CN220851761U - 一种船用储供氢系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船用储供氢系统，该系统包括：第一箱体，所述第一箱体为密闭结构，所述第一箱体上设置有第一进气口和第一出气口；储氢容器，设置于所述第一箱体内；第一风机，设置于所述第一箱体的顶部，所述第一风机的进风口与所述第一出气口连接；第一排气管，所述第一排气管的一端与所述第一风机的出风口连接，所述第一排气管的另一端向远离所述第一箱体的方向延伸预设距离，且所述第一排气管上设置有第一固定件，所述第一排气管通过所述第一固定件固定于所述第一箱体上。本实用新型中，通过将储氢容器设置于箱体内，当储氢容器发生泄露时，泄露的氢气将存储在箱体内，再通过风机及排气管将泄露的氢气输送至高空，避免发生安全事故。

Description

一种船用储供氢系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，进一步地涉及一种船用储供氢系统。

背景技术

氢能源产业链可以分为上游氢气的制备，中游氢气的储运环节，下游氢能的应用三个方面。在应用端，船用储供氢作为新兴应用场景，在氢安全方面，对储供氢系统的处所，提出了与车端应用不同的需求。

目前开发的燃料电池船多采用储氢气瓶高压储氢，高压储氢气瓶组大多采用钢结构支架或箱体进行安装固定，当高压储氢气瓶内的氢气产生泄露时，氢气会在高压储氢气瓶组区域弥漫，无法快速地将泄漏的氢气快速排出至安全区域，容易导致安全事故发生。

因此，有必要设计一种船用储供氢系统来解决上述问题。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种船用储供氢系统，通过将储氢容器设置于箱体内，当储氢容器发生泄露时，泄露的氢气将存储在箱体内，再通过风机及排气管将泄露的氢气输送至高空，避免发生安全事故。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种船用储供氢系统，包括：

第一箱体，所述第一箱体为密闭结构，所述第一箱体上设置有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口用于通风；

储氢容器，设置于所述第一箱体内，用于存储氢；

第一风机，设置于所述第一箱体的顶部，所述第一风机的进风口与所述第一出气口连接；

第一排气管，所述第一排气管的一端与所述第一风机的出风口连接，所述第一排气管的另一端向远离所述第一箱体的方向延伸预设距离，且所述第一排气管上设置有第一固定件，所述第一排气管通过所述第一固定件固定于所述第一箱体上。

在一些实施方式中，还包括：

第一基座，所述第一基座的四周设置有用于供叉车插入的第一槽口；

所述第一箱体固定于所述第一基座上，所述第一箱体的外轮廓小于所述第一基座的外轮廓。

在一些实施方式中，所述第一风机设置有两个，两个所述第一风机并排设置；

所述第一排气管的底部设置有三通接头，所述三通接头的一端与所述第一排气管固定连接，所述三通接头的一端与一所述第一风机的出风口连接，所述三通接头的另一端与另一所述第一风机的出风口连接。

在一些实施方式中，所述第一固定件包括若干个第一绳索，若干个所述第一绳索围设于所述第一排气管的四周，若干个所述第一绳索的一端与所述第一排气管固定连接，若干个所述第一绳索的另一端与所述第一箱体固定连接；

或，所述第一固定件包括若干个第一固定杆，若干个所述第一固定杆围设于所述第一排气管的四周，若干个所述第一固定杆的一端与所述第一排气管固定连接，若干个所述第一固定杆的另一端与所述第一箱体固定连接。

在一些实施方式中，还包括：

第二箱体，设置于所述第一箱体的一侧，所述第二箱体为密闭结构，所述第二箱体上设置有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口用于通风；

