CN218845747U - 智能液力平推加氢系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了智能液力平推加氢系统，包括储氢管束车、液压氢气子站撬体和加氢机，储氢管束车分别与液压氢气子站撬体和加氢机相连通，所述储氢管束车上设置有液压顶升装置，液压氢气子站撬体上设置有水循环子系统和液压子系统，液压子系统与液压顶升装置相连通，储氢管束车内安装有若干组储氢瓶组且储氢瓶组通过对应的控制阀组分别与氢气卸气高压软管和注回水高压软管相连通，氢气卸气高压软管与加氢机相连通，注回水高压软管与水循环子系统相连通，水循环子系统、液压子系统以及控制阀组均与PLC控制子系统相连接。本实用新型利用洁净水代替传统的液压油完成管束车自动交替循环卸车作业，整体节约资源和成本，并且无污染，维护方便。

Description

智能液力平推加氢系统

技术领域

本实用新型涉及加氢子站加氢的技术领域，尤其涉及智能液力平推加氢系统。

背景技术

全球变暖、环境恶化是全球共同面对的严峻问题，为响应国家环境保护政策，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系，确保实现碳达峰、碳中和目标，氢能洁净能源的使用愈来愈广泛。城市出租车、公交车等公共交通由使用天然气能源逐步向电能、氢能转变，现有天然气液压子站是采用液压泵将具有液压顶升装置的天然气管束车升起一定的仰角，然后通过液压泵将液压油注入到天然气钢瓶中，将高压天然气通过加气机给车辆加注天然气，利用液压油进行加注过程大量液压油注入，造成投入成本高，并且存在污染的情况。

实用新型内容

针对目前利用液压油进行加注，投入成本高，存在污染的情况技术问题，本实用新型提出智能液力平推加氢系统。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

智能液力平推加氢系统，包括储氢管束车、液压氢气子站撬体和加氢机，储氢管束车分别与液压氢气子站撬体和加氢机相连通，所述储氢管束车上设置有液压顶升装置，液压氢气子站撬体上设置有水循环子系统和液压子系统，液压子系统与液压顶升装置相连通，储氢管束车内安装有若干组储氢瓶组且储氢瓶组通过对应的控制阀组分别与氢气卸气高压软管和注回水高压软管相连通，氢气卸气高压软管与加氢机相连通，注回水高压软管与水循环子系统相连通，水循环子系统、液压子系统以及控制阀组均与PLC控制子系统相连接。

优选地，所述液压子系统包括储油箱、注油泵以及防爆电机，防爆电机与注油泵相连接，注油泵与储油箱相连通且注油泵和储油箱均与液压顶升装置相连通，防爆电机与PLC控制子系统相连接。

优选地，所述水循环子系统包括空调系统、水箱、过滤器和注水泵，注水泵经过滤器与水箱相连通且注水泵和水箱均与注回水高压软管相连通；所述水箱内安装有液位检测装置、温度检测装置和加热装置，空调系统、注水泵、液位检测装置、温度检测装置和加热装置均与PLC控制子系统相连接。

优选地，所述液位检测装置包括液位计，温度检测装置包括温度传感器，加热装置包括水箱加热器，液位计、温度传感器和水箱加热器均安装在水箱内且液位计、温度传感器和水箱加热器均与PLC控制子系统相连接。

优选地，所述储氢管束车内安装有至少两组储氢瓶组且相邻储氢瓶组通过对应的控制阀组均与氢气卸气高压软管和注回水高压软管相连通。

优选地，所述储氢瓶组中包括至少两个储氢瓶且储氢瓶均通过控制阀组分别与氢气卸气高压软管和注回水高压软管相连通。

优选地，所述储氢瓶组通过注水支路和回水支路均与注回水高压软管相连通且相邻储氢瓶组中的注水支路和回水支路相对应连通，储氢瓶组中储氢瓶均与氢气卸气高压软管、注水之路和回水支路相连通；所述控制阀组包括注水总阀、回水总阀、进水高压气动阀、进水高压球阀、回水高压气动阀以及卸气高压球阀，注水总阀安装在注水支路上，回水总阀安装在回水支路上且回水支路与注水支路相连通，储氢瓶进水口通过进水高压球阀和进水高压气动阀与注水支路相连通，储氢瓶出水口通过回水高压气动阀与回水支路相连通，储气瓶通过卸气高压球阀与氢气卸气高压软管相连通；所述注水总阀、回水总阀、进水高压气动阀、进水高压球阀、回水高压气动阀以及卸气高压球阀均与PLC控制子系统相连接。

