CN220205402U - 一种加氢站用顺序控制盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加氢站用顺序控制盘，包括高压进气管路以及低压进气管路；高压进气管路的输入端连接压缩机，低压进气管路的输入端连接自泄氢柱与压缩机之间的的旁通管线，泄氢柱的输入端连接泄氢槽车；高压进气管路和低压进气管路的输出端均连接储氢瓶组以及加氢机；实用新型的目的是针对当前加氢站用顺序控制盘功能单一、智能化程度不高等技术难题，开发一种多功能顺序控制盘。通过合理的设计方案，达到将氢气顺序充装、氢气顺序加注、压缩机氢气直充加氢机、槽车氢气直充加氢机、储罐氢气倒罐、槽车对储罐直充等功能集成到单台顺序控制盘上。

Description

一种加氢站用顺序控制盘

技术领域

本实用新型涉及加氢设备技术领域，具体为一种加氢站用顺序控制盘。

背景技术

随着加氢站逐渐从示范站向商业运营过渡，用户也开始重视起加氢站的商业运营成本、能耗损失、设备寿命等问题。

在加氢站上，常规的顺序控制盘往往功能单一，仅具备顺序充装、顺序加注的基本功能，难以满足日渐丰富的客户需求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种加氢站用顺序控制盘。

本实用新型提供如下技术方案：一种加氢站用顺序控制盘，包括高压进气管路以及低压进气管路；

高压进气管路的输入端连接压缩机，低压进气管路的输入端连接自泄氢柱与压缩机之间的旁通管线，泄氢柱的输入端连接泄氢槽车；

高压进气管路和低压进气管路的输出端均连接储氢瓶组以及加氢机；

储氢瓶组包括高压瓶组、中压瓶组以及低压瓶组，高压瓶组、中压瓶组以及低压瓶组均分别通过排气管路并联在高压进气管路和低压进气管路上，排气管路上设置有充装气动阀以及充装单向阀；低压进气管路与储氢瓶组之间连接有低压加注手动截止阀；

高压瓶组、中压瓶组以及低压瓶组分别通过单独的加注管线与加氢机连接，且在加注管线上设置有加注气动阀以及加注单向阀；

低压进气管路还连接有低压加注单向阀，低压加注单向阀的两端并联有倒罐线路，倒罐线路包括相互串联的调压阀以及倒罐截止阀。

进一步，高压瓶组连接高压排气管路，高压排气管路经高压加注管线与加氢机连接，中压瓶组连接中压排气管路，中压排气管路经中压加注管线与加氢机连接，低压瓶组连接低压排气管路，低压排气管路经低压加注管线与加氢机连接。

进一步，低压进气管路与汇总排气管线之间连接有低压进气截止阀以及低压加注气动阀。

进一步，倒罐线路、汇总排气管线以及低压加注手动截止阀相互交汇。

进一步，低压进气截止阀与低压加注单向阀之间连接有压力检测支路，压力检测支路包括压力表阀，压力表阀连接有压力表以及压力变送器。

进一步，压进气截止阀与低压加注单向阀之间连接还连接有支路与安全阀连接。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种加氢站用顺序控制盘，具备以下有益效果：

本实用新型的目的是针对当前加氢站用顺序控制盘功能单一、智能化程度不高等技术难题，开发一种多功能顺序控制盘。通过合理的设计方案，达到将氢气顺序充装、氢气顺序加注、压缩机氢气直充加氢机、槽车氢气直充加氢机、储罐氢气倒罐、槽车对储罐直充等功能集成到单台顺序控制盘上。并且根据现场实际配置情况、功能要求进行搭配调整，最终得以多功能化、模块化。

顺序控制盘的多功能化，能减少加氢站上压缩机的启停频率、提高氢气充装效率、节省气瓶检修时氢气直接排放的资源浪费、降低整站能耗，为加氢站运营降低成本，提高安全性。

顺序控制盘通过各管线以及阀门的设置形成模块化(在使用中，通过开关阀门实现某一模块的管线工作)，能降低设备设计、生产成本的同时，为批量化生产提供便利。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图(图中线路直接交叉的位置横竖的线路为连通状态，断开的交叉位置横竖的线路为不连通状态)；

