CN210398377U - 氢混天然气用的氢气增压器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氢混天然气用的氢气增压器设备，属于管路增压技术领域。本实用新型的增压管路根据氢气增压方向分为一级增压管路和二级增压管路，双向增压器包括中间截面较大的大活塞和两端截面较小的左侧活塞和右侧活塞，液压换向阀的两端分别通过管路连接左侧先导阀和右侧先导阀，右侧先导阀与加压阀相连；大活塞两端分别通过第一油管和第二油管连接液压换向阀的不同换向室，换向室底部通过左侧油阀和右侧油阀连接至油罐；左侧活塞两端通进气阀和一级增压阀连接一级增压管路，右侧活塞两端通过二级增压阀和排气阀连接二级增压管路。本实用新型为氢气的增压提供一个可靠的先进设备。

Description

氢混天然气用的氢气增压器设备

技术领域

本实用新型涉及一种氢混天然气用的氢气增压器设备，属于管路增压技术领域。

背景技术

现有的氢气和天然气混合，需要对氢气罐所处压力有一定要求。常见的低压氢气罐加注到天然气中，氢气压力过低，而天然气压力过高，在加注过程不能有效控制所需氢气的压力，大大影响的天然气掺氢的效率，不能使掺氢天然气燃烧效率最大化。尚需要一种对氢气进行安全可靠增压的设备，为后续与天然气混合做准备。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种安全、高效的生产氢混天然气的装备，为氢气的增压提供一个可靠的先进设备。

本实用新型所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，包括增压管路、双向增压器和液压换向阀，增压管路一端连接低压氢气罐，另一端连接高压储氢罐，增压管路根据氢气增压方向分为一级增压管路和二级增压管路，一级增压管路上设置有进气阀和一级增压阀，二级增压管路上设置有二级增压阀和排气阀；双向增压器一端位于进气阀和一级增压阀之间，双向增压器另一端位于二级增压阀和排气阀之间；双向增压器包括中间截面较大的大活塞和两端截面较小的左侧活塞和右侧活塞，液压换向阀的两端分别通过管路连接左侧先导阀和右侧先导阀，右侧先导阀与加压阀相连；大活塞两端分别通过第一油管和第二油管连接液压换向阀的不同换向室，换向室底部通过左侧油阀和右侧油阀连接至油罐；左侧活塞两端通进气阀和一级增压阀连接一级增压管路，右侧活塞两端通过二级增压阀和排气阀连接二级增压管路。

优选地，所述大活塞左移，大活塞通过第一油管与液压换向阀的换向室相连通，并且通过左侧油阀与油罐相连通；同时，油罐与液压换向阀的换向室的右侧油阀相连通，换向室与大活塞通过第二油管相连通。

优选地，所述大活塞右移，大活塞通过第二油管与液压换向阀的换向室相连通，并且通过右侧油阀与油罐相连通；同时，油罐与液压换向阀的换向室的左侧油阀相连通，换向室与大活塞通过第一油管相连通。

优选地，所述大活塞左移，左侧活塞移动到左侧，产生高压输出，一级增压过的氢气经由一级增压管路进入二级增压管路。

优选地，所述大活塞右移，右侧活塞移动到右侧，产生高压输出，二级增压过的氢气经由二级增压管路进入高压储氢罐。

优选地，所述进气阀、一级增压阀、二级增压阀和排气阀均为单向阀。

优选地，所述大活塞周围存在环形腔、液压换向阀的换向室均充满液压油。

优选地，所述排气阀连接高压储氢罐，高压储氢罐通过比例调节阀与天然气罐按照比例混合后注入氢混天然气罐。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，满足氢气增压的各种环境和压力要求，相对传统增压机，体积小，安装方便，造价低，运行过程更加节能；采用液压驱动的双向增压器，将低压氢气增压至0.5Mpa以上，为混掺到0.5-120Mpa 未增压天然气做准备；相对于现有设备，本实用新型的氢气输出压力大，通过二级增压可以在较大增压范围内进行压力控制，并且实现无级变压。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是液压油管路流向示意图。

