CN214619059U - 加氢站管路用降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种加氢站管路用降温系统，所述的管路包括设在氢压机与高压储罐之间的用于输送高压氢气的第一输氢管道，设在高压储罐与加氢机之间的用于输送高压氢气的第二输氢管道，设在加氢机与加注枪头之间的用于输送高压氢气的第三输氢管道，以及对氢压机排气口进行冷却的冷却循环管道。所述第一输氢管道、第二输氢管道、第三输气管道和冷却循环管道全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低管路内流体的温度。本实用新型将第一输氢管道、第二输氢管道、第三输氢管道和冷却循环管道中的任何一者或任意组合埋设于地下，管道中的流体通过热交换获得浅层地热进行冷却，充分利用浅层地热，节约能源。

Description

加氢站管路用降温系统

技术领域

本实用新型属于氢气加注技术领域，具体涉及一种加氢站管路用降温系统。

背景技术

以氢气作为动力能源的燃料汽车(比如小桥车、小客车、大中型大巴、货运车辆等)产业链现已经成为全世界新型能源产业的热点。当前成熟的技术水平，氢气从生产地到加氢站，基本都是先将氢气充装到管束车，再由管束车运输到加氢站，在加氢站由卸气柱卸载管束车上的氢气，再由氢气压缩机(以下简称氢压机)增压到所需要的技术压力水平存放到高压储罐，加氢机将氢从高压储罐加注到氢燃料汽车车载储氢瓶。

向氢燃料汽车车载储氢瓶加注氢气时，应对输送至车载储氢瓶的氢气进行冷却，常用冷却设备对输氢管道中的氢气进行降温，使加注温度保持在45℃以下，且不低于零下-40℃。另外，氢压机工作时，氢压机的排气阀出口温度较高，也需使用冷却设备进行降温。常用冷却设备一般为电力驱动，消耗能耗大，不利于节能环保。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种加氢站管路用降温系统。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：加氢站管路用降温系统，管路包括设在氢压机与高压储罐之间的用于输送高压氢气的第一输氢管道，和/或设在高压储罐与加氢机之间的用于输送高压氢气的第二输氢管道，和/或设在加氢机与加注枪头之间的用于输送高压氢气的第三输氢管道，和/或对氢压机排气口进行冷却的冷却循环管道；第一输氢管道全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低第一输氢管道内氢气的温度；第二输氢管道全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低第二输氢管道内氢气的温度；第三输氢管道全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低第三输氢管道内氢气的温度；冷却循环管道上设有循环泵，冷却循环管道全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低氢压机排气温度。

上述技术方案中，将第一输氢管道、第二输氢管道、第三输氢管道和冷却循环管道中的任何一者或任意组合埋设于地下，管道中的流体通过热交换获得浅层地热进行冷却，充分利用浅层地热，节约能源。

在本实用新型的一种优选实施方式中，第一输氢管道、第二输氢管道和第三输氢管道上均设有两个温度表，两个温度表分别设在靠近输氢管道的进气端和出气端上。

上述技术方案中，通过设置温度表便于人们检监测输氢管道中氢气的温度，保证氢气的温度在安全范围内。

在本实用新型的一种优选实施方式中，第一输氢管道、和/或第二输氢管道、和/或第三输氢管道、和/或冷却循环管道具有如下结构：包括位于进气端的进气管、位于出气端的出气管、以及位于进气管和出气管之间的至少一根输气支管；输气支管部分或全部埋设于地下，每根输气支管埋入地下的长度各不相同；当输气支管的数量为两条及以上时，两条及以上输气支管并联连接，部分或者全部输气支管同时输送氢气，进气管的出口与输气支管的入口之间和/或输气支管的出口与出气管的入口之间设有气路切换装置。

上述技术方案中，人们可根据实际情况选择氢气由哪些输气支管输送，由此根据季节改变管道埋入地下的深度。

在本实用新型的一种优选实施方式中，气路切换装置为多路阀，当进气管的出口与输气支管的入口之间、以及输气支管的出口与出气管的入口之间均设有气路切换装置时，两个气路切换装置分别为第一多路阀和第二多路阀，第一多路阀具有一个入口和若干出口，第二多路阀具有若干入口和一个出口；进气管的出口与第一多路阀的入口相连，输气支管的入口与第一多路阀的出口相连，输气支管的出口与第二多路阀的人口相连，出气管的入口与第二多路阀的出口相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，气路切换装置包括分别设在每根输气支管上的截止阀。