调压单元，设置于所述第二箱体内，所述调压单元通过调压管路与所述储氢容器连接，用于将所述储氢容器输出的氢气压力调整至预设大小；

加氢单元，设置于所述第二箱体内，所述加氢单元通过加氢管路与所述储氢容器连接，用于向所述储氢容器内加注氢气。

在一些实施方式中，还包括：

第二风机，设置于所述第二箱体的侧部或顶部，所述第二风机的进风口与所述第二出气口连接；

第二排气管，所述第二排气管的一端与所述第二风机的出风口连接，所述第二排气管的另一端向远离所述第二箱体的方向延伸预设距离，且所述第二排气管上设置有第二固定件，所述第二排气管通过所述第二固定件固定于所述第二箱体上。

在一些实施方式中，所述第二固定件包括若干个第二绳索，若干个所述第二绳索围设于所述第二排气管的四周，若干个所述第二绳索的一端与所述第二排气管固定连接，若干个所述第二绳索的另一端与所述第一箱体和/或所述第二箱体固定连接；

或，所述第二固定件包括若干个第二固定杆，若干个所述第二固定杆围设于所述第二排气管的四周，若干个所述第二固定杆的一端与所述第二排气管固定连接，若干个所述第二固定杆的另一端与所述第一箱体和/或所述第二箱体固定连接。

在一些实施方式中，还包括：

燃料电池发动机，设置于所述第一箱体的一侧，所述燃料电池发动机通过管路与所述调压单元连接，使得所述调压单元能够将所述储氢容器输出的氢气压力调整至预设大小后输送至所述燃料电池发动机。

在一些实施方式中，还包括：

介质超压排放装置，所述介质超压排放装置包括支撑部、若干个超压排放管路、若干个固定板、第三固定件，若干个所述超压排放管路平行间隔固定于所述支撑部上，若干个所述超压排放管路的一端分别与所述第一箱体的内部空间连通，若干个所述超压排放管路的另一端分别向远离所述第一箱体的方向延伸预设长度；

若干个所述固定板依次沿所述超压排放管路的长度方向间隔设置，且每个所述固定板分别与若干个所述超压排放管路固定连接，所述固定板及所述超压排放管路通过所述第三固定件与所述第一箱体连接。

在一些实施方式中，所述第一箱体、所述储氢容器、所述第一风机、所述第一排气管分别设置有多组，每个所述第一箱体的内部空间分别与若干个所述超压排放管路连通；

和/或，所述支撑部包括地脚法兰、支撑管和连接法兰，所述地脚法兰的一端用于固定在船舶上，所述地脚法兰的另一端与所述支撑管固定连接，所述支撑管远离所述地脚法兰的一端与所述连接法兰固定连接，若干个所述超压排放管路分别与所述连接法兰固定连接；

所述第三固定件包括若干个第三绳索，若干个所述第三绳索围设于所述固定板的四周，若干个所述第三绳索的一端与所述固定板固定连接，若干个所述第三绳索的另一端与所述第一箱体和/或所述第二箱体固定连接。

与现有技术相比，本实用新型所提供的船用储供氢系统具有以下有益效果：

1、本实用新型所提供的船用储供氢系统，通过将储氢容器设置于箱体内，当储氢容器发生泄露时，泄露的氢气将存储在箱体内，再通过风机及排气管将泄露的氢气输送至高空，避免发生安全事故；

2、本实用新型所提供的船用储供氢系统，将储氢容器与加氢单元、调压单元分别设置在不同的密闭箱体内，分别能够独立进行空气循环及泄漏氢气排放，以便于快速检测泄漏位置，以及进行箱体内各零部件维护；

3、本实用新型所提供的船用储供氢系统，通过设置超压排放管路，当储氢容器发生氢气快速泄露，导致箱体内的压力过高时，可以通过超压排放管路迅速将泄露氢气排放至高空，避免发生意外事故，提高设备的安全性能；

4、本实用新型所提供的船用储供氢系统，各部件集成式设置在箱体或基座上，各排放管路也是与箱体进行固定，无需采用船体结构进行固定，确保整个储供氢系统内管路的相对位置的同时，不影响船舶的结构强度、人员正常同行。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例船用储供氢系统的结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例船用储供氢系统的主视图；