图3是氢气增压管路流向示意图。

图4是氢混天然气的结构示意图。

图中：1、一级增压管路；11、进气阀；12、一级增压阀；2、二级增压管路；21、二级增压阀；22、排气阀；3、双向增压器；31、大活塞；32、左侧活塞；33、右侧活塞；34、左侧呼吸器；35、右侧呼吸器；4、液压换向阀；41、第一油管；42、换向室；43、左侧先导阀； 44、右侧先导阀；45、第二油管；46、左侧油阀；47、右侧油阀；48、加压阀；5、高压储氢罐；6、天然气罐；7、氢混天然气罐。

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。

实施例1：

本实用新型所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，利用液压驱动的大活塞31联合左右两侧活塞，低压氢气的压力为小于0.5Mpa，高压氢气的压力为0.5-120Mpa，可以满足氢气掺混的各种环境和压力要求。

如图1至图3所示，本实用新型所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，包括增压管路、双向增压器3和液压换向阀4，增压管路一端连接低压氢气罐，另一端连接高压储氢罐5，增压管路根据氢气增压方向分为一级增压管路1和二级增压管路2，一级增压管路1上设置有进气阀11和一级增压阀12，二级增压管路2上设置有二级增压阀21和排气阀22；双向增压器3一端位于进气阀11和一级增压阀12之间，双向增压器3另一端位于二级增压阀21和排气阀22之间；双向增压器3包括中间截面较大的大活塞31和两端截面较小的左侧活塞32和右侧活塞33，大活塞31两端分别通过第一油管41和第二油管45连接液压换向阀4的不同换向室42，换向室42底部通过左侧油阀46和右侧油阀47连接至油罐；左侧活塞32两端通进气阀11和一级增压阀12连接一级增压管路1，右侧活塞33两端通过二级增压阀21和排气阀22连接二级增压管路2。

所述大活塞31左移，大活塞31通过第一油管41与液压换向阀4的换向室42相连通，并且通过左侧油阀46与油罐相连通；同时，油罐与液压换向阀4的换向室42的右侧油阀47相连通，换向室42与大活塞31通过第二油管45相连通。

所述大活塞31右移，大活塞31通过第二油管45与液压换向阀4的换向室42相连通，并且通过右侧油阀47与油罐相连通；同时，油罐与液压换向阀4的换向室42的左侧油阀46相连通，换向室42与大活塞31通过第一油管41相连通。

所述进气阀11、一级增压阀12、二级增压阀21和排气阀22均为单向阀。

所述大活塞31周围存在环形腔、液压换向阀4的换向室42均充满液压油。

所述左侧活塞32移动到左侧，产生高压输出，一级增压过的氢气经由一级增压管路1进入二级增压管路2。

所述右侧活塞33移动到右侧，产生高压输出，二级增压过的氢气经由二级增压管路2进入高压储氢罐5。

所述一级高压输出的压强低于二级高压输出。

需要说明的是：大活塞31周围存在环形腔上部还设置有左侧呼吸器34和右侧呼吸器35，用于平衡大活塞31内外压力，使压差为0。

如图4所述，所述排气阀22连接高压储氢罐5，高压储氢罐5通过比例调节阀与天然气罐6按照比例混合后注入氢混天然气罐7。将低压氢气增压至0.5Mpa以上，为混掺到 0.5-120Mpa未增压天然气做准备。

本实用新型的氢气输出压力大，通过二级增压可以在较大增压范围内进行压力控制，并且实现无级变压。

实施例2：

本实用新型的使用过程如下所示：

如图2所示，本实用新型所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，低压氢气罐通过进气阀11进入一级增压管路1，双向增压器3开始工作；同时，加压阀48通过加压泵给液压换向阀加压，左侧先导阀43和右侧先导阀44导通；第一油管41将向下压迫的液压油从环形腔排到换向室42，再经过左侧油阀46排到油罐；而油罐再通过右侧油阀47将液压油排到换向室42，进而排到与第二油管45相连的双向增压器；此时，左侧活塞32移动到左侧，产生高压输出，一级增压过的氢气经由一级增压管路1进入二级增压管路2。