在本实用新型的一种优选实施方式中，第一输氢管道和/或第二输氢管道和/或第三输氢管道和/或冷却循环管道位于地面的出气端管道上还连接有冷却器。当地下换热达不到安全温度以下时，可以通过冷却器进一步降温，确保绝对安全的同时比没有地下换热更节能。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例一的加氢站管路用降温系统的示意图。

图2是本申请实施例二的加氢站管路用降温系统的示意图。

图3是本申请实施例三的加氢站管路用降温系统的示意图一。

图4是本申请实施例三的加氢站管路用降温系统的示意图二。

说明书附图中的附图标记包括：氢压机10、冷却循环管道11、循环泵12、第一输氢管道20、进气管21、出气管22、输气支管23、第一多路阀24、第二多路阀25、温度表26、截止阀27、高压储罐 30、第二输氢管道40、加氢机50、第三输氢管道60、车辆70、冷却器80、地面a。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

本实施例提供了一种加氢站管路用降温系统，如图1所示，在一种优选的实施方式中，的管路包括设在氢压机10与高压储罐30之间的用于输送高压氢气的第一输氢管道20，设在高压储罐30与加氢机 50之间的用于输送高压氢气的第二输氢管道40，设在加氢机50与加注枪头之间的用于输送高压氢气的第三输氢管道60，以及对氢压机 10排气口进行冷却的冷却循环管道11。

第一输氢管道20全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低第一输氢管道20内氢气的温度。第二输氢管道40 全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低第二输氢管道40内氢气的温度。第三输氢管道60全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低第三输氢管道60内氢气的温度。冷却循环管道11上设有循环泵12，冷却循环管道11全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低氢压机10 的排气温度。

采用这样的技术方案，将第一输氢管道20、第二输氢管道40和第三输氢管道60(简称输氢管道)埋设于地下，输氢管道中的氢气通过与地下环境进行热量交换的方式降低其温度，充分利用浅层地热，节约能源。将冷却循环管道11埋设于地下，冷却循环管道11中的流体(比如水或者冷却油)通过与地下环境进行热量交换的方式降低其温度，再通过热量交换带走氢压机10(比如氢压机10排气阀出口)的热量，降低氢压机10的排气温度，充分利用浅层地热，节约能源。

需要说明的是，根据实际情况，可将第一输氢管道20、第二输氢管道40、第三输氢管道60和冷却循环管道11中的任何一者或任意组合埋设于地下，埋入地下深度根据实际降温需求进行确定，比如埋入地下20-30米。

在另一优选的实施方式中，第一输氢管道20、第二输氢管道40 和第三输氢管道60上均设有两个温度表26，两个温度表26分别设在靠近输氢管道的进气端和出气端上。设置温度表26便于人们检监测输氢管道中氢气的温度，保证氢气的温度在安全范围内。需要说明的是，氢压机10自带温度表，可不再另行设置。

在本实用新型的另一优选实施方式中，第一输氢管道20具有如下结构：

包括位于进气端的进气管21、位于出气端的出气管22、以及位于进气管21和出气管22之间的至少一根输气支管23，图1中所示为设置四根输气支管23。输气支管23部分或全部埋设于地下，比如一根输气支管23位于地面a上，三根输气支管23埋于地下，每根输气支管23埋入地下的长度各不相同。四根输气支管23并联连接，部分或者全部输气支管23同时输送氢气。进气管21的出口与输气支管 23的入口之间、以及输气支管23的出口与出气管22的入口之间均设有气路切换装置。

在本实施方式中，气路切换装置为多路阀，两个气路切换装置分别为第一多路阀24和第二多路阀25，第一多路阀24具有一个入口和若干出口，第二多路阀25具有若干入口和一个出口。进气管21的出口与第一多路阀24的入口相连，输气支管23的入口与第一多路阀 24的出口相连，输气支管23的出口与第二多路阀25的人口相连，出气管22的入口与第二多路阀25的出口相连。通过操作多路阀，第一多路阀24的入口可同时与一个、两个或多个出口连通，第二多路阀25的出口可同时与一个、两个或多个入口连通。

