CN116398402B - 一种用于加氢站的热量回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于加氢站的热量回收装置，涉及氢气压缩机技术领域，包括机体和冷却组件，所述机体的中部设置有压缩缸筒，所述冷却组件设置于压缩缸筒内部边缘处，所述冷却通道的右侧连接有第一阀门，所述进水管的内部注入有除盐水，所述压缩缸筒的内部中间设置有第一活塞杆，所述排水管的另一端连接有换热器，且换热器的一出口端通过管道连接有三通管的一端。该加氢站氢气压缩机可回收热量的冷却装置，用第一活塞杆的活塞运动无需额外设置泵体输送除盐水，且除盐水可以对整个机体进行降温的同时还额外针对第一活塞杆与压缩缸筒进行降温，以避免第一活塞杆与压缩缸筒持续摩擦生热，而除盐水的使用可降低其结垢的可能性。

Description

一种用于加氢站的热量回收装置
技术领域
本发明涉及氢气压缩机技术领域，具体为一种用于加氢站的热量回收装置。
背景技术
在加氢站中往往会使用到氢气压缩机将氢气压缩至储氢罐中，以此来增加储氢罐内部的氢气储量，而气体在压缩时会发热，需要对压缩机进行降温冷却，故而需要使用到冷却装置。
现有的氢气压缩机中由于活塞杆需要沿机体内部做活塞运动以压缩气体且与机体内壁紧密贴合以防止漏气，导致长时间摩擦生热，而现有的冷却装置无法很好的针对活塞杆及其周边进行降温。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于加氢站的热量回收装置，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于加氢站的热量回收装置，包括机体和冷却组件，所述机体的中部设置有压缩缸筒，所述冷却组件设置于压缩缸筒内部边缘处，所述冷却组件包括冷却通道、第一阀门、进水管、除盐水、石英砂、第一活塞杆、第二活塞杆、竖杆、倒筒、管槽、橡胶套、吸热室、软管、第二阀门、排水管、换热器和三通管，所述冷却通道的右侧连接有第一阀门，且第一阀门的右侧连接有进水管，所述进水管的内部注入有除盐水，且除盐水的内部设置有石英砂，所述压缩缸筒的内部中间设置有第一活塞杆，且第一活塞杆的右侧设置有第二活塞杆，所述第二活塞杆的上方设置有竖杆，且竖杆的底端设置有倒筒，所述第二活塞杆的内部开设有管槽，且管槽的内壁粘接有橡胶套，所述第一活塞杆的内部开设有吸热室，且第一活塞杆的左侧连接有软管，所述冷却通道的左侧连接有第二阀门，且第二阀门的左端连接有排水管，所述排水管的另一端连接有换热器，且换热器的一出口端通过管道连接有三通管的一端。
进一步的，所述第二活塞杆位于冷却通道的内部，且竖杆顶端与冷却通道的内壁固定连接。
进一步的，所述倒筒的竖直中轴线与管槽的竖直中轴线相重合，且倒筒内部呈倒“U”状结构。
进一步的，所述倒筒的外口结构尺寸与橡胶套的内口结构尺寸相吻合，且橡胶套呈柔性结构。
进一步的，所述管槽通过吸热室与软管相连通，且软管与冷却通道相连通。
进一步的，所述冷却通道呈环形状设置于压缩缸筒内部，且冷却通道之间相互连通。
进一步的，所述冷却通道的内壁与第二活塞杆的外壁相贴合，且第二活塞杆呈镜像“L”状。
进一步的，所述三通管的另一端连接有第三阀门，且第三阀门的右侧连接有补水管。
进一步的，所述换热器的另一出口端通过管道连接有储水箱。
进一步的，所述热量回收装置的使用方法如下：
步骤一：第一活塞杆因氢气压缩机的启动而做活塞运动，第一活塞杆向下运动时第二活塞杆随之向下，同时第一阀门打开使得进水管内部的除盐水、石英砂进入冷却通道内；
步骤二：第一活塞杆再携带第二活塞杆上移，此时第二活塞杆推动除盐水、石英砂沿冷却通道内部移动，其中冷却通道不仅分布在压缩缸筒内部还分布于机体上下部；
步骤三：第二活塞杆下移时其与倒筒分离，一部分的除盐水、石英砂进入倒筒内部，而第二活塞杆上移时这部分除盐水、石英砂因倒筒插入管槽内而沿管槽依次穿过吸热室、软管而重新进入至冷却通道内部；
