CN211118734U - 一种用于撬装加氢设备的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于撬装加氢设备的冷却系统，包括冷水机，冷水机的冷却液出口分别连接冷却夹套的冷却液进口以及输出缓冲管的冷却液进口，冷却夹套的冷却液出口连接液驱气泵的第一冷却液进口，输出缓冲管的冷却液出口连接输入缓冲管的冷却液进口，输入缓冲管的冷却液出口连接液驱气泵的第二冷却液进口，液驱气泵的第二冷却液出口连接液压站冷却器的冷却液进口，液压站冷却器的冷却液出口以及液驱气泵的第一冷却液出口均连接冷水机的冷却液回流口。通过冷却液作为介质来对撬装加氢设备进行降温处理，不仅防冻还具有防腐、防锈、防垢的特点，可根据温度的高低对流量调节阀的开度进行调节，从而改变冷却液的流量。

Description

一种用于撬装加氢设备的冷却系统

技术领域

本实用新型涉及撬装加氢设备的技术领域，具体来说，涉及一种用于撬装加氢设备的冷却系统。

背景技术

撬装式加氢设备是氢燃料电池汽车推广和普及的重要基础设施，它将储罐内的氢燃料经管路、输入缓冲管、液压气泵、输出缓冲管、计量系统、站控系统等元件后注入到汽车燃料电池车用瓶中的专用装置，各元件均安装在撬体内。随着加氢站制造安装技术的发展和革新，并依据加氢站站工艺流程及控制要求，将一些设备控制元件集成安装在一块底座上，组成可移动的特定功能的加氢站已成为趋势，其优点是结构紧凑，工厂制造安装，质量容易得到保证，节约大量土地，减少投资成本，且安全可靠，利于操作和维护。

撬装加氢设备通过增压把氢气源的低压氢气加压到需要的压力，然后注入到燃料电池车用气瓶中，增压后的氢气温度必然升高，因此需通过冷却系统对加注的氢气进行降温。

另外，现有的用于撬装加氢设备的冷却系统常用冷却水作为冷却介质，我国大部分地区冬季最低温度会低于0℃，如果用冷却水来作为冷却介质，管路中的水在冬季就会结冰。水结冰以后体积会膨胀很多，这样一来就有很大可能会损坏冷却系统，并且冷却水极易产生的水垢，水垢的危害相当大，水垢的导热系数很小，有了水垢之后冷却水的热传导性会大大降低；另外现有的用于撬装加氢设备的冷却系统中采用的是普通阀门无法根据温度的高低调节流量的大小。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种用于撬装加氢设备的冷却系统，其通过冷却液作为介质来对撬装加氢设备进行降温处理，解决了常用冷却水作为冷却介质的缺点，同时通过流量调节阀调节系统的流量，避免普通阀门无法控制流量的缺陷，可以根据温度的高低调节流量的大小。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于撬装加氢设备的冷却系统，包括冷水机，所述冷水机的冷却液出口分别连接冷却夹套的冷却液进口以及输出缓冲管的冷却液进口，所述冷却夹套的冷却液出口连接液驱气泵的第一冷却液进口，所述输出缓冲管的冷却液出口连接输入缓冲管的冷却液进口，所述输入缓冲管的冷却液出口连接所述液驱气泵的第二冷却液进口，所述液驱气泵的第二冷却液出口连接液压站冷却器的冷却液进口，所述液压站冷却器的冷却液出口以及所述液驱气泵的第一冷却液出口均连接所述冷水机的冷却液回流口。

进一步地，所述冷水机的冷却液出口连接有第一干管，所述第一干管分别连接有两条第一支管，其中一条所述第一支管连接所述冷却夹套的冷却液进口，另一条所述第一支管连接所述输出缓冲管的冷却液进口，所述第一支管上设置有流量计。

进一步地，所述第一干管上设置有冷却液进口阀。

进一步地，所述液压站冷却器的冷却液出口以及所述液驱气泵的第一冷却液出口各连接有第二支管，所述第二支管均连接第二干管，所述第二干管连接所述冷水机的冷却液回流口。

进一步地，所述第二支管上还设置有流量调节阀和温度传感器。

进一步地，所述第二干管上设置有冷却液回流阀。

进一步地，所述第二干管连接有放空管路，所述放空管路上设置有放空阀，所述放空管路位于所述冷却液回流阀与所述第二支管之间。

本实用新型的有益效果：通过冷却液作为介质来对撬装加氢设备进行降温处理，不仅防冻还具有防腐、防锈、防垢的特点，可根据温度的高低对流量调节阀的开度进行调节，从而改变冷却液的流量，提高了整个冷却系统的效率，操作方便，安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的用于撬装加氢设备的冷却系统的示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的缓冲管的剖视图。

