CN219038532U - 一种加氢站高压氢气取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加氢站高压氢气取样装置，包括加氢口、放散快速接头、氮气保护快速接头、高压调压阀、比例卸荷阀和系列球阀，加氢口与加氢枪紧密连接，并分别连接耳轴球阀左和耳轴球阀右，耳轴球阀左为取样开关阀，耳轴球阀右为吹扫开关阀，耳轴球阀左上连接有高压调压阀，高压调压阀上分别连接比例卸荷阀和系列球阀，比例卸荷阀连接氮气保护快速接头，系列球阀的其中一路连接硫钝化涂层钢瓶，其他路分别通过钢瓶接头连接8L采样瓶，耳轴球阀右通过过滤器连接放散快速接头，放散快速接头与加氢机的放散口连接；本实用新型能够有效的进行高压氢气取样工作，满足氢气测试所需的样品量，避免因高压安全因素限制了取样，造成氢气品质监控的缺失。

Description

一种加氢站高压氢气取样装置

[技术领域]

本实用新型涉及高压氢气取样技术领域，具体地说是一种加氢站高压氢气取样装置。

[背景技术]

近年来，随着氢能源技术的快速发展，市场急需用于氢气品质检测的高压氢气取样装置。而国内外氢气取样装置，其压力级制最高25Mpa，仅用于氢气生产厂家及运氢车辆取样用途，却无从压缩机后、储氢罐后及加气机处取样的合格产品。目前，普通的气体取样装置在用于高压氢气取样时主要存在如下问题：无法承受高压，便携性较差，且一次仅可取一个样品，无法满足GB/T 37244《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》的分析要求。因此，若能提供一种高压氢气取样装置，克服其因工作压力高，取样操作危险性大的问题，满足GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气测试所需的样品量，实现安全、简捷、可靠，将具有非常重要的意义。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种加氢站高压氢气取样装置，能够有效的进行高压氢气取样工作，满足质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气测试所需的样品量，避免因高压安全因素限制了取样，造成氢气品质监控的缺失。

为实现上述目的设计一种加氢站高压氢气取样装置，包括加氢口1、放散快速接头2、氮气保护快速接头3、耳轴球阀左401、耳轴球阀右402、高压调压阀5、钢瓶接头6、比例卸荷阀8、系列球阀9和过滤器10，所述加氢口1与加氢枪13紧密连接，所述加氢口1上集成有高流量止回阀，所述加氢口1通过管路分别连接耳轴球阀左401和耳轴球阀右402，所述耳轴球阀左401与耳轴球阀右402之间并联布置，所述耳轴球阀左401为取样开关阀，所述耳轴球阀右402为吹扫开关阀，所述耳轴球阀左401上连接有高压调压阀5，所述高压调压阀5上分别连接比例卸荷阀8和系列球阀9，所述比例卸荷阀8通过管路连接氮气保护快速接头3，所述系列球阀9的其中一路连接硫钝化涂层钢瓶7，所述系列球阀9的其他路分别连接钢瓶接头6，并通过钢瓶接头6连接8L采样瓶14，所述耳轴球阀右402通过管路连接过滤器10，所述过滤器10另一端通过管路连接放散快速接头2，所述放散快速接头2与加氢机的放散口连接，所述放散快速接头2用于气体置换和安全泄压。

进一步地，所述系列球阀9的各路之间相互并联，且分别单独控制硫钝化涂层钢瓶7和8L采样瓶14的开关，所述系列球阀9的其他路设置有三路，且相互并联布置。

进一步地，所述系列球阀9上连接有出口压力表11，所述耳轴球阀右402与过滤器10之间的管路上安装有进口压力表12。

进一步地，所述出口压力表11的测量范围为0-30Mpa，所述进口压力表12的测量范围为0-100Mpa。

进一步地，所述高压调压阀5的最大可控压力为100Mpa。

进一步地，所述放散快速接头2、氮气保护快速接头3、耳轴球阀左401、耳轴球阀右402、高压调压阀5、比例卸荷阀8、系列球阀9、过滤器10均设于上端敞口的壳体15内，所述壳体15前端面上开设有分别与系列球阀9、高压调压阀5、耳轴球阀左401、耳轴球阀右402相对应的通孔，所述壳体15置于移动小车16上。

