CN216345433U - 一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制氢设备领域，具体公开了一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置,包括增压系统、冷却系统、储氢系统以及加氢机，增压系统的输出端通过升压后气体管道与储氢系统连接，冷却系统设置在增压系统与储氢系统之间，储氢系统包括小型高压储罐以及集中高压储罐，储氢系统与加氢机连接，本实用新型与站内制氢系统相配合，实现站内制氢系统中低压氢气的升压过程及存储，集成了站内制氢式加氢站内除制氢装置外的所有设备、解决了基于站内制氢后加氢站内氢气升压，储存、加注等问题，克服了原加油站场地受限，建设周期长的问题，配合站内制氢，将加氢站的功能、控制的高度化集成满足市场多样化需求，便于氢能装备的市场推广。

Description

一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置

技术领域

本实用新型涉及制氢设备技术领域，尤其涉及一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置。

背景技术

由于氢能源在使用过程中具有零碳排放、对环境无污染、噪音低、可持续、效率高、通过燃料电池，只有水的生成，因此，氢能源是实现双碳目标的非常好的能源解决方案。利用氢能的燃料电池汽车可以避免传统燃油汽车的污染排放以及锂电池汽车的大规模电池后处理问题。

由于氢能的广泛利用是实现双碳目标的重要措施之一，因此，发展氢燃料电池汽车是拓展氢能应用的一个重要领域，加氢站必将得到广泛。随着燃料电池汽车及加氢站的普及，氢气的供应和运输就成了关键的需要解决的问题。国内的加氢站以离站制氢加氢站为主，氢气在外部生产后输送至加氢站内，这一方面推高了用氢成本，另一方面还存在巨大的安全隐患。氢气本身价格并不昂贵，贵的是储运环节，长距离高压氢气运输和储存还容易发生事故。因此，由于氢气密度小，不适合长距离输送，最佳的方式是通过站内制氢的方式提供氢气。站内制氢压力较低，需要有专用的升压设备才能满足燃料电池汽车对于氢气压力的需求。

目前的加氢站均为固定式、单体化的加氢站。这种加氢站运输不便、占地面积大，不适合整体搬迁；建站周期长，土建成本投资高、加氢站现场调试周期长，不利于整套产品的投资回收。随着加氢站数量的增加，开发加油、制氢及加氢一体站将成为趋势。由于原有的加油站面积有限，因此需要开发撬装化、集成化、安全可靠性高的制氢及加氢设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于满足系统功能、保证系统安全可靠性的基础上，提供一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置，解决目前加氢站长距离运氢不便、氢气增压设备昂贵及储氢过程中存在的问题。为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置，包括增压系统、冷却系统、储氢系统以及加氢机，所述增压系统的数量有多个，多个所述增压系统并联设置，所述增压系统的输出端通过升压后气体管道与所述储氢系统连接，所述冷却系统设置在所述增压系统与所述储氢系统之间，所述储氢系统包括小型高压储罐以及集中高压储罐，所述小型高压储罐的数量为多个，多个所述小型高压储罐并联设置，所述储氢系统与所述加氢机连接，所述增压系统包括升压缸、气路控制阀以及驱动缸，所述升压缸的输入端连接有低压待升压气体，所述驱动缸的输入端连接有压缩空气，所述驱动缸内设置有活塞，通过所述气路控制阀，在所述压缩空气的作用下使得所述活塞在所述驱动缸内往复运动，实现对气体的升压。

优选的，还包括通风系统以及仪表风系统，所述通风系统包括风机以及连接管道，所述通风系统用于将加氢过程中泄漏的氢气排到大气中，所述仪表风系统为卸气管路和吹扫系统中的阀门提供驱动气源。

优选的，所述增压系统分别连接有空压站以及站内制氢系统。

优选的，所述增压系统内设置有单向阀，所述低压待升压气体通过所述单向阀后交替进入所述升压缸内。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型与站内制氢系统相配合，实现站内制氢系统中低压氢气的升压过程及存储，集成了站内制氢式加氢站内除制氢装置外的所有设备、解决了基于站内制氢后加氢站内氢气升压，储存、加注等问题，克服了原加油站场地受限，建设周期长的问题，配合站内制氢，将加氢站的功能、控制的高度化集成满足市场多样化需求，便于氢能装备的市场推广。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置的原理示意图；

图2为图1所示的一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置中增压系统的原理示意图。

图中：1空压站、2站内制氢系统、3通风系统、4增压系统、5仪表风系统、6小型高压储罐、7冷却系统、8集中高压储罐、9加氢机、10升压后气体管道、11单向阀、13活塞、14气路控制阀、15驱动缸、16升压缸、17压缩空气、18低压待升压气体。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1-2，一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置，包括增压系统4、冷却系统7、储氢系统以及加氢机9。