步骤四：第二活塞杆上移时第二阀门打开而第一阀门关闭，此时除盐水、石英砂沿排水管进入到换热器中，换热器吸收除盐水、石英砂的热量并通过管道传输至储水箱中以对其内部的饮用水进行预加热；
步骤五：换热器吸收除盐水、石英砂的热量后，温度降低的除盐水、石英砂沿管道通过三通管重新进入至进水管内部以实现循环流动；
步骤六：当冷却通道中的除盐水不足时，第三阀门打开，通过补水管向冷却通道内部补充除盐水。
本发明提供了一种用于加氢站的热量回收装置，具备以下有益效果：
利用第一活塞杆的活塞运动无需额外设置泵体输送除盐水，且除盐水可以对整个机体进行降温的同时还额外针对第一活塞杆与压缩缸筒进行降温，以避免第一活塞杆与压缩缸筒持续摩擦生热，而除盐水的使用可降低其结垢的可能性，同时石英砂随除盐水沿冷却通道内部流动过程中石英砂会与冷却通道发生摩擦，从而进一步避免水垢吸附于冷却通道内壁。
1．该加氢站氢气压缩机可回收热量的冷却装置，第一活塞杆携带第二活塞杆同步做活塞运动，以实现对氢气压缩的同时使得除盐水、石英砂沿冷却通道内部流动，对整个压缩机运作所产生的热量进行吸收，且第二活塞杆下移时其与倒筒分离，一部分的除盐水、石英砂进入倒筒内部，而第二活塞杆上移时这部分除盐水、石英砂因倒筒插入管槽内而沿管槽依次穿过吸热室、软管而重新进入至冷却通道内部，以此可以从第一活塞杆内部吸收其与压缩缸筒摩擦所产生的热量。
2．该加氢站氢气压缩机可回收热量的冷却装置，除盐水内部掺杂有石英砂，除盐水可降低冷却通道内部结垢的可能性，以避免影响降温效果，且石英砂随除盐水沿冷却通道内部流动过程中石英砂会与冷却通道发生摩擦，从而进一步避免水垢吸附于冷却通道内壁。
3.该加氢站氢气压缩机可回收热量的冷却装置，换热器吸收除盐水、石英砂的热量后，温度降低的除盐水、石英砂沿管道通过三通管重新进入至进水管内部以实现循环流动，而吸收的热量则通过另一出口端沿管道注入储水箱中，对储水箱中的饮用水进行预加热，从而缩短饮用水受热沸腾所需时间。
4．该加氢站氢气压缩机可回收热量的冷却装置，第一活塞杆携带第二活塞杆同步做活塞运动以实现除盐水的循环流动，并不需额外设置泵体作为水体的推动源，且第一活塞杆内部通过软管与冷却通道连通，基于软管的柔性结构并不会影响第一活塞杆的竖直活塞运动。
附图说明
图1为本发明一种用于加氢站的热量回收装置的压缩缸筒正视内部结构示意图；
图2为本发明一种用于加氢站的热量回收装置的进水管内部结构示意图；
图3为本发明一种用于加氢站的热量回收装置的图1中A处放大结构示意图；
图4为本发明一种用于加氢站的热量回收装置的压缩缸筒俯视内部结构示意图；
图5为本发明一种用于加氢站的热量回收装置的倒筒内部结构示意图；
图6为本发明一种用于加氢站的热量回收装置的第二活塞杆俯视结构示意图；
图7为本发明一种用于加氢站的热量回收装置的第一活塞杆正视内部结构示意图。
图中：1、机体；2、压缩缸筒；3、冷却组件；301、冷却通道；302、第一阀门；303、进水管；304、除盐水；305、石英砂；306、第一活塞杆；307、第二活塞杆；308、竖杆；309、倒筒；310、管槽；311、橡胶套；312、吸热室；313、软管；314、第二阀门；315、排水管；316、换热器；317、三通管；4、第三阀门；5、补水管。
具体实施方式