图2为本实用新型低压进气管路的结构示意图。

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做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。

请参阅图中，一种加氢站用顺序控制盘，1.括高压进气管路1以及低压进气管路9；

高压进气管路1的输入端连接压缩机，低压进气管路9的输入端连接自泄氢柱与压缩机之间的旁通管线21，泄氢柱的输入端连接泄氢槽车；

高压进气管路1和低压进气管路9的输出端均连接储氢瓶组以及加氢机；

储氢瓶组包括高压瓶组、中压瓶组以及低压瓶组，高压瓶组、中压瓶组以及低压瓶组均分别通过排气管路并联在高压进气管路1和低压进气管路9上，排气管路上设置有充装气动阀以及充装单向阀包括图中的低压充装气动阀201、中压充装气动阀202以及高压充装气动阀203；低压充装单向阀301、低压充装单向阀302以及低压充装单向阀303；低压进气管路9与储氢瓶组之间连接有低压加注手动截止阀20；

高压瓶组、中压瓶组以及低压瓶组分别通过单独的加注管线与加氢机连接，且在加注管线上设置有加注气动阀以及加注单向阀包括图中的高压加注气动阀501、中压加注气动阀502以及低压加注气动阀503；高压加注单向阀601、中压加注单向阀602以及低压加注单向阀603；具体的，参照图1所示，高压瓶组连接高压排气管路403，高压排气管路403经高压加注管线701与加氢机连接，中压瓶组连接中压排气管路402，中压排气管路402经中压加注管线702与加氢机连接，低压瓶组连接低压排气管路401，低压排气管路401经低压加注管线703与加氢机连接。高压加注管线701、中压加注管线702、低压加注管线703、高压进气管路1以及低压进气管路9均连接在汇总排气管线8上，汇总排气管线8的末端连接加氢机。

低压进气管路9还连接有低压加注单向阀15，低压加注单向阀15的两端并联有倒罐线路18，倒罐线路18包括相互串联的调压阀16以及倒罐截止阀17。

低压进气管路9与汇总排气管线8之间连接有低压进气截止阀10以及低压加注气动阀19。倒罐线路18、汇总排气管线8以及低压加注手动截止阀20相互交汇。低压加注手动截止阀20、高压进气管路1以及排气管路相互交汇。低压进气截止阀10与低压加注单向阀15之间连接有压力检测支路，压力检测支路包括压力表阀11，压力表阀11连接有压力表12以及压力变送器13。压进气截止阀10与低压加注单向阀15之间连接还连接有支路与安全阀14连接。

工作原理：

本实用新型包括如下的工作模式：

顺序充装：常规顺序控制盘顺序充装功能：随着储氢瓶组内氢气的使用，当高压储氢瓶组的压力低于设定值时，压缩机启动，开始从氢气长管拖车内取气，进行增压，当高压储氢瓶组压力达到设定值时，开始对中压储氢瓶组进行充装，低压充装同理，直至所有储氢瓶组压力达到设定值，完成顺序充装。

本实用新型多功能顺序控制盘，增加槽车直充储氢瓶组的功能，据图2所示：

当储氢瓶组需要进行充装，尤其是在加氢站第一次充装氢气时，氢气经卸氢柱旁通管线21、进入低压进气管路9，此时打开低压进气截止阀10、低压充装手动截止阀20，高压充装气动阀203，其余所有阀门应处于关闭状态。由于存在压差，槽车氢气直接进入到高压储氢瓶组，当达到设定压差时，打开中压充装气动阀202，对中压储氢瓶组进行直充，低压同理，直至槽车与所有储氢瓶组压差达到设定值时，完成槽车直充功能，关闭低压充装手动截止阀20，压缩机启动，顺序控制盘打开高压充装气动阀203，氢气经过高压进气管路1、高压充装气动阀203、高压充装单向阀303、高压储罐排气管路403进入到高压储罐内，达到设定压力后，打开中压充装气动阀202、中压充装单向阀302、中压储罐排气管路402进入中压储罐内，低压充装同理，直至所有储氢瓶组均达到设定值45MPa，压缩机停机，顺序控制盘完成顺序充装。本实用新型顺控盘新增槽车直充储氢瓶组的功能，优先使用驻留的槽车进行充装，减少压缩机运行时间，减少了充装时间，降低场站用电功率，为用户实现节能减排。