图中：

1、冷水机；2、冷却夹套；3、输出缓冲管；4、液驱气泵；5、输入缓冲管；6、液压站冷却器；7、流量调节阀；8、流量计；9、冷却液进口阀；10、温度传感器；11、冷却液回流阀；12、放空阀；13、管体；14、进气口；15、出气口；16、夹套。

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，根据本实用新型实施例所述的一种用于撬装加氢设备的冷却系统，包括冷水机1，所述冷水机1的冷却液出口分别连接冷却夹套2的冷却液进口以及输出缓冲管3的冷却液进口，所述冷却夹套2的冷却液出口连接液驱气泵4的第一冷却液进口，所述输出缓冲管3的冷却液出口连接输入缓冲管5的冷却液进口，所述输入缓冲管5的冷却液出口连接所述液驱气泵4的第二冷却液进口，所述液驱气泵4的第二冷却液出口连接液压站冷却器6的冷却液进口，所述液压站冷却器6的冷却液出口以及所述液驱气泵4的第一冷却液出口均连接所述冷水机1的冷却液回流口。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述冷水机1的冷却液出口连接有第一干管，所述第一干管分别连接有两条第一支管，其中一条所述第一支管连接所述冷却夹套2的冷却液进口，另一条所述第一支管连接所述输出缓冲管3的冷却液进口，所述第一支管上设置有流量计8。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一干管上设置有冷却液进口阀9。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述液压站冷却器6的冷却液出口以及所述液驱气泵4的第一冷却液出口各连接有第二支管，所述第二支管均连接第二干管，所述第二干管连接所述冷水机1的冷却液回流口。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第二支管上还设置有流量调节阀7和温度传感器10。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第二干管上设置有冷却液回流阀11。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第二干管连接有放空管路，所述放空管路上设置有放空阀12，所述放空管路位于所述冷却液回流阀11与所述第二支管之间。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型所述的用于撬装加氢设备的冷却系统（以下简称为冷却系统）通过冷却液对整个撬装加氢设备进行冷却，冷却的内容有对接入的低压氢气源进行冷却；对增压后的高压气体进行冷却，对增压设备（液驱气泵和液压站）进行冷却。

冷却系统包括：冷水机1、流量计8、温度传感器10、流量调节阀7、冷却液进口阀9、冷却液回流阀11及相应的控制系统，撬装加氢设备中需要冷却的部件有输入缓冲管5、输出缓冲管3、冷却夹套2、液驱气泵4和液压站冷却器6。系统安装完毕后需进行压力测试，防止接头和阀门接口的泄漏。

冷水机1是一种水冷设备，可为系统提供冷却液，冷水机1上设有冷却液出口和冷却液回流口，冷却液从冷却液出口流出，冷却液从冷却液回流口流回冷水机1内。冷水机1上自带有风扇，可对冷却液进行风冷散热。

输入缓冲管5可减小输入管路流量和压力的不均匀，减小惯性损失，提高液驱气泵4的输入性能；输入缓冲管5与输出缓冲管3均为现有的缓冲管，如图2所示，缓冲管主要通过在较大的腔体内储存一定氢气的方式来减小流量和压力的不均匀，缓冲管包括管体13，管体13水平放置，管体13一端为进气口14，另一端为出气口15，进气口14和出气口15均采用缩口设计（即沿气体流动方向口径先逐渐变小再逐渐变大），管体13的外部设置有夹套16，所述夹套16壁面上设置有冷却液进口和冷却液出口，冷却液经夹套16的冷却液进口进入到夹套16中来对管体内的氢气进行降温，冷却液从夹套16的冷却液出口流出。

液驱气泵4的型号为HDLE5-D，液驱气泵4是撬装加氢设备的动力来源，液驱气泵4依靠液压为动力来把氢气增压至需要的压力；液驱气泵4上缠绕有两条冷却盘管（或液驱气泵4的外部设置有两个夹套），其中一条冷却盘管上设有第一冷却液进口和第一冷却液出口，另一条冷却盘管上设有第二冷却液进口和第二冷却液出口。冷却液流入冷却盘管后可对液驱气泵4进行降温。

冷却夹套2用于是对高温高压的氢气进行冷却降温。冷却夹套2上设有冷却液进口和冷却液出口。

输出缓冲管3是减小输出管路流量和压力的不均匀，避免流量和压力的波动，以适应工艺流程的需要。

液压站冷却器6用于液压系统的回路上，液压系统中高温油流经它时，油温降至工作温度以确保主机可以连续进行正常运转，使工作能够顺利开展；液压站冷却器6上设有冷却液进口和冷却液出口。

流量计8用来检测冷却系统中冷却液流量的仪表。其型号为RMA-12-SSV，参数为50-200ml/min,长122mm,精度4%,接口1/8"FNPT,不锈钢阀。