图3是本实用新型的另一优选实施例船用储供氢系统的结构示意图；

图4是本实用新型的另一优选实施例船用储供氢系统的主视图；

图5是本实用新型的另一优选实施例船用储供氢系统的局部结构示意图。

附图标号说明：

第一箱体1，第一风机2，第一排气管3，第一基座4，三通接头5，第一绳索6，第二箱体7，第二风机8，第二排气管9，第二绳索10，燃料电池发动机11，管路12，超压排放管路13，固定板14，地脚法兰15，支撑管16，连接法兰17，第三绳索18，支管19，第一出气口20。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在一个实施例中，参考说明书附图1，本实用新型所提供的一种船用储供氢系统，包括：第一箱体1、储氢容器、第一风机2和第一排气管3，第一箱体1为密闭结构，第一箱体1上设置有第一进气口和第一出气口20，第一进气口用于通风，第一进气口可以设置于第一箱体1的顶壁或侧壁上，其具体位置不做限定。储氢容器设置于第一箱体1内，用于存储氢；第一风机2设置于第一箱体1的顶部，第一风机2的进风口与第一出气口20连接。第一排气管3的一端与第一风机2的出风口连接，第一排气管3的另一端向远离第一箱体1的方向延伸预设距离，且第一排气管3上设置有第一固定件，第一排气管3通过第一固定件固定于第一箱体1上。

具体地，第一箱体1的底部设置有第一基座4，第一基座4为方形结构，第一基座4的四周设置有用于供叉车插入的第一槽口，以便于运输及安装。第一箱体1通过螺栓或焊接固定于第一基座4上，且第一箱体1为方形结构，第一箱体1的外轮廓小于第一基座4的外轮廓。储氢容器可以是储氢瓶，一般一个箱体内会安装多个储氢瓶，通过将第一箱体1设置为方形结构，便于在一定空间能尽可能多的安装储氢瓶，其具体尺寸可以结合储氢瓶的尺寸来进行设计。同时，第一箱体1的侧壁上也可以设置可开合的箱门，来实现箱体封闭的同时，也能够便于对储氢容器的装卸。当然，第一箱体1和第一基座4也可以设置为其他的形状，例如：圆形、梯形等形状，可根据实际需求进行设定。

进一步地，第一风机2设置有两个，两个第一风机2并排设置；第一排气管3的底部设置有三通接头5，三通接头5的一端与第一排气管3固定连接，三通接头5的一端与一第一风机2的出风口连接，三通接头5的另一端与另一第一风机2的出风口连接。通过设置两台第一风机2，其中的一台作为备用，在另一台故障或保养时，也能够保证维持第一排气管3的正常运行，使得第一箱体1内的泄露气体可快速排出，同时新鲜空气能够通过第一进气口进入第一箱体1内。

进一步地，第一固定件包括若干个第一绳索6，若干个第一绳索6围设于第一排气管3的四周，若干个第一绳索6的一端与第一排气管3固定连接，若干个第一绳索6的另一端与第一箱体1固定连接。例如：第一绳索6有四根，第一箱体1的四角焊接有固定耳，四根绳索分别与对应的固定耳连接，以此实现对第一排气管3的加固。该方式使用系统本身结构固定系统内的零部件，能确保系统的完整性，避免零部件的位移变形。或者，第一固定件包括若干个第一固定杆，若干个第一固定杆围设于第一排气管3的四周，若干个第一固定杆的一端与第一排气管3固定连接，若干个第一固定杆的另一端与第一箱体1固定连接。

本实施例中，通过将储氢容器设置于第一箱体1内，当储氢容器发生泄露时，泄露的氢气将存储在第一箱体1内，避免扩散，再通过第一风机2及第一排气管3将泄露的氢气输送至高空，避免发生安全事故。