顺序加注：常规顺序控制盘顺序加注功能：加氢过程中，加氢机优先从低压储氢瓶组取气；当低压储氢瓶组与车载储气瓶压差达到设定值时或低压储气瓶组压力达到设定值时，切换至中压储氢瓶组取气；同理切换至高压储氢罐，直至达到车辆所需加注压力。

本实用新型，增加槽车直充加氢机的功能，如图2所示：需要加氢时，当车载储氢瓶压力与卸氢槽车压差达到设定值，顺序控制盘打开低压加注气动阀19，氢气经卸氢柱旁通管线21，进入低压进气管路9、低压进气截止阀10、汇总排气管线8进入到加氢机，此时倒罐截止阀17、低压充装手动截止阀20、所有的加注气动阀501、502、503应当是关闭的。

当槽车压力和车载储气瓶压差达到设定值时或流速低于加氢设定值时，顺序控制盘关闭低压加注气动阀19，按上述常规顺序加注功能，依次打开低、中、高压加注阀进行加氢，完成加氢。

除上述功能外，本实用新型多功能顺序控制盘还提供压缩机直充加氢机的功能，

常见的，当各储氢瓶组无法将车辆加满时，顺序控制盘可通过开启高压充装气动阀203、高压加注气动阀501，氢气经高压储罐排气管路403、高压加注管线701、汇总排气管线8直接给加氢机进行加注，而不进入储氢瓶组，保障能加满车载储氢瓶组，车载储氢瓶加满后，顺序控制盘开始常规充装功能，为所有储氢瓶组进行补气。本实用新型顺控盘新增槽车直充加氢机的功能，优先使用驻留的槽车进行加氢，避免压缩机频繁启动，保护压缩机，延长设备使用寿命，提高分级加氢效率。

本实用新型顺控盘新增压缩机直充加氢机的功能，能保证迅速加满车载储氢瓶组，实现加注率100％，避免造成纠纷。

储氢瓶组倒罐功能：现场其中一组储氢瓶组需要进行检修维保时，为避免高压氢气直接排放造成的危险以及工业浪费。本实用新型提供的顺序控制盘具备的倒罐功能可解决当前问题，如图2所示：

以将高压储氢瓶组氢气倒至低压储氢瓶组为为例进行说明：

关闭低压充装手动截止阀20，打开倒罐手动截止阀17，调压阀设定将45MPa氢气调压至20MPa加氢站上压缩机最高进气压力不超过20MPa，压力表12、压力变送器13实时监控调压后的压力，安全阀14整定压力设定至22MPa，避免调压阀失效，并且保障不超过压缩机最高进气压力。此时启动压缩机，顺序控制盘打开高压加注气动阀501、低压加注气动阀19、低压充装气动阀201。高压氢气经高压储氢瓶组排气管线403，倒罐线路18、经调压阀16降压后进入低压进气管路9，卸氢柱旁通管线21后回到压缩进行增压，增压后的氢气通过高压进气管路1、低压充装气动阀201、低压储罐排气管路401进入低压储氢瓶组内，完成倒罐，高压倒中压同理。

当所需倒罐的两个储氢瓶组压差比较大时，可先通过开启低压手动充装截止阀20、低压充装气动阀201进行直接连通均压，此方法可避免压缩机启动，提高倒罐效率。本实用新型顺控盘新增倒罐的功能，避免储罐检修时氢气大量排放造成危险，并且减少排放，节省用户成本。