进一步地，所述壳体15后端安装有十字型安装架17，所述硫钝化涂层钢瓶7及8L采样瓶14均安装在十字型安装架17上；所述壳体15一侧安装有加氢口支架18，所述加氢口1安装于加氢口支架18上，并通过加氢口支架18支撑有加氢枪13。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型可以有效的进行35Mpa高压氢气的取样工作，满足GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气测试所需的样品量，避免因高压安全因素限制了取样，造成氢气品质监控的缺失；

(2)本实用新型提供了一种可移动式的加氢站高压氢气取样装置，不仅使用方便，提高了装置的便携性能，而且方便了取样和分析；

(3)本实用新型易于控制，解决了人工开关阀压力控制难及危险性大的问题，且该装置均可对压缩机前后、加氢机前后进行取气，并且便于携带使用；

(4)本实用新型解决了目前市场上现有的高压氢气取样装置在使用时因氢气工作压力高，取样操作危险性大，在携带使用时较为不便的问题，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图二(移动式)；

图3是图2的正面结构示意图(局部)；

图中：1、加氢口 2、放散快速接头 3、氮气保护快速接头 401、耳轴球阀左402、耳轴球阀右5、高压调压阀6、钢瓶接头7、硫钝化涂层钢瓶 8、比例卸荷阀 9、系列球阀 10、过滤器 11、出口压力表 12、进口压力表 13、加氢枪14、8L采样瓶 15、壳体 16、移动小车 17、十字型安装架18、加氢口支架。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图1至附图3所示，本实用新型提供了一种加氢站高压氢气取样装置，包括加氢口 1、放散快速接头 2、氮气保护快速接头 3、耳轴球阀左 401、耳轴球阀右402、高压调压阀5、钢瓶接头6、比例卸荷阀8、系列球阀9和过滤器10，加氢口1与加氢枪13紧密连接，加氢口1上集成有高流量止回阀，加氢口1通过管路分别连接耳轴球阀左401和耳轴球阀右402，耳轴球阀左401与耳轴球阀右402之间并联布置，耳轴球阀左401为取样开关阀，耳轴球阀右402为吹扫开关阀，耳轴球阀左401上连接有高压调压阀5，高压调压阀5的最大可控压力为100Mpa，高压调压阀5上分别连接比例卸荷阀8和系列球阀9，比例卸荷阀8通过管路连接氮气保护快速接头3，系列球阀9的其中一路连接硫钝化涂层钢瓶7，系列球阀9的其他路分别连接钢瓶接头6，并通过钢瓶接头6连接8L采样瓶14，耳轴球阀右402通过管路连接过滤器10，过滤器10另一端通过管路连接放散快速接头2，放散快速接头2与加氢机的放散口连接，放散快速接头2用于气体置换和安全泄压；其中，系列球阀9的各路之间相互并联，且分别单独控制硫钝化涂层钢瓶7和8L采样瓶14的开关，系列球阀9的其他路设置有三路，且相互并联布置；该系列球阀9上连接有出口压力表11，耳轴球阀右402与过滤器10之间的管路上安装有进口压力表12，出口压力表11的测量范围为0-30Mpa，进口压力表12的测量范围为0-100Mpa。

如附图2所示，放散快速接头 2、氮气保护快速接头 3、耳轴球阀左401、耳轴球阀右402、高压调压阀5、比例卸荷阀8、系列球阀9、过滤器10均设于上端敞口的壳体15内，壳体15前端面上开设有分别与系列球阀9、高压调压阀5、耳轴球阀左401、耳轴球阀右402相对应的通孔，壳体15置于移动小车16上，进而提供了一种可移动式加氢站35Mpa高压氢气取样装置，从而使用更加方便，提高了装置的便携性能，方便了取样和分析；壳体15后端安装有十字型安装架17，硫钝化涂层钢瓶7及8L采样瓶14均安装在十字型安装架17上；壳体15一侧安装有加氢口支架18，加氢口1安装于加氢口支架18上，并通过加氢口支架18支撑有加氢枪13。