如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种用于加氢站的热量回收装置，包括机体1和冷却组件3，机体1的中部设置有压缩缸筒2，冷却组件3设置于压缩缸筒2内部边缘处，冷却组件3包括冷却通道301、第一阀门302、进水管303、除盐水304、石英砂305、第一活塞杆306、第二活塞杆307、竖杆308、倒筒309、管槽310、橡胶套311、吸热室312、软管313、第二阀门314、排水管315、换热器316和三通管317，冷却通道301的右侧连接有第一阀门302，且第一阀门302的右侧连接有进水管303，进水管303的内部注入有除盐水304，且除盐水304的内部设置有石英砂305，压缩缸筒2的内部中间设置有第一活塞杆306，且第一活塞杆306的右侧设置有第二活塞杆307，第二活塞杆307的上方设置有竖杆308，且竖杆308的底端设置有倒筒309，第二活塞杆307的内部开设有管槽310，且管槽310的内壁粘接有橡胶套311，第一活塞杆306的内部开设有吸热室312，且第一活塞杆306的左侧连接有软管313，冷却通道301的左侧连接有第二阀门314，且第二阀门314的左端连接有排水管315，排水管315的另一端连接有换热器316，且换热器316的一出口端通过管道连接有三通管317的一端，第二活塞杆307位于冷却通道301的内部，且竖杆308顶端与冷却通道301的内壁固定连接，倒筒309的竖直中轴线与管槽310的竖直中轴线相重合，且倒筒309内部呈倒“U”状结构，倒筒309的外口结构尺寸与橡胶套311的内口结构尺寸相吻合，且橡胶套311呈柔性结构，管槽310通过吸热室312与软管313相连通，且软管313与冷却通道301相连通，冷却通道301呈环形状设置于压缩缸筒2内部，且冷却通道301之间相互连通，冷却通道301的内壁与第二活塞杆307的外壁相贴合，且第二活塞杆307呈镜像“L”状；
具体操作如下，第一活塞杆306因氢气压缩机的启动而做活塞运动，第一活塞杆306向下运动时第二活塞杆307随之向下，同时第二阀门314关闭而第一阀门302打开使得进水管303内部的除盐水304、石英砂305进入冷却通道301内，且第二活塞杆307下移时其与倒筒309分离，一部分的除盐水304、石英砂305进入倒筒309内部，然后第一活塞杆306再携带第二活塞杆307上移，此时倒筒309插入管槽310内，且此时倒筒309外壁与橡胶套311贴合，此时第二活塞杆307上移使得冷却通道301内的除盐水304、石英砂305进行流动，而且第二活塞杆307上移则倒筒309变向下移以推动其内部的除盐水304、石英砂305沿管槽310依次穿过吸热室312、软管313而重新进入至冷却通道301内部，同时第二阀门314打开而第一阀门302关闭，此时除盐水304、石英砂305沿排水管315进入到换热器316中，换热器316吸收除盐水304、石英砂305的热量后，温度降低的除盐水304、石英砂305沿管道通过三通管317重新进入至进水管303内部以实现循环流动；
除盐水304、石英砂305沿冷却通道301内部流动，对整个压缩机运作所产生的热量进行吸收，除盐水304、石英砂305还可以沿吸热室312内部流动，从而实现第一活塞杆306内部吸收其与压缩缸筒2摩擦所产生的热量，且除盐水304可降低冷却通道301内部结垢的可能性，以避免影响降温效果，且石英砂305随除盐水304沿冷却通道301内部流动过程中石英砂305会与冷却通道301发生摩擦，从而进一步避免水垢吸附于冷却通道301内壁，而且第一活塞杆306内部通过软管313与冷却通道301连通，基于软管313的柔性结构并不会影响第一活塞杆306的竖直活塞运动。
如图1所示，三通管317的另一端连接有第三阀门4，且第三阀门4的右侧连接有补水管5；
具体操作如下，当冷却通道301中的除盐水304不足时，第三阀门4打开，通过补水管5向冷却通道301内部补充除盐水304，以保证冷却通道301内部的除盐水304充足。
如图1所示，换热器316的另一出口端通过管道连接有储水箱；
具体操作如下，换热器316吸收除盐水304、石英砂305的热量会通过管道传输至储水箱中以对其内部的饮用水进行预加热，从而有利于缩短饮用水受热沸腾所需时间。
如图1-7所示，冷却装置的使用方法如下：
