CN114704766B - 一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置，包括氢气充装管路上设置有位于氢气储瓶之后的紧急切断阀，以及测压装置和氢气缓冲装置，氢气缓冲装置输出端设置有减压组件和用于对气瓶保护的超压保护组件，减压组件通过充装装置连接气瓶，充装装置和气瓶之间设置有安全阀。与现有技术相比，本发明通过采用可以适用于不同大小的气瓶的固定装置使气瓶固定，防止倾斜和碰撞等外界因素对气瓶的安全造成影响，以及采用当气瓶充装时超压会自动泄压并警报，并将信号传输给紧急切断阀的安全保护装置，通过这两种保护措施可以在氢气充装时很好地稳定气瓶中的压力，并在出现问题时及时发出警报，减少氢气气瓶爆炸造成的损失和危害。

Description

一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置

技术领域

本发明涉及一种氢气安全技术领域，尤其涉及一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置。

背景技术

随着时代的飞速发展，全球变暖，能源紧缺，各国都在积极发展新能源，当前，世界范围内新一轮能源技术革命正在兴起，国际能源格局也在发生深刻变化，可再生能源正在逐步成为新增电力的主要来源，电网结构和运行模式都将发生重大变化。

氢具有能量和物质相联通的双重属性，是电能向各行业领域延伸替代化石燃料的重要纽带，使用过程中不排放大气污染物和温室气体，同时，作为清洁低碳的能源利用介质，可以实现波动性可再生能源的大规模消纳，氢气作为如今占比很大的一种清洁能源，被广泛用于各种场景中，目前国内的氢气储运的主流方式是通过气瓶运输和储存，但是在氢气充装进气瓶的过程中，氢气可能会爆燃而危害财产安全和人身安全，因此在充装氢气时需要时刻注意气瓶中的压力，防止充装时产生超压的问题，同时需要预防气瓶因放置不稳定而倾倒进而造成爆炸的现象发生，因此需要一种可以防止氢气气瓶在充装过程中可以提供保护的装置。

发明内容

本发明的目的是要提供一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

本发明包括在氢气充装管路上设置有位于氢气储瓶和充装压缩机之间的紧急切断阀，所述充装压缩机排气端设置有测压装置和氢气缓冲装置，所述氢气缓冲装置输出端设置有减压组件和用于对氢气气瓶进行超压保护的超压保护组件，所述减压组件的输出端通过充装装置连接氢气气瓶，所述充装装置和氢气气瓶之间设置有安全阀，其中所述超压保护组件与所述紧急切断阀电性连接。

进一步，所述超压保护组件由用于固定氢气气瓶的固定装置和安装在氢气气瓶外壳上的排放降压装置组成。

进一步，所述固定装置由升降架、滑动连接件、伸缩装置、第一固定夹和第二固定夹组成，所述升降架设置有两个，并分别位于所述氢气气瓶两侧，所述滑动连接件滑动连接在所述升降架的可伸缩端上，所述第一固定夹和所述第二固定夹分别设置在两个升降架上，第一固定夹和第二固定夹分别与滑动连接件通过所述伸缩装置连接。

进一步，所述第一固定夹和所述第二固定夹与所述氢气气瓶连接的内侧设置有防震垫圈。

优选的，所述排放降压装置由变压气室、泄压气室、顶塞、活动赛、密封圈和透气网孔组成，所述泄压气室设置在气瓶瓶壁的外壁上，所述变压气室位于泄压气室内部，并且变压气室设置有调压气泵和调压阀，所述顶塞一端与变压气室内部并滑动连接，所述活动赛一端与所述顶塞的另一端固定连接，所述活动塞另一端位于设置在所述气瓶瓶壁上的泄压孔内部，所述泄压孔连通氢气气瓶内部和泄压气室，活动塞位于泄压孔内的一端设置有氢气通孔，所述氢气通孔还连通有多个分支通孔，所述密封圈设置在活动塞的外壁上，所述透气网孔位于泄压气室下端。

进一步，所述泄压气室的内部顶端设置有氢气检测仪和氢气报警器，所述氢气检测仪的信号输出端与所述氢气报警器的信号接收端电性连接。

优选的，所述活动塞位于所述泄压孔内的一端设置有弹性橡胶膜，所述弹性橡胶膜上设置有通孔，所述通孔大小与氢气通孔相同。

进一步，所述升降架底部设置有底座，所述底座放置氢气气瓶的位置下方设置有称重检测装置，所述称重检测装置的信号输出端与所述紧急切断阀电性连接。

进一步，所述第一固定夹和所述第二固定夹设置有交错的抓齿。

本发明的有益效果是：

本发明是一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置，与现有技术相比，本发明通过采用可以适用于不同大小的氢气气瓶的固定装置使氢气气瓶固定，防止倾斜和碰撞等外界因素对气瓶的安全造成影响，以及采用当气瓶充装时超压会自动泄压并触发警报，并将信号传输给紧急切断阀的安全保护装置，通过这两种保护措施可以在氢气充装时很好地稳定气瓶中的压力，并在出现问题时及时发出提醒，减少氢气气瓶爆炸造成的损失和危害。

