CN217928246U - 一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，涉及气体压缩设备技术领域。该系统包括压缩单元、冷却单元、液压单元和控制单元，压缩单元包括液压油缸和压缩气缸对低压氢气进行增压压缩，冷却单元包括压缩气冷却装置、液压油冷却装置和压缩缸冷却装置，压缩气冷却装置包括换热器和缓冲器，液压系统包括油箱和缸体换向阀组控制液压缸工作，控制系统包括PLC控制器、阀门和仪表。该系统可以用于低压氢气增压运输车，也可用于以管道气为主要气源的加气站增压。该系统的入口压力范围广，出口压力可调，适应性强，其压缩过程中不会被污染，适合压缩高纯珍贵气体。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体压缩设备技术领域，尤其是一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统。
背景技术
加氢站主要采用高压气态氢的储运方式，站外采用氢气运输车和管道气的输送方式。压缩机系统及其性能参数决定了加氢站的整体加注能力和储氢能力。压缩机系统主要是对氢气进行增压，现有的压缩机设备包括隔膜式压缩机、液驱式压缩机和离子压缩机，液驱式压缩机的动力缸与气体压缩缸的工作腔直接连通，气体在气体压缩缸内完成压缩。现有技术中，液驱压缩机存在功率大，散热设计不合理，进出气体压力调解范围小等问题，为此需要对现有的液驱压缩机系统做进一步的改进。
实用新型内容
为了改善液驱压缩机系统整体的散热，优化系统布置，本实用新型提供了一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，具体技术方案如下。
一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，包括压缩单元、冷却单元、液压单元和控制单元，所述压缩单元包括液压油缸和压缩气缸对低压氢气进行增压压缩，所述冷却单元包括压缩气冷却装置、液压油冷却装置和压缩缸冷却装置，压缩气冷却装置包括换热器和缓冲器；所述液压单元包括油箱和缸体换向阀组，缸体换向阀组控制液压缸工作，所述控制单元包括 PLC控制器和阀门；液压油缸与压缩气缸相连，多个所述压缩气缸之间的气体管路上设置有压缩气冷却装置和进气过滤器，进气管路和出气管路分别连接压缩气缸。
优选的是，油箱上设置有液位计、液压计和数显仪，液压泵连接油箱，液压泵通过缸体换向阀组连接液压油缸。
优选的是，压缩气缸包括一级压缩气缸、二级压缩气缸和三级压缩气缸，一级压缩气缸和二级压缩气缸之间依次连接换热器、缓冲器和过滤器，二级压缩气缸和三级压缩气缸之间依次连接换热器、缓冲器和过滤器。
优选的是，进气管路、出气管路和三级压缩缸连接的管路均连接放散管路。
优选的是，进气管路和出气管路上均连接有换热器。
优选的是，出气管路上在换热器的下游设置有过滤器。
还优选的是，液压油冷却装置与油箱相连，所述压缩缸冷却装置与液压油缸相配合。
还优选的是，PLC控制器接收液位计、液压计的监测数据并控制缸体换向阀组。
还优选的是，进气管路和出气管路上均设置有气动球阀；压力计的上游设置有仪表阀。
本实用新型提供的一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统有益效果是，系统各个单元优化布置，通过设置换热器和缓冲器组合保证气体压缩过程的散热，通过缸体换向阀组控制控制液压油缸驱动压缩气缸对气体进行压缩，多个气体压缩气缸同轴布置实现了气体的多级压缩，从而扩大了系统的气体入口压力范围，同时气体出口压力可调，适应性强。
附图说明
图1是制氢加氢站一体式液驱压缩机系统的结构示意图；
图2是液压系统的结构示意图；
图中：1-液压油缸，2-压缩气缸，3-换热器，4-缓冲器，5-过滤器，6-油箱，7-缸体换向阀组，8-进气管路，9-出气管路，10-放散管路，11-针型阀，12-液压计，13-气动球阀， 14-球阀，15-仪表阀，16-液位计，17-数显仪。
具体实施方式
结合图1和图2所示，对本发明提供的一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统具体实施方式进行说明。
一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，包括压缩单元、冷却单元、液压单元和控制单元，压缩单元通过液压油缸和压缩气缸的布置实现了气体的多级压缩，冷却单元对气体压缩过程、液压油和压缩气缸分别进行冷却从而提升压缩效率，液压单元和控制单元相互配合，控制单元综合控制系统工作并监测系统运行情况。其中，压缩单元包括液压油缸1和压缩气缸2对低压氢气进行增压压缩，进气管可以接收1Mpa至5Mpa的进气压力，出气可在10Mpa 至35Mpa之间切换，可满足制氢加氢的不同需求。冷却单元包括压缩气冷却装置、液压油冷却装置和压缩缸冷却装置，压缩气冷却装置包括换热器3和缓冲器4，换热器3和缓冲器4 串联。液压单元包括油箱6和缸体换向阀组7，缸体换向阀组7控制液压缸工作。控制单元包括PLC控制器和阀门，多个阀门分别布置在气体管路和液压管路上，PLC控制器接收监测数据并控制液压系统工作。液压油缸1与压缩气缸2相连，可以在两端布置同步的液压油缸 1，带动压缩气缸2工作。多个压缩气缸2之间的气体管路上设置有压缩气冷却装置和进气过滤器5，进气过滤器5设置在压缩气冷却装置的下游，进气管路8和出气管路9分别连接压缩气缸，进气后经过多个压缩气缸2的多级压缩后从出气管路排出。