步骤一：第一活塞杆306因氢气压缩机的启动而做活塞运动，第一活塞杆306向下运动时第二活塞杆307随之向下，同时第一阀门302打开使得进水管303内部的除盐水304、石英砂305进入冷却通道301内；
步骤二：第一活塞杆306再携带第二活塞杆307上移，此时第二活塞杆307推动除盐水304、石英砂305沿冷却通道301内部移动，其中冷却通道301不仅分布在压缩缸筒2内部还分布于机体1上下部；
步骤三：第二活塞杆307下移时其与倒筒309分离，一部分的除盐水304、石英砂305进入倒筒309内部，而第二活塞杆307上移时这部分除盐水304、石英砂305因倒筒309插入管槽310内而沿管槽310依次穿过吸热室312、软管313而重新进入至冷却通道301内部；
步骤四：第二活塞杆307上移时第二阀门314打开而第一阀门302关闭，此时除盐水304、石英砂305沿排水管315进入到换热器316中，换热器316吸收除盐水304、石英砂305的热量并通过管道传输至储水箱中以对其内部的饮用水进行预加热；
步骤五：换热器316吸收除盐水304、石英砂305的热量后，温度降低的除盐水304、石英砂305沿管道通过三通管317重新进入至进水管303内部以实现循环流动；
步骤六：当冷却通道301中的除盐水304不足时，第三阀门4打开，通过补水管5向冷却通道301内部补充除盐水304。
综上，该加氢站氢气压缩机可回收热量的冷却装置，使用时，首先第一活塞杆306因氢气压缩机的启动而做活塞运动，第一活塞杆306向下运动时第二活塞杆307随之向下，同时第二阀门314关闭而第一阀门302打开使得进水管303内部的除盐水304、石英砂305进入冷却通道301内，且第二活塞杆307下移时其与倒筒309分离，一部分的除盐水304、石英砂305进入倒筒309内部；
然后第一活塞杆306再携带第二活塞杆307上移，此时倒筒309插入管槽310内，且此时倒筒309外壁与橡胶套311贴合，此时第二活塞杆307上移使得冷却通道301内的除盐水304、石英砂305进行流动，而且第二活塞杆307上移则倒筒309变向下移以推动其内部的除盐水304、石英砂305沿管槽310依次穿过吸热室312、软管313而重新进入至冷却通道301内部，同时第二阀门314打开而第一阀门302关闭，此时除盐水304、石英砂305沿排水管315进入到换热器316中，换热器316吸收除盐水304、石英砂305的热量后，温度降低的除盐水304、石英砂305沿管道通过三通管317重新进入至进水管303内部以实现循环流动；
而换热器316吸收除盐水304、石英砂305的热量会通过管道传输至储水箱中以对其内部的饮用水进行预加热，从而有利于缩短饮用水受热沸腾所需时间；
最后当冷却通道301中的除盐水304不足时，第三阀门4打开，通过补水管5向冷却通道301内部补充除盐水304，以保证冷却通道301内部的除盐水304充足。

Claims (6)

1.一种用于加氢站的热量回收装置，包括机体(1)和冷却组件(3)，其特征在于：所述机体(1)的中部设置有压缩缸筒(2)，所述冷却组件(3)包括冷却通道(301)、第一阀门(302)、进水管(303)、除盐水(304)、石英砂(305)、第一活塞杆(306)、第二活塞杆(307)、竖杆(308)、倒筒(309)、管槽(310)、橡胶套(311)、吸热室(312)、软管(313)、第二阀门(314)、排水管(315)、换热器(316)和三通管(317)，所述冷却通道(301)的右侧连接有第一阀门(302)，且第一阀门(302)的右侧连接有进水管(303)，所述进水管(303)的内部注入有除盐水(304)，且除盐水(304)的内部设置有石英砂(305)，所述压缩缸筒(2)的内部中间设置有第一活塞杆(306)，且第一活塞杆(306)的右侧设置有第二活塞杆(307