需要说明的是：液压换向阀处于如图2所示的位置，即整体向右偏转。

如图3所示，大活塞31上的环形腔与第二油管45相通时，由于没有压力，液压换向阀 4不换向，大活塞31继续运动，带动右侧活塞33压迫液压油产生高压，二级增压氢气压迫排气阀22开启，液压油进入二级增压管路2。第二油管45将向下压迫的液压油从环形腔排到换向室42，再经过右侧油阀47排到油罐；而油罐再通过左侧油阀46将液压油排到换向室42，进而排到与第一油管41相连的双向增压器；此时，右侧活塞33移动到右侧，产生高压输出，二级增压过的氢气经由二级增压管路2进入高压储氢罐5。

需要说明的是：液压换向阀处于如图3所示的位置，即整体向左偏转。

如图4所示，活塞继续运动直至继续换向，如此往复运动，向系统供油；高压储氢罐5 通过比例调节阀、天然气罐6通过比例调节阀，两者的气体根据所需比例进行掺混，形成氢混天然气并存储于氢混天然气罐7中，氢混天然气罐7与对应的管网相连。

需要说明的是：左侧先导阀43和右侧先导阀44通过气囊与液压换向阀4相连，气囊位于液压换向阀4的下方。

本实用新型可广泛运用于管路增压场合。

涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本实用新型保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种氢混天然气用的氢气增压器设备，包括增压管路、双向增压器(3)和液压换向阀(4)，增压管路一端连接低压氢气罐，另一端连接高压储氢罐(5)，其特征在于，增压管路根据氢气增压方向分为一级增压管路(1)和二级增压管路(2)，一级增压管路(1)上设置有进气阀(11)和一级增压阀(12)，二级增压管路(2)上设置有二级增压阀(21)和排气阀(22)；双向增压器(3)一端位于进气阀(11)和一级增压阀(12)之间，双向增压器(3)另一端位于二级增压阀(21)和排气阀(22)之间；双向增压器(3)包括中间截面较大的大活塞(31)和两端截面较小的左侧活塞(32)和右侧活塞(33)，液压换向阀(4)的两端分别通过管路连接左侧先导阀(43)和右侧先导阀(44)，右侧先导阀(44)与加压阀(48)相连；大活塞(31)两端分别通过第一油管(41)和第二油管(45)连接液压换向阀(4)的不同换向室(42)，换向室(42)底部通过左侧油阀(46)和右侧油阀(47)连接至油罐；左侧活塞(32)两端通进气阀(11)和一级增压阀(12)连接一级增压管路(1)，右侧活塞(33)两端通过二级增压阀(21)和排气阀(22)连接二级增压管路(2)。

2.根据权利要求1所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，其特征在于，所述大活塞(31)左移，大活塞(31)通过第一油管(41)与液压换向阀(4)的换向室(42)相连通，并且通过左侧油阀(46)与油罐相连通；同时，油罐与液压换向阀(4)的换向室(42)的右侧油阀(47)相连通，换向室(42)与大活塞(31)通过第二油管(45)相连通。

3.根据权利要求1所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，其特征在于，所述大活塞(31)右移，大活塞(31)通过第二油管(45)与液压换向阀(4)的换向室(42)相连通，并且通过右侧油阀(47)与油罐相连通；同时，油罐与液压换向阀(4)的换向室(42)的左侧油阀(46)相连通，换向室(42)与大活塞(31)通过第一油管(41)相连通。

4.根据权利要求2所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，其特征在于，所述大活塞(31)左移，左侧活塞(32)移动到左侧，产生高压输出，一级增压过的氢气经由一级增压管路(1)进入二级增压管路(2)。

5.根据权利要求3所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，其特征在于，所述大活塞(31)右移，右侧活塞(33)移动到右侧，产生高压输出，二级增压过的氢气经由二级增压管路(2)进入高压储氢罐(5)。

6.根据权利要求1所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，其特征在于，所述进气阀(11)、一级增压阀(12)、二级增压阀(21)和排气阀(22)均为单向阀。

7.根据权利要求1所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，其特征在于，所述大活塞(31)周围存在环形腔、液压换向阀(4)的换向室(42)均充满液压油。

8.根据权利要求1所述的氢混天然气用的氢气增压器设备，其特征在于，所述排气阀(22)连接高压储氢罐(5)，高压储氢罐(5)通过比例调节阀与天然气罐(6)按照比例混合后注入氢混天然气罐(7)。

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