该加氢站高压氢气取样装置中，各组成部分的具体说明如下：加氢口1，集成高流量止回阀，与加氢枪紧密连接；放散快速接头2，与加氢机放散口连接，起到气体置换和安全泄压的作用；氮气保护快速接头3，可切换成管道气取样连接；耳轴球阀左 401，取样开关阀；耳轴球阀右 402，吹扫开关阀；高压调压阀5，最大可控压力100Mpa；钢瓶接头6，连接8L采样瓶；1L的硫钝化涂层钢瓶7，能够满足超痕量测试需求，可独立采样或同时和8L采样瓶平行取样；比例卸荷阀 8，起压力过载保护；40G系列球阀 9，单独控制各采样瓶开关阀。

本实用新型的工作原理为：

一、取样前氮气置换，所有开关阀处于关闭状态包括取样瓶上阀门，同时静电连接线和接地桩连接完好：(1)加注枪连接加氢口1，氮气管线连接氮气保护快速接头3，放散管线连接放散快速接头2；(2)依次打开耳轴球阀右402，耳轴球阀左401，缓慢调节调压阀同时打开所有阀门(除放散口阀门仍旧处在关闭状态)，调节压力至3Mpa；(3)关闭耳轴球阀右402，用试漏液检查各连接点后缓慢打开放散口阀门，释放整个系统压力至0.5Mpa，关闭放散阀门；(4)再次打开耳轴球阀右402，反复置换最少3次后关闭所有阀门。

二、取样(待测样品)：(5)氢气加注机启动，依次打开耳轴球阀左401，缓慢调节调压阀同时打开所有阀门(除耳轴球阀右402、放散口阀门仍旧处在关闭状态)，调节压力至8Mpa；(6)关闭耳轴球阀左401，缓慢打开放散口阀门，释放整个系统压力至0.5Mpa，关闭放散阀门；(7)再次打开耳轴球阀左401，反复置换最少3次后取样，待压力稳定后关闭所有阀门。

三、取样后，将管线中残留的氢气通过氮气置换出去：(8)重复上述步骤(2)至步骤(4)，该过程所有取样瓶上阀门一直处于关闭状态。

四、取样结束：(9)卸开连接加氢口 1、放散快速接头 2、氮气保护快速接头3，卸开静电连接，重新更换上一组取样瓶。

本实用新型的作业程序具体如下：

1.确认取样位置，连接取样设备(氢气进样管线、氮气置换管线、排空管线)，连接接地线。

2.氮气置换：取样设备管线，钢瓶，始终要保持正压状态，缓慢打开氮气吹扫管线阀门，使气体充入设备管线和钢瓶，反复置换三次。具体操作为：缓慢打开吹扫阀门，打开样品循环阀，打开1L、8L(三个)钢瓶阀，使用取样调压阀控制氮气气体压力，观察出口压力表压力，需10～20Bar压力，关闭吹扫阀，测漏。打开管路排放阀，依次置换三次。

3.氢气置换：氮气置换完成后还需使用氢气再次置换三次。具体操作为：缓慢打开取样阀，打开样品循环阀，使用取样调压阀控制氢气气体压力，观察出口压力表压力，需40～50Bar压力，关闭取样阀，打开管路排放阀，依次置换三次。

4.氢气取样：氢气置换完成开始取样。具体操作为：缓慢打开取样阀，使用取样调压阀控制氢气压力，观察压力表压力，需90Bar，待压力稳定后关闭1L、8L(三个)钢瓶阀，关闭氢气进样管线阀。

5.使用氮气置换取样设备管线氢气残留，具体操作为：缓慢打开氮气吹扫阀，打开样品循环阀，打开1L、8L(三个)取样控制阀(注意：不是钢瓶阀门)，使用取样调压阀控制氮气压力，观察出口压力表压力，需10～20Bar，打开管路排放阀，依次置换三次，最后一次不排放，使管路保持正压。取样完成，清理现场，管线复原。