优选地，所述储气瓶组均通过对应的排污阀与排污管线相连通且排外管线末端安装有排污总阀，排污阀和排污总阀均与PLC控制子系统相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型包括具有液压顶升装置的运输氢气的管束车、液压式氢气子站撬体、气源设备、PLC电气控制系统。充满高压氢气的管束车通过氢气卸气高压软管、注回水高压软管与液压式氢气子站撬体相连接，利用撬体内的高压注水泵将水通过高压软管注入到钢瓶内，将高压氢气通过管道输送到加氢机给车辆加注，管束车上气动阀门的控制和水循环子系统的注水泵的启动停止全由PLC电气控制系统控制，除更换注回水高压软管、注氢高压软管、其源控制管路外，无须人工干预；

2、本实用新型采用氢气代替天然气，氢气在水中的溶解度很小，几乎可以忽略，而且高压状态下也不与水发生任何反应，采用纯净水作为充装介质，具有取材方便，价格低廉等明显优势，由于水受温度变化影响比较大，所以需要增加加热和降温措施，保证氢气的正常加注；

3、本实用新型用洁净水代替液压油作为介质，节约资源和成本，并且无污染，维护方便。

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，下面将对实施例或现有技术描述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为本实用新型的整体连接示意图。

图2为图1中管束车内部管道示意图。

图中，1为储氢管束车，2为储油箱，3为注油泵，4为注水泵，5为过滤器，6为水箱，7为注水总阀，8为回水总阀，9为进水高压气动阀，10为进水高压球阀，11为回水高压气动阀，12为卸气高压球阀，13为排污阀。

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付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。

如图1所示，智能液力平推加氢系统，包括储氢管束车1、液压氢气子站撬体和加氢机，储氢管束车分别与液压氢气子站撬体和加氢机相连通，所述储氢管束车上设置有液压顶升装置，液压氢气子站撬体上设置有水循环子系统和液压子系统，液压子系统与液压顶升装置相连通，储氢管束车内安装有若干组储氢瓶组且储氢瓶组通过对应的控制阀组分别与氢气卸气高压软管和注回水高压软管相连通，氢气卸气高压软管与加氢机相连通，注回水高压软管与水循环子系统相连通，水循环子系统、液压子系统以及控制阀组均与PLC控制子系统相连接，利用撬体内的高压注水泵将水通过高压软管注入到钢瓶内，将高压氢气通过管道输送到加氢机给车辆加注。

所述液压子系统包括储油箱2、注油泵3以及防爆电机，防爆电机与注油泵3相连接，注油泵3与储油箱2相连通且注油泵3和储油箱2均与液压顶升装置相连通，液压顶升装置包括液压油缸，利用液压油缸带动管束车仰起一定角度，防爆电机与PLC控制子系统相连接。

所述水循环子系统包括空调系统、水箱6、过滤器5和注水泵4，注水泵4经过滤器5与水箱6相连通且注水泵4和水箱6均与注回水高压软管相连通；所述水箱内安装有液位检测装置、温度检测装置和加热装置，空调系统、注水泵、液位检测装置、温度检测装置和加热装置均与PLC控制子系统相连接，液位检测装置包括液位计，温度检测装置包括温度传感器，加热装置包括水箱加热器，液位计、温度传感器和水箱加热器均安装在水箱内且液位计、温度传感器和水箱加热器均与PLC控制子系统相连接，在冬季气温比较低时，加热器启动给水箱内水介质升温，使其稳定在恒定的温度范围内；夏季温度比较高时，空调系统启动，保证房舱内温度，使水箱内水温恒定的温度范围内。