通过操作第一多路阀24和第二多路阀25，人们可改变输气支管 23的通断，使得人们可根据季节调整氢气由哪些输气支管23输送。比如夏季氢气由埋入地下最长的一根输气支管23输送，春季和秋季由埋入地下第二长的一根输气支管23进行输送，冬季由埋入地下最短的一根输气支管23进行输送。实际中，某些地方夏季气温较高，氢气也可由埋入地下的两条或以上输气支管23输送；实际中，某些地方冬天地下温度比地上高，氢气也可由位于地面a上的输气支管 23输送，根据实际情况选择氢气由哪些输气支管23输送。

需要说明的是，也可仅在进气管21的出口与输气支管23的入口之间设置一个气路切换装置，或者在输气支管23的出口与出气管22 的入口之间设置一个气路切换装置。

需要说明的是，实际中，可将第一输氢管道20、第二输氢管道 40、第三输氢管道60和冷却循环管道11中的任何一者或任意组合采用前述设置输气支管23的方式，由此根据季节改变管道埋入地下的深度。

实施例二

本实施例的结构和原理与实施例一的结构和原理基本相同，不同之处在于，如图2所示，在本实施方式中，第一输氢管道20位于地面a上的出气端管道上还连接有冷却器80，冷却器80设在出气管22 上，优选冷却器80的进气端和出气端均设有温度表26。由此当地下换热达不到安全温度以下时，可以通过冷却器80进一步降温，确保绝对安全的同时比没有地下换热更节能。

需要说明的是，实际中，可在第一输氢管道20、第二输氢管道 40、第三输氢管道60和冷却循环管道11中的任何一者或任意组合的出气端管道上连接有冷却器80。

实施例三

本实施例的结构和原理与实施例一和实施例二的结构和原理基本相同，不同之处在于，气路切换装置的结构不同，在本实施例中，气路切换装置包括分别设在每根输气支管23上的截止阀27,比如图3 所示，在每根输气支管23的入口和出口处的各设一个截止阀27；又比如图4所示，在每根输气支管23上设置一个截止阀27。

在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.加氢站管路用降温系统，其特征在于，所述管路包括设在氢压机与高压储罐之间的用于输送高压氢气的第一输氢管道，和/或设在高压储罐与加氢机之间的用于输送高压氢气的第二输氢管道，和/或设在加氢机与加注枪头之间的用于输送高压氢气的第三输氢管道，和/或对氢压机排气口进行冷却的冷却循环管道；

所述第一输氢管道全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低第一输氢管道内氢气的温度；

所述第二输氢管道全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低第二输氢管道内氢气的温度；

所述第三输氢管道全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低第三输氢管道内氢气的温度；

所述冷却循环管道上设有循环泵，所述冷却循环管道全部或部分埋于地下，通过与地下环境进行热量交换的方式降低氢压机排气温度。

2.根据权利要求1所述的加氢站管路用降温系统，其特征在于，所述第一输氢管道、第二输氢管道和第三输氢管道上均设有两个温度表，两个温度表分别设在靠近输氢管道的进气端和出气端上。

3.根据权利要求1所述的加氢站管路用降温系统，其特征在于，所述第一输氢管道、和/或第二输氢管道、和/或第三输氢管道、和/或冷却循环管道具有如下结构：

包括位于进气端的进气管、位于出气端的出气管、以及位于进气管和出气管之间的至少一根输气支管；

所述输气支管部分或全部埋设于地下，每根输气支管埋入地下的长度各不相同；

当所述输气支管的数量为两条及以上时，两条及以上输气支管并联连接，部分或者全部输气支管同时输送氢气，所述进气管的出口与输气支管的入口之间和/或输气支管的出口与出气管的入口之间设有气路切换装置。

4.根据权利要求3所述的加氢站管路用降温系统，其特征在于，所述气路切换装置为多路阀，当所述进气管的出口与输气支管的入口之间、以及输气支管的出口与出气管的入口之间均设有气路切换装置时，两个所述气路切换装置分别为第一多路阀和第二多路阀，第一多路阀具有一个入口和若干出口，第二多路阀具有若干入口和一个出口；

所述进气管的出口与第一多路阀的入口相连，所述输气支管的入口与第一多路阀的出口相连，所述输气支管的出口与第二多路阀的人口相连，所述出气管的入口与第二多路阀的出口相连。

5.根据权利要求3所述的加氢站管路用降温系统，其特征在于，所述气路切换装置包括分别设在每根输气支管上的截止阀。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的加氢站管路用降温系统，其特征在于，所述第一输氢管道和/或第二输氢管道和/或第三输氢管道和/或冷却循环管道位于地面的出气端管道上还连接有冷却器。

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