所述增压系统4的数量有多个，多个所述增压系统4并联设置，所述增压系统4的输出端通过升压后气体管道10与所述储氢系统连接。所述增压系统4包括升压缸16、气路控制阀14以及驱动缸15，所述升压缸16的输入端连接有低压待升压气体18，所述驱动缸15的输入端连接有压缩空气17，所述驱动缸15内设置有活塞13，通过所述气路控制阀14，在所述压缩空气17的作用下使得所述活塞13在所述驱动缸15内往复运动，实现对气体的升压。进一步的，所述增压系统4内设置有单向阀11，所述低压待升压气体18通过所述单向阀11后交替进入所述升压缸16内。需要说明的是，所述增压系统4分别连接有空压站1以及站内制氢系统2。增压系统4利用压缩空气17作为动力，将站内制氢系统2提供的压力较低的氢源升压并经过冷却系统7降温后输送到储氢系统。增压系统4能够将氢气从5.5MPa升压至35MPa或70MPa，以满足不同规格燃料电池汽车对氢气的需求，氢气增加过程中只需要消耗压缩空气，安全性及可靠性高，可以放置在储罐的旁边。

所述冷却系统7设置在所述增压系统4与所述储氢系统之间。具体的，冷却系统7为闭式冷却水系统，能够保证及时将氢气加压过程中产生的热量及时带出，将高压氢气冷却后进入储氢系统以及加氢机9。

所述储氢系统包括小型高压储罐6以及集中高压储罐8，所述小型高压储罐6的数量为多个，多个所述小型高压储罐6并联设置，所述储氢系统与所述加氢机9连接。小型高压储罐6能够在短时间内达到额定压力，每次可以加注一辆或两辆燃料电池汽车，快速实现对于需要加注车辆的加注。小型高压储罐6配备阀门，在进气口及出气口分别配备阀门，压力表及安全阀。每台小型高压储罐6可以单独操作，也可以通过阀门并联操作。可以实现快速升压，以满足燃料电池汽车对于加氢的需求，保证加氢供应的连续性。集中高压储罐8能够在加注车较少的情况下，保证氢气增压系统持续工作，在小型高压储罐6升压完成的情况下，继续对集中高压储罐进行升压，保证加注高峰期对于氢气的需求。

进一步的，还包括通风系统3以及仪表风系统5，所述通风系统3包括风机以及连接管道，所述通风系统3用于将加氢过程中泄漏的氢气排到大气中，所述仪表风系统5为卸气管路和吹扫系统中的阀门提供驱动气源。本实施方式中，仪表风系统5为一组高压氮气瓶组。

本实用新型与站内制氢系统相配合，实现站内制氢系统中低压氢气的升压过程及存储，集成了站内制氢式加氢站内除制氢装置外的所有设备、解决了基于站内制氢后加氢站内氢气升压，储存、加注等问题，克服了原加油站场地受限，建设周期长的问题，配合站内制氢，将加氢站的功能、控制的高度化集成满足市场多样化需求，便于氢能装备的市场推广。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置，其特征在于，包括增压系统(4)、冷却系统(7)、储氢系统以及加氢机(9)，所述增压系统(4)的数量有多个，多个所述增压系统(4)并联设置，所述增压系统(4)的输出端通过升压后气体管道(10)与所述储氢系统连接，所述冷却系统(7)设置在所述增压系统(4)与所述储氢系统之间，所述储氢系统包括小型高压储罐(6)以及集中高压储罐(8)，所述小型高压储罐(6)的数量为多个，多个所述小型高压储罐(6)并联设置，所述储氢系统与所述加氢机(9)连接，所述增压系统(4)包括升压缸(16)、气路控制阀(14)以及驱动缸(15)，所述升压缸(16)的输入端连接有低压待升压气体(18)，所述驱动缸(15)的输入端连接有压缩空气(17)，所述驱动缸(15)内设置有活塞(13)，通过所述气路控制阀(14)，在所述压缩空气(17)的作用下使得所述活塞(13)在所述驱动缸(15)内往复运动，实现对气体的升压。

2.根据权利要求1所述的一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置，其特征在于，还包括通风系统(3)以及仪表风系统(5)，所述通风系统(3)包括风机以及连接管道，所述通风系统(3)用于将加氢过程中泄漏的氢气排到大气中，所述仪表风系统(5)为卸气管路和吹扫系统中的阀门提供驱动气源。

3.根据权利要求1所述的一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置，其特征在于，所述增压系统(4)分别连接有空压站(1)以及站内制氢系统(2)。

4.根据权利要求1所述的一种站内制氢用撬装增压、储存及加氢装置，其特征在于，所述增压系统(4)内设置有单向阀(11)，所述低压待升压气体(18)通过所述单向阀(11)后交替进入所述升压缸(16)内。

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