附图说明

图1是本发明技术方案的结构示意图；

图2是本发明的超压保护组件的结构示意图；

图3是本发明的超压保护组件的侧面结构示意图；

图4是本发明的图3中A处的具体结构示意图；

图5是本发明的超压保护组件的俯视结构示意图；

图中：氢气气瓶1、升降架2、底座3、称重检测装置4、排放降压装置5、气瓶瓶壁101、泄压孔102、氢气气瓶内部103、滑动连接件201、伸缩装置202、第一固定夹203、第二固定夹204、防震垫圈205、变压气室501、泄压气室502、氢气检测装置503、氢气报警装置504、调压气泵505、调压阀506、顶塞507、活动塞508、氢气通孔509、分支通孔510、弹性橡胶膜511、密封圈512、透气网孔513。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-5所示：本发明包括一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置，在通过充装压缩机将氢气储瓶中的氢气充装到氢气气瓶中设置有多种保护装置，包括位于氢气储瓶和充装压缩机之间的紧急切断阀，在充装压缩机的排气端设置有测压装置，测压装置之后设有氢气缓冲装置，经过测压装置对充装管路里的压力进行检测之后会用氢气缓冲装置对充装压力过高的氢气进行适当的缓冲，同时在氢气缓冲装置的输出端后还连接有减压组件，减压组件的输出端通过充装装置与氢气气瓶1的充装口连通，在充装装置和氢气气瓶1之间还另设置有一个安全阀，安全阀采用手动控制，避免紧急情况下可以人工进行操作，提高安全性，在氢气气瓶上设置有超压保护组件，超压保护组件由用于固定氢气气瓶1的固定装置和安装在氢气气瓶1外壳上的排放降压装置5组成。

优选的，排放降压装置5设置在氢气气瓶的中下端上，排放降压装置5由变压气室501、泄压气室502、顶塞507、活动赛508、密封圈512和透气网孔513组成，泄压气室502固定设置在气瓶瓶壁101的外壁上，变压气室501固定在泄压气室502内部，泄压气室502的底部设置有用于排放氢气的透气网孔513，其余部位均密闭连接在氢气气瓶外壁上，在变压气室501内部为中空，一端设置有调压气泵505和调压阀506，另一端连接有可以在变压气室501内部滑动连接的顶塞507，顶塞507与变压气室501的内壁为密闭状态，当通过调压气泵505对变压气室进行增压时，顶塞507就会对气压推到变压气室501的尾端，顶塞507的另一端固定连接有一个活动塞508，活动塞508另一端位于设置在气瓶瓶壁101上的泄压孔102内部，泄压孔102连通氢气气瓶内部103和泄压气室502，活动塞508位于泄压孔102内的一端设置有氢气通孔509，氢气通孔509还连通有多个分支通孔510，密封圈512设置在活动塞508的外壁上，透气网孔513位于泄压气室502下端，在正常状态下，活动塞508的氢气通孔会被泄压孔102阻挡住，此时，氢气气瓶内的氢气不会泄露，在充装氢气的过程中，通过合理的将变压气室内部的压力调整到氢气气瓶1所能容纳的氢气压力大小，就会对顶塞另一端的活动塞508产生同样的压力，在充装时，就会在超过限定压力时对过量的氢气进行泄压。

进一步，活动塞508位于泄压孔102内的一端设置有弹性橡胶膜511，弹性橡胶膜511上设置有通孔，通孔大小与氢气通孔509相同，

优选的，为了可以清楚知道是否泄压，在泄压气室502的内部顶端设置有氢气检测仪503和氢气报警器504，氢气质量轻会优先位于泄压气室502顶端，因此在泄压的第一时刻氢气检测仪503就会产生反应，所使用的氢气检测仪503也可以使用遇到氢气变色的试纸进行替换，氢气检测仪503与氢气报警器504电性连接，在发现超压时氢气报警器就会发出警报，并将信号传递给氢气储瓶和充装压缩机之间的紧急切断阀，将其进行关闭。

优选的，固定装置由升降架2、滑动连接件201、伸缩装置202、第一固定夹203和第二固定夹204组成，第一固定夹203和第二固定夹204与氢气气瓶1连接的内侧设置有防震垫圈205，升降架2设置有两个，并分别位于氢气气瓶1两侧，滑动连接件201滑动连接在升降架2的可伸缩端上，第一固定夹203和第二固定夹204分别设置在两个升降架2上，第一固定夹203和第二固定夹204分别与滑动连接件201通过伸缩装置202连接，第一固定夹203和第二固定夹204设置有交错的抓齿，在第一固定夹203和第二固定夹204相交时可以错开使夹取的空间更小，可以适用于不同规格的氢气气瓶，在升降架2底部设置有底座3，底座3放置氢气气瓶1的位置下方设置有称重检测装置4，称重检测装置4的信号输出端与紧急切断阀电性连接。