综上，本实用新型提供了一种可移动式加氢站35Mpa高压氢气取样装置，其涉及高压氢气减压控制、惰气吹扫保护及置换、氢气置换及取样装置的技术领域。该装置包括加注枪连接、惰气吹扫连接、排放连接、固定钢瓶取样、可拆卸式钢瓶取样，减压控制、安全阀压力过载保护、静电接地连接，通过该种结构方式，可以有效的进行35Mpa高压氢气的取样工作，满足GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气测试所需的样品量，从而避免因高压安全因素限制了取样，造成氢气品质监控的缺失。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，其使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种加氢站高压氢气取样装置，包括加氢口(1)、放散快速接头(2)、氮气保护快速接头(3)、耳轴球阀左(401)、耳轴球阀右(402)、高压调压阀(5)、钢瓶接头(6)、比例卸荷阀(8)、系列球阀(9)和过滤器(10)，其特征在于：所述加氢口(1)与加氢枪(13)紧密连接，所述加氢口(1)上集成有高流量止回阀，所述加氢口(1)通过管路分别连接耳轴球阀左(401)和耳轴球阀右(402)，所述耳轴球阀左(401)与耳轴球阀右(402)之间并联布置，所述耳轴球阀左(401)为取样开关阀，所述耳轴球阀右(402)为吹扫开关阀，所述耳轴球阀左(401)上连接有高压调压阀(5)，所述高压调压阀(5)上分别连接比例卸荷阀(8)和系列球阀(9)，所述比例卸荷阀(8)通过管路连接氮气保护快速接头(3)，所述系列球阀(9)的其中一路连接硫钝化涂层钢瓶(7)，所述系列球阀(9)的其他路分别连接钢瓶接头(6)，并通过钢瓶接头(6)连接8L采样瓶(14)，所述耳轴球阀右(402)通过管路连接过滤器(10)，所述过滤器(10)另一端通过管路连接放散快速接头(2)，所述放散快速接头(2)与加氢机的放散口连接，所述放散快速接头(2)用于气体置换和安全泄压。

2.如权利要求1所述的加氢站高压氢气取样装置，其特征在于：所述系列球阀(9)的各路之间相互并联，且分别单独控制硫钝化涂层钢瓶(7)和8L采样瓶(14)的开关，所述系列球阀(9)的其他路设置有三路，且相互并联布置。

3.如权利要求1所述的加氢站高压氢气取样装置，其特征在于：所述系列球阀(9)上连接有出口压力表(11)，所述耳轴球阀右(402)与过滤器(10)之间的管路上安装有进口压力表(12)。

4.如权利要求3所述的加氢站高压氢气取样装置，其特征在于：所述出口压力表(11)的测量范围为0-30Mpa，所述进口压力表(12)的测量范围为0-100Mpa。

5.如权利要求1所述的加氢站高压氢气取样装置，其特征在于：所述高压调压阀(5)的最大可控压力为100Mpa。

6.如权利要求1所述的加氢站高压氢气取样装置，其特征在于：所述放散快速接头(2)、氮气保护快速接头(3)、耳轴球阀左(401)、耳轴球阀右(402)、高压调压阀(5)、比例卸荷阀(8)、系列球阀(9)、过滤器(10)均设于上端敞口的壳体(15)内，所述壳体(15)前端面上开设有分别与系列球阀(9)、高压调压阀(5)、耳轴球阀左(401)、耳轴球阀右(402)相对应的通孔，所述壳体(15)置于移动小车(16)上。

7.如权利要求6所述的加氢站高压氢气取样装置，其特征在于：所述壳体(15)后端安装有十字型安装架(17)，所述硫钝化涂层钢瓶(7)及8L采样瓶(14)均安装在十字型安装架(17)上；所述壳体(15)一侧安装有加氢口支架(18)，所述加氢口(1)安装于加氢口支架(18)上，并通过加氢口支架(18)支撑有加氢枪(13)。

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