值得一提的时，本实施例的方案还可根据用户实际功能需求，对工艺流程进行调整，已实现设备模块化，提高生产制造效率。

当用户现场储氢瓶组分级采用两级方式时，移除如图2所示的低压充装气动阀201、低压充装单向阀301、低压储氢瓶组排气管线401即可。

当用户不需要倒罐功能时，只需移除如图1所示的调压阀16、倒罐截止阀17、倒罐线路18即可。

当用户不需要槽车直充功能时，只需移除如图2所示的低压进气管路9、低压进气截止阀10、压力表阀11、压力表12、压力变送器13、安全阀14、低压加注单向阀15、调压阀16、倒罐截止阀17、倒罐线路18、低压加注气动阀19、低压加注手动截止阀20、卸氢柱旁通管线21即可。

本实用新型顺序控制盘通过将各种功能进行搭配组合，以实现产品模块化，减少设计工作，利于形成标准化的产品，减少图纸样式，降低生产制造成本。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种加氢站用顺序控制盘，其特征在于：包括高压进气管路(1)以及低压进气管路(9)；

高压进气管路(1)的输入端连接压缩机，低压进气管路(9)的输入端连接自泄氢柱与压缩机之间的旁通管线(21)，泄氢柱的输入端连接泄氢槽车；

高压进气管路(1)和低压进气管路(9)的输出端均连接储氢瓶组以及加氢机；

储氢瓶组包括高压瓶组、中压瓶组以及低压瓶组，高压瓶组、中压瓶组以及低压瓶组均分别通过排气管路并联在高压进气管路(1)和低压进气管路(9)上，排气管路上设置有充装气动阀以及充装单向阀；低压进气管路(9)与储氢瓶组之间连接有低压加注手动截止阀(20)；

高压瓶组、中压瓶组以及低压瓶组分别通过单独的加注管线与加氢机连接，且在加注管线上设置有加注气动阀以及加注单向阀；

低压进气管路(9)还连接有低压加注单向阀(15)，低压加注单向阀(15)的两端并联有倒罐线路(18)，倒罐线路(18)包括相互串联的调压阀(16)以及倒罐截止阀(17)。

2.根据权利要求1所述的一种加氢站用顺序控制盘，其特征在于：高压瓶组连接高压排气管路(403)，高压排气管路(403)经高压加注管线(701)与加氢机连接，中压瓶组连接中压排气管路(402)，中压排气管路(402)经中压加注管线(702)与加氢机连接，低压瓶组连接低压排气管路(401)，低压排气管路(401)经低压加注管线(703)与加氢机连接。

3.根据权利要求1所述的一种加氢站用顺序控制盘，其特征在于：高压加注管线(701)、中压加注管线(702)、低压加注管线(703)、高压进气管路(1)以及低压进气管路(9)均连接在汇总排气管线(8)上，汇总排气管线(8)的末端连接加氢机。

4.根据权利要求3所述的一种加氢站用顺序控制盘，其特征在于：低压进气管路(9)与汇总排气管线(8)之间连接有低压进气截止阀(10)以及低压加注气动阀(19)。

5.根据权利要求4所述的一种加氢站用顺序控制盘，其特征在于：倒罐线路(18)、汇总排气管线(8)以及低压加注手动截止阀(20)相互交汇。

6.根据权利要求5所述的一种加氢站用顺序控制盘，其特征在于：低压加注手动截止阀(20)、高压进气管路(1)以及排气管路相互交汇。

7.根据权利要求6所述的一种加氢站用顺序控制盘，其特征在于：低压进气截止阀(10)与低压加注单向阀(15)之间连接有压力检测支路，压力检测支路包括压力表阀(11)，压力表阀(11)连接有压力表(12)以及压力变送器(13)。

8.根据权利要求7所述的一种加氢站用顺序控制盘，其特征在于：压进气截止阀(10)与低压加注单向阀(15)之间连接还连接有支路与安全阀(14)连接。