本发明的工作原理如下：

本发明使用时，在氢气储瓶和将氢气充装入氢气气瓶中的充装压缩机之间设置有一个紧急切断阀，然后在充装通路上设置有测压装置，用于检测充装的压力是否安全，以及一个氢气缓冲装置用来将高压的氢气进行缓解，并在缓冲后通过减压组件对其进行减压到合适的压力大小，在通过充装装置将其充入到氢气气瓶中，同时在氢气气瓶前设置有一个安全阀门，用于紧急情况下的保护措施，再使用固定装置将氢气气瓶固定住，防止造成磕碰的不安全现象，固定装置通过两侧可以伸缩交错合并在一起的固定夹使氢气气瓶稳定站立，在氢气气瓶上还设置有当气瓶中压力过高产生超压时的排放降压装置，在充装其气瓶时，根据所要达到的瓶内压力来调节变压气室的压力，此时顶塞就会被压力挤压使活动塞压紧气瓶瓶壁上的泄压孔内，此时就可以对气瓶进行充装氢气，当瓶内的氢气压力超压时，活动塞就会被顶出，活动塞上的通孔就会对气瓶内的氢气进行排放降压的作用，排放出的氢气质量比空气轻，会升到泄压气室顶部，就会被氢气检测装置检测到，相应的氢气报警装置就会发出警告，并将信号输送给紧急切断阀，使其进行关闭，为使保护装置产生更好的效果，在氢气气瓶的底部还设置有一个称重检测装置，根据气瓶充装规范，重装后的重量进行设定，当超过这个重量后就会将紧急切断阀门关闭。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置，其特征在于：在氢气充装管路上设置有位于氢气储瓶和充装压缩机之间的紧急切断阀，所述充装压缩机排气端设置有测压装置和氢气缓冲装置，所述氢气缓冲装置输出端设置有减压组件和用于对氢气气瓶进行超压保护的超压保护组件，所述减压组件的输出端通过充装装置连接氢气气瓶（1），所述充装装置和氢气气瓶（1）之间设置有安全阀，其中所述超压保护组件与所述紧急切断阀电性连接；

所述超压保护组件由用于固定氢气气瓶（1）的固定装置和安装在氢气气瓶（1）外壳上的排放降压装置（5）组成；

所述排放降压装置（5）由变压气室（501）、泄压气室（502）、顶塞（507）、活动塞（508）、密封圈（512）和透气网孔（513）组成，所述泄压气室（502）设置在气瓶瓶壁（101）的外壁上，所述变压气室（501）位于泄压气室（502）内部，并且变压气室（501）设置有调压气泵（505）和调压阀（506），所述顶塞（507）一端与变压气室（501）内部滑动连接，所述活动塞（508）一端与所述顶塞（507）的另一端固定连接，所述活动塞（508）另一端位于设置在所述气瓶瓶壁（101）上的泄压孔（102）内部，所述泄压孔（102）连通氢气气瓶内部（103）和泄压气室（502），活动塞（508）位于泄压孔（102）内的一端设置有氢气通孔（509），所述氢气通孔（509）还连通有多个分支通孔（510），所述密封圈（512）设置在活动塞（508）的外壁上，所述透气网孔（513）位于泄压气室（502）下端。

2.根据权利要求1所述的一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置，其特征在于：所述固定装置由升降架（2）、滑动连接件（201）、伸缩装置（202）、第一固定夹（203）和第二固定夹（204）组成，所述升降架（2）设置有两个，并分别位于所述氢气气瓶（1）两侧，所述滑动连接件（201）滑动连接在所述升降架（2）的可伸缩端上，所述第一固定夹（203）和所述第二固定夹（204）分别设置在两个升降架（2）上，第一固定夹（203）和第二固定夹（204）分别与滑动连接件（201）通过所述伸缩装置（202）连接。

3.根据权利要求2所述的一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置，其特征在于：所述第一固定夹（203）和所述第二固定夹（204）与所述氢气气瓶（1）连接的内侧设置有防震垫圈（205）。

4.根据权利要求1所述的一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置，其特征在于：所述泄压气室（502）的内部顶端设置有氢气检测仪（503）和氢气报警器（504），所述氢气检测仪（503）的信号输出端与所述氢气报警器（504）的信号接收端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置，其特征在于：所述活动塞（508）位于所述泄压孔（102）内的一端设置有弹性橡胶膜（511），所述弹性橡胶膜（511）上设置有通孔，所述通孔大小与氢气通孔（509）相同。

6.根据权利要求3所述的一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置，其特征在于：所述升降架（2）底部设置有底座（3），所述底座（3）放置氢气气瓶（1）的位置下方设置有称重检测装置（4），所述称重检测装置（4）的信号输出端与所述紧急切断阀电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种预防充装氢气气瓶超压的安全保护装置，其特征在于：所述第一固定夹（203）和所述第二固定夹（204）设置有交错的抓齿。