所述储氢管束车内安装有至少两组储氢瓶组且相邻储氢瓶组通过对应的控制阀组均与氢气卸气高压软管和注回水高压软管相连通，储氢瓶组中包括至少两个储氢瓶且储氢瓶均通过控制阀组分别与氢气卸气高压软管和注回水高压软管相连通，本实施例优选两组储氢瓶组，每组储氢瓶组中包括4个钢瓶，储氢管束车由8个钢瓶组成，每个钢瓶后端有压力表、进水高压球阀、进水高压气动阀、排污阀，前端有卸气高压球阀、回水高压气动阀、安全爆破片；所有钢瓶前端卸气高压阀门出口端串联以后引到后端做为高压氢气出口；钢瓶分成AB两组，两组钢瓶的的气动阀门串联以后，分别作为注水进口接口和回水出口接口；所述储气瓶组均通过对应的排污阀13与排污管线相连通且排外管线末端安装有排污总阀，排污阀和排污总阀均与PLC控制子系统相连接，后端所有钢瓶的排污阀门出口串联以后做为排污汇总管线，并在末端加装排污总阀门；前端所有安全爆破片出口引到管束车上方集中固定；

管束车就位之后，通过子站撬装内的注油泵往顶升装置注入液压油，使其仰起一定角度。然后分别连接卸氢高压软管、注回水高压软管、控制气源管路。通过高压注水泵往A组第一个钢瓶注水，将钢瓶内氢气通过卸氢高压软管输送到加氢机，当水箱液位计检测到A组第一个钢瓶内氢气即将消耗完毕时，换向阀系统自动切换（一组钢瓶注水阀和二组钢瓶回水阀关闭，二组钢瓶注水阀开启和一组钢瓶回水阀开启），电气控制系统会关闭A组第一个钢瓶的高压排氢阀，开启B组第一个钢瓶的高压排氢阀和注水阀门，液位计检测到A组回水结束时，关闭A组第一个钢瓶的回水阀。按照此方式循环工作。根据管束车内剩余氢气量，做好调度，第二辆管束车及时补充，保证不间断运营加氢。

如图2所示，所述储氢瓶组通过注水支路和回水支路均与注回水高压软管相连通且相邻储氢瓶组中的注水支路和回水支路相对应连通，储氢瓶组中储氢瓶均与氢气卸气高压软管、注水之路和回水支路相连通；所述控制阀组包括注水总阀7、回水总阀8、进水高压气动阀9、进水高压球阀10、回水高压气动阀11以及卸气高压球阀12，注水总阀7安装在注水支路上，回水总阀8安装在回水支路上且回水支路与注水支路相连通，储氢瓶进水口通过进水高压球阀和进水高压气动阀与注水支路相连通，储氢瓶出水口通过回水高压气动阀与回水支路相连通，储气瓶通过卸气高压球阀与氢气卸气高压软管相连通；所述注水总阀、回水总阀、进水高压气动阀、进水高压球阀、回水高压气动阀以及卸气高压球阀均与PLC控制子系统相连接，管束车上气动阀门的控制和液压子站注水泵的启动停止全由PLC电气控制系统控制，除更换注回水高压软管、注氢高压软管、其源控制管路外，无须人工干预。

本实用新型的工作方法，包括以下步骤：

S1、管束车就位后，首先利用液压子系统中的注油泵往液压顶升装置中注入液压油，液压顶升装置将管束车顶起形成一定仰角，随后将管束车分别连接氢气卸气高压软管和注回水高压软管；

S2、随后通过PLC控制子系统控制注水泵启动向第一组储氢瓶组中的第一个储气瓶进行注水，同时打开第一组储氢瓶组中注水支路的注水总阀以及第一个储气瓶上的进水高压气动阀、进水高压球阀以及卸气高压球阀，利用高压水将第一个储气瓶内的氢气通过氢气卸气高压软管加入到加氢机内；

S3、根据步骤S2，当水箱中液位计检测到水位下降达到一定高度后，此时第一个储气瓶中氢气即将消耗完毕，PLC控制系统控制第一个储气瓶的进水高压气动阀、卸气高压球阀和第二个储气瓶的回水高压气动阀关闭，开启第一个储气瓶上的回水高压气动阀以及回水支路上的回水总阀，第一个储气瓶开始回水，当水箱中液位计检测到水位上升到一定高度后，PLC控制系统控制第一个储气瓶上的回水高压球阀和注水总阀关闭，至此第一组储气瓶组中第一个储气瓶卸气结束；

S4、根据步骤S3中第一个储气瓶卸气结束后，PLC控制系统控制第二组储气瓶组中注水支路中注水总阀、第一个储气瓶上的卸气高压球阀、进水高压气动阀和进水高压球阀开启，开启第二组储气瓶组中第一个储气瓶的卸气作业；