温度传感器10用于实时测量冷却液的温度变化，为流量调节阀7的调节提供信息。温度传感器10的型号为VZRL100，参数为Pt100,三线,-50~400℃,B级,引线8m,贴片式。温度传感器10连接控制系统，控制系统包括PLC控制器，PLC控制器的型号为西门子TP900，其自带有9寸的触摸屏。温度传感器10测得的温度显示在触摸屏上。

流量调节阀7可在一定程度上能调节冷却液的流量；流量调节阀7可以是手动流量调节阀，也可以是电动流量调节阀，若流量调节阀7为电动流量调节阀，则型号选为Bronkhorst M54GD2VA，电动流量调节阀连接控制系统，控制系统可根据温度传感器10测得的温度大小自动控制电动流量调节阀的开度进而实现调节冷却液流量的功能。

冷却液进口阀9、冷却液回流阀11、放空阀12均为球阀，可根据冷却系统的需求手动开启和关闭。

具体使用时，在冷水机1中通过风扇对冷却液进行散热后从冷水机1中流出，冷却液经过冷却液进口阀9后分成两路，一路对输出缓冲管3、输入缓冲管5、液驱气泵4和液压站冷却器6进行降温，另一路对冷却夹套2和液驱气泵4进行降温，随后冷却液汇流并经过冷却液回流阀11后流回冷水机1内进行冷却并再次循环往复。当冷却系统中有空气影响循环时通过放空阀12进行排气，可达到较好的冷却效果。

冷却系统以冷却液为介质，与冷却水相比，其显著的特点是防冻，另外，冷却液还具有防腐、防锈、防垢的功能。

此外，冷却系统中的温度传感器10、流量调节阀7和流量计8构成反馈系统来控制冷却液的流量，以此来调节温度。本实用新型将流量计8、流量调节阀7和温度传感器10集成到冷却系统中，以便通过反馈对冷却系统进行合理的控制。当系统的温度升高时，温度传感器10输出的温度数据将增大，此时通过增大流量调节阀7的开度来加大流量，增加散热效果。反之，则减小流量调节阀7的开度达到节约能源的目的。

冷却系统的冷却不仅只针对增压后的氢气，而且对输入的低压氢气同时进行冷却，这样就提高了液驱气泵4的效率，同时还对液驱气泵4和液压站冷却器6进行系统的冷却，进而在整体上使液驱气泵4的效率得到提升。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过冷却液作为介质来对撬装加氢设备进行降温处理，不仅防冻还具有防腐、防锈、防垢的特点，可根据温度的高低对流量调节阀的开度进行调节，从而改变冷却液的流量，提高了整个冷却系统的效率，操作方便，安全。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于撬装加氢设备的冷却系统，包括冷水机（1），其特征在于，所述冷水机（1）的冷却液出口分别连接冷却夹套（2）的冷却液进口以及输出缓冲管（3）的冷却液进口，所述冷却夹套（2）的冷却液出口连接液驱气泵（4）的第一冷却液进口，所述输出缓冲管（3）的冷却液出口连接输入缓冲管（5）的冷却液进口，所述输入缓冲管（5）的冷却液出口连接所述液驱气泵（4）的第二冷却液进口，所述液驱气泵（4）的第二冷却液出口连接液压站冷却器（6）的冷却液进口，所述液压站冷却器（6）的冷却液出口以及所述液驱气泵（4）的第一冷却液出口均连接所述冷水机（1）的冷却液回流口。

2.根据权利要求1所述的用于撬装加氢设备的冷却系统，其特征在于，所述冷水机（1）的冷却液出口连接有第一干管，所述第一干管分别连接有两条第一支管，其中一条所述第一支管连接所述冷却夹套（2）的冷却液进口，另一条所述第一支管连接所述输出缓冲管（3）的冷却液进口，所述第一支管上设置有流量计（8）。

3.根据权利要求2所述的用于撬装加氢设备的冷却系统，其特征在于，所述第一干管上设置有冷却液进口阀（9）。

4.根据权利要求2所述的用于撬装加氢设备的冷却系统，其特征在于，所述液压站冷却器（6）的冷却液出口以及所述液驱气泵（4）的第一冷却液出口各连接有第二支管，所述第二支管均连接第二干管，所述第二干管连接所述冷水机（1）的冷却液回流口。

5.根据权利要求4所述的用于撬装加氢设备的冷却系统，其特征在于，所述第二支管上还设置有流量调节阀（7）和温度传感器（10）。

6.根据权利要求4所述的用于撬装加氢设备的冷却系统，其特征在于，所述第二干管上设置有冷却液回流阀（11）。

7.根据权利要求6所述的用于撬装加氢设备的冷却系统，其特征在于，所述第二干管连接有放空管路，所述放空管路上设置有放空阀（12），所述放空管路位于所述冷却液回流阀（11）与所述第二支管之间。

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