油箱6上设置有液位计16、液压计12和数显仪17，还可以设置温度计，用于监测液压油的情况，液压泵连接油箱6，液压泵通过缸体换向阀组7连接液压油缸，进而驱动两个液压油缸同步工作。通过液压换向系统换向控制，油活塞带动气活塞往复运动，压缩气体。液压换向系统换向控制，油活塞带动两气活塞往复运动，气缸缸体实现压缩功能，其结构简单，故障点少。
系统仅二级压缩时，可以仅设置一级压缩气缸和二级压缩气缸。系统实现三级压缩时，压缩气缸可以包括一级压缩气缸、二级压缩气缸和三级压缩气缸，一级压缩气缸和二级压缩气缸之间的气体管路上依次连接换热器3、缓冲器4和过滤器5，二级压缩气缸和三级压缩气缸之间依次连接换热器3、缓冲器4和过滤器5；气体经冷却后，再经过过滤，后进入压缩气缸完成压缩，依次进入一级压缩气缸、二级压缩气缸和三级压缩气缸完成三级压缩。进气管路、出气管路和三级压缩缸连接的管路均连接放散管路，保证系统安全运行，应对紧急情况。进气管路和出气管路上均连接有换热器3。出气管路上在换热器的下游设置有过滤器，保证进入压缩气缸内气体的纯净。
气体经过过滤器5过滤后，进入一级压缩气缸进行压缩，从一级压缩气缸出来的气体进入出气冷却器进行级间冷却，冷却后的气体进入缓冲器进行缓存，从缓存器4出来的气体经过二级进气过滤器5过滤后进入二级压缩气缸开始压缩，从二级压缩气缸出来的气体进入二级出气冷却器进行级间冷却，冷却后的气体进入三级进气缓冲器进行缓存，从缓存器出来的气体经过三级进气过滤器过滤后进入三级压缩气缸开始压缩，压缩完成的氢气被送入总出气换热器进行冷却，冷却后的气体经总出气过滤器过滤后，送入出口，至此气体压缩完成。各个缓冲器4的设置也使得出气管道可以调整输出气体的压力范围更大。
液压油冷却装置与油箱6相连，对油箱6内的液压油进行冷却，压缩缸冷却装置与液压油缸相配合，对压缩气缸的冷却可以是通过水冷的方式进行。进气管路8和出气管路9上均设置有气动球阀；压力计的上游设置有仪表阀。PLC控制器接收液位计、液压计的监测数据并控制缸体换向阀组。各个仪器仪表检测气体的压力和温度，将检测结果送入PLC，经PLC 判断入口气体压力和温度符合开机条件，反馈出入口电磁气动阀打开。
该系统各个单元优化布置，通过设置换热器和缓冲器组合保证气体压缩过程的散热，通过缸体换向阀组控制控制液压油缸驱动压缩气缸对气体进行压缩，多个气体压缩气缸同轴布置实现了气体的多级压缩，从而扩大了系统的气体入口压力范围，同时气体出口的压力可调，适应性强。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，其特征在于，包括压缩单元、冷却单元、液压单元和控制单元，所述压缩单元包括液压油缸和压缩气缸对低压氢气进行增压压缩，所述冷却单元包括压缩气冷却装置、液压油冷却装置和压缩缸冷却装置，压缩气冷却装置包括换热器和缓冲器；所述液压单元包括油箱和缸体换向阀组，缸体换向阀组控制液压缸工作，所述控制单元包括PLC控制器和阀门；液压油缸与压缩气缸相连，多个所述压缩气缸之间的气体管路上设置有压缩气冷却装置和进气过滤器，进气管路和出气管路分别连接压缩气缸。
2.根据权利要求1所述的一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，其特征在于，所述油箱上设置有液位计、液压计和数显仪，液压泵连接油箱，液压泵通过缸体换向阀组连接液压油缸。
3.根据权利要求1所述的一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，其特征在于，所述压缩气缸包括一级压缩气缸、二级压缩气缸和三级压缩气缸，一级压缩气缸和二级压缩气缸之间依次连接换热器、缓冲器和过滤器，二级压缩气缸和三级压缩气缸之间依次连接换热器、缓冲器和过滤器。
4.根据权利要求3所述的一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，其特征在于，所述进气管路、出气管路和三级压缩缸连接的管路均连接放散管路。
5.根据权利要求3所述的一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，其特征在于，所述进气管路和出气管路上均连接有换热器。
6.根据权利要求5所述的一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，其特征在于，所述出气管路上在换热器的下游设置有过滤器。
7.根据权利要求1所述的一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，其特征在于，所述液压油冷却装置与油箱相连，所述压缩缸冷却装置与液压油缸相配合。
8.根据权利要求1所述的一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，其特征在于，所述PLC控制器接收液位计、液压计的监测数据并控制缸体换向阀组。
9.根据权利要求1所述的一种制氢加氢站一体式液驱压缩机系统，其特征在于，所述进气管路和出气管路上均设置有气动球阀；压力计的上游设置有仪表阀。
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| CN117489572A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-02-02 | 上海羿弓氢能科技有限公司 | 液驱隔膜式压缩机系统 |
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