S5、根据步骤S4，当水箱中液位计检测到水位下降达到一定高度后，此时第二储气瓶组中第一个储气瓶中氢气即将消耗完毕，PLC控制系统控制第一个储气瓶的进水高压气动阀、卸气高压球阀和第二个储气瓶的回水高压气动阀关闭，开启第一个储气瓶上的回水高压气动阀以及回水支路上的回水总阀，第一个储气瓶开始回水，当水箱中液位计检测到水位上升到一定高度后，PLC控制系统控制第一个储气瓶上的回水高压球阀和注水总阀关闭，至此第二组储气瓶组中第一个储气瓶卸气结束；

S6、重复步骤S2~S5交替循环完成两组储气瓶组的卸气工作。

以上所述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 (8)

1.智能液力平推加氢系统，包括储氢管束车、液压氢气子站撬体和加氢机，储氢管束车分别与液压氢气子站撬体和加氢机相连通，其特征在于，所述储氢管束车上设置有液压顶升装置，液压氢气子站撬体上设置有水循环子系统和液压子系统，液压子系统与液压顶升装置相连通，储氢管束车内安装有若干组储氢瓶组且储氢瓶组通过对应的控制阀组分别与氢气卸气高压软管和注回水高压软管相连通，氢气卸气高压软管与加氢机相连通，注回水高压软管与水循环子系统相连通，水循环子系统、液压子系统以及控制阀组均与PLC控制子系统相连接。

2.根据权利要求1所述的智能液力平推加氢系统，其特征在于，所述液压子系统包括储油箱、注油泵以及防爆电机，防爆电机与注油泵相连接，注油泵与储油箱相连通且注油泵和储油箱均与液压顶升装置相连通，防爆电机与PLC控制子系统相连接。

3.根据权利要求1所述的智能液力平推加氢系统，其特征在于，所述水循环子系统包括空调系统、水箱、过滤器和注水泵，注水泵经过滤器与水箱相连通且注水泵和水箱均与注回水高压软管相连通；所述水箱内安装有液位检测装置、温度检测装置和加热装置，空调系统、注水泵、液位检测装置、温度检测装置和加热装置均与PLC控制子系统相连接。

4.根据权利要求3所述的智能液力平推加氢系统，其特征在于，所述液位检测装置包括液位计，温度检测装置包括温度传感器，加热装置包括水箱加热器，液位计、温度传感器和水箱加热器均安装在水箱内且液位计、温度传感器和水箱加热器均与PLC控制子系统相连接。

5.根据权利要求1所述的智能液力平推加氢系统，其特征在于，所述储氢管束车内安装有至少两组储氢瓶组且相邻储氢瓶组通过对应的控制阀组均与氢气卸气高压软管和注回水高压软管相连通。

6.根据权利要求5所述的智能液力平推加氢系统，其特征在于，所述储氢瓶组中包括至少两个储氢瓶且储氢瓶均通过控制阀组分别与氢气卸气高压软管和注回水高压软管相连通。

7.根据权利要求6所述的智能液力平推加氢系统，其特征在于，所述储氢瓶组通过注水支路和回水支路均与注回水高压软管相连通且相邻储氢瓶组中的注水支路和回水支路相对应连通，储氢瓶组中储氢瓶均与氢气卸气高压软管、注水之路和回水支路相连通；所述控制阀组包括注水总阀、回水总阀、进水高压气动阀、进水高压球阀、回水高压气动阀以及卸气高压球阀，注水总阀安装在注水支路上，回水总阀安装在回水支路上且回水支路与注水支路相连通，储氢瓶进水口通过进水高压球阀和进水高压气动阀与注水支路相连通，储氢瓶出水口通过回水高压气动阀与回水支路相连通，储气瓶通过卸气高压球阀与氢气卸气高压软管相连通；所述注水总阀、回水总阀、进水高压气动阀、进水高压球阀、回水高压气动阀以及卸气高压球阀均与PLC控制子系统相连接。

8.根据权利要求1、5、6或7所述的智能液力平推加氢系统，其特征在于，所述储氢瓶组均通过对应的排污阀与排污管线相连通且排外管线末端安装有排污总阀，排污阀和排污总阀均与PLC控制子系统相连接。

Images