检测器，用于监控监测点处的氢气流量；
压缩机膜头由电机驱动，通过皮带传动将转速进行转变以满足压缩机膜头转速的要求；电机和压缩机膜头安装在底橇上，压缩机膜头将以恒转速496rmp进行运行；5MPa氢气通过进气过滤器(过滤精度5um)过滤后，然后进入压缩机膜头的进口，通过压缩机膜头增压，出压缩后的氢气通过气体冷却器后，确保压强增加至45MPa；
气动开关球阀用于实现管道的流通与关断；
流量控制阀5用于控制流入氢气的流量，放置流入氢气的流量过大导致管道破裂；
减压阀6用于将循环的45MPa氢气减压至5MPa。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为标识。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图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他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种压缩机氢气循环系统，其特征在于，包括：氢气源、第一气动开关球阀(1)、流量控制阀(5)、压缩机膜头、加氢单元、第二气动开关球阀(2)、减压阀(6)、第三气动开关球阀(3)、第四气动开关球阀(4)、储氢瓶组和加氢单元；
所述氢气源与所述第一气动开关球阀(1)的一端以及所述流量控制阀(5)的一端连接，所述第一气动开关球阀(1)的另一端、所述流量控制阀(5)的另一端、所述减压阀(6)的一端分别与所述压缩机膜头的进口连接，所述压缩机膜头的第一出口与所述第二气动开关球阀(2)的一端以及所述第三气动开关球阀(3)的一端连接，所述第二气动开关球阀(2)的另一端与所述减压阀(6)的另一端连接，所述压缩机膜头的第二出口与所述第四气动开关球阀(4)的一端连接，所述第三气动开关球阀(3)的另一端、所述第四气动开关球阀(4)的另一端分别与所述储氢瓶组连接，所述压缩机膜头的第三出口与所述加氢单元连接。
2.一种压缩机氢气循环方法，基于如权利要求1所述的压缩机氢气循环系统实现，其特征在于，包括：
S1：启动压缩机膜头，将第一气动开关球阀(1)初始设置为开启，将流量控制阀(5)、第二气动开关球阀(2)、第三气动开关球阀(3)和第四气动开关球阀(4)初始设置为关闭；
S2：通过所述第一气动开关球阀(1)和所述流量控制阀(5)调节所述压缩机膜头的进口处的流量，使得所述压缩机膜头的进口处的流量始终小于预设最大值F1；
S3：所述压缩机膜头将压缩后的氢气输送至加氢单元，所述加氢单元实时检测所述压缩机膜头的第三出口的流量F2，若所述压缩机膜头的第三出口的流量F2大于预设值Fa则进入氢气循环模式，否则重复步骤S3；
步骤S3中所述氢气循环模式具体为：
S31：开启所述第二气动开关球阀(2)，减压阀(6)将氢气减压后再输送至所述压缩机膜头的进口进行循环；
S32：实时检测所述压缩机膜头的第一出口的流量F3，若所述压缩机膜头的第一出口的流量F3大于预设值Fb，则将所述第四气动开关球阀(4)开启，进入步骤S33；否则所述第四气动开关球阀(4)保持关闭，返回步骤S31；
S33：实时检测所述压缩机膜头的第二出口的流量F4，若所述压缩机膜头的第二出口的流量F4大于预设值Fc，则将所述第三气动开关球阀(3)开启；否则所述第三气动开关球阀(3)保持关闭，返回步骤S31。
3.根据权利要求2所述的压缩机氢气循环方法，其特征在于，步骤S2具体为：
S21：实时检测所述压缩机膜头的进口处的流量，若所述压缩机膜头的进口处的流量大于或等于所述预设最大值F1，则将所述第一气动开关球阀(1)关闭，开启所述流量控制阀(5)；否则所述第一气动开关球阀(1)保持开启，所述流量控制阀(5)保持关闭；
S22：所述流量控制阀(5)用于减小氢气的流量，使所述压缩机膜头的进口处的流量小于所述预设最大值F1，
S23：减小氢气源的输出流量，若所述氢气源的输出流量小于所述预设最大值F1，则关闭所述流量控制阀(5)，开启所述第一气动开关球阀(1)，返回步骤S21；否则所述流量控制阀(5)开启，所述第一气动开关球阀(1)关闭，返回步骤S22。
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