)，所述第二活塞杆(307)的上方设置有竖杆(308)，且竖杆(308)的底端设置有倒筒(309)，所述第二活塞杆(307)的内部开设有管槽(310)，且管槽(310)的内壁粘接有橡胶套(311)，所述第一活塞杆(306)的内部开设有吸热室(312)，且第一活塞杆(306)的左侧连接有软管(313)，所述冷却通道(301)的左侧连接有第二阀门(314)，且第二阀门(314)的左端连接有排水管(315)，所述排水管(315)的另一端连接有换热器(316)，且换热器(316)的一出口端通过管道连接有三通管(317)的一端；
第一活塞杆(306)携带第二活塞杆(307)同步做活塞运动；
所述第二活塞杆(307)位于冷却通道(301)的内部，且竖杆(308)顶端与冷却通道(301)的内壁固定连接；
所述管槽(310)通过吸热室(312)与软管(313)相连通，且软管(313)与冷却通道(301)相连通；
所述冷却通道(301)呈环形状设置于压缩缸筒(2)内部，且冷却通道(301)之间相互连通；
所述三通管(317)的另一端连接有第三阀门(4)，且第三阀门(4)的右侧连接有补水管(5)。
2.根据权利要求1所述的一种用于加氢站的热量回收装置，其特征在于：所述倒筒(309)的竖直中轴线与管槽(310)的竖直中轴线相重合，且倒筒(309)内部呈倒“U”状结构。
3.根据权利要求1所述的一种用于加氢站的热量回收装置，其特征在于：所述倒筒(309)的外口结构尺寸与橡胶套(311)的内口结构尺寸相吻合，且橡胶套(311)呈柔性结构。
4.根据权利要求1所述的一种用于加氢站的热量回收装置，其特征在于：所述冷却通道(301)的内壁与第二活塞杆(307)的外壁相贴合。
5.根据权利要求1所述的一种用于加氢站的热量回收装置，其特征在于：所述换热器(316)的另一出口端通过管道连接有储水箱。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于加氢站的热量回收装置，其特征在于：所述热量回收装置的使用方法如下：
步骤一：第一活塞杆(306)因氢气压缩机的启动而做活塞运动，第一活塞杆(306)向下运动时第二活塞杆(307)随之向下，同时第一阀门(302)打开使得进水管(303)内部的除盐水(304)、石英砂(305)进入冷却通道(301)内；
步骤二：第一活塞杆(306)再携带第二活塞杆(307)上移，此时第二活塞杆(307)推动除盐水(304)、石英砂(305)沿冷却通道(301)内部移动，其中冷却通道(301)不仅分布在压缩缸筒(2)内部还分布于机体(1)上下部；
步骤三：第二活塞杆(307)下移时其与倒筒(309)分离，一部分的除盐水(304)、石英砂(305)进入倒筒(309)内部，而第二活塞杆(307)上移时这部分除盐水(304)、石英砂(305)因倒筒(309)插入管槽(310)内而沿管槽(310)依次穿过吸热室(312)、软管(313)而重新进入至冷却通道(301)内部；
步骤四：第二活塞杆(307)上移时第二阀门(314)打开而第一阀门(302)关闭，此时除盐水(304)、石英砂(305)沿排水管(315)进入到换热器(316)中，换热器(316)吸收除盐水(304)、石英砂(305)的热量并通过管道传输至储水箱中以对其内部的饮用水进行预加热；
步骤五：换热器(316)吸收除盐水(304)、石英砂(305)的热量后，温度降低的除盐水(304)、石英砂(305)沿管道通过三通管(317)重新进入至进水管(303)内部以实现循环流动；
步骤六：当冷却通道(301)中的除盐水(304)不足时，第三阀门(4)打开，通过补水管(5)向冷却通道(301)内部补充除盐水(304)。
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