在一个实施例中，参考说明书附图2至图5，船用储供氢系统还包括：第二箱体7、调压单元和加氢单元，第二箱体7设置于第一箱体1的一侧，第二箱体7为密闭结构，第二箱体7上设置有第二进气口和第二出气口，第二进气口用于通风，第二进气口和第二出气口可以设置于第二箱体7的顶壁或侧壁上，其具体位置不做限定。调压单元设置于第二箱体7内，调压单元通过调压管路与储氢容器连接，用于将储氢容器输出的氢气压力调整至预设大小。加氢单元设置于第二箱体7内，加氢单元通过加氢管路与储氢容器连接，用于向储氢容器内加注氢气。第二箱体7的侧壁上也可以设置可开合的箱门，来实现第二箱体7封闭的同时，也能够便于对调压单元和加氢单元的检修和维护。

进一步地，船用储供氢系统还包括：第二风机8和第二排气管9，第二风机8设置于第二箱体7的侧部或顶部，第二风机8的进风口与第二出气口连接，优选将第二风机8设置于第二出气口的旁边，以便于第二风机8的进风口与第二出气口连接。第二排气管9的一端与第二风机8的出风口连接，第二排气管9的另一端向远离第二箱体7的方向延伸预设距离，且第二排气管9上设置有第二固定件，第二排气管9通过第二固定件固定于第二箱体7上。

其中，第二固定件包括若干个第二绳索10，若干个第二绳索10围设于第二排气管9的四周，若干个第二绳索10的一端与第二排气管9固定连接，若干个第二绳索10的另一端与第一箱体1和/或第二箱体7固定连接。例如：第二绳索10有四根，第二箱体7的四角焊接有固定耳，四根绳索分别与对应的固定耳连接，以此实现对第二排气管9的加固；或者四根绳索分别与相邻的第一箱体1上的固定耳连接。该方式使用系统本身结构固定系统内的零部件，能确保系统的完整性，避免零部件的位移变形。或者，第二固定件包括若干个第二固定杆，若干个第二固定杆围设于第二排气管9的四周，若干个第二固定杆的一端与第二排气管9固定连接，若干个第二固定杆的另一端与第一箱体1和/或第二箱体7固定连接。

本实施例中，将储氢容器与加氢单元、调压单元分别设置在不同的密闭箱体内，分别能够独立进行空气循环及泄漏氢气排放，以便于快速检测泄漏位置，以及进行箱体内各零部件维护。

在一个实施例中，参考说明书附图2至图5，船用储供氢系统还包括：燃料电池发动机11，燃料电池发动机11设置于第一箱体1的一侧，燃料电池发动机11通过管路12与调压单元连接，使得调压单元能够将储氢容器输出的氢气压力调整至预设大小后输送至燃料电池发动机11。

进一步地，船用储供氢系统还包括介质超压排放装置，介质超压排放装置包括支撑部、若干个超压排放管路13、若干个固定板14、第三固定件，若干个超压排放管路13平行间隔固定于支撑部上，若干个超压排放管路13的一端分别通过支管19与第一箱体1的内部空间连通，若干个超压排放管路13的另一端分别向远离第一箱体1的方向延伸预设长度。若干个固定板14依次沿超压排放管路13的长度方向间隔设置，且每个固定板14分别与若干个超压排放管路13固定连接，固定板14及超压排放管路13通过第三固定件与第一箱体1连接。

具体地，支撑部包括地脚法兰15、支撑管16和连接法兰17，地脚法兰15的一端用于固定在船舶上，地脚法兰15的另一端与支撑管16固定连接，支撑管16远离地脚法兰15的一端与连接法兰17固定连接，若干个超压排放管路13分别与连接法兰17固定连接。如超压排放管路13设置有六根，六根超压排放管路13分两组固定于固定板14的两侧，使得介质超压排放装置形成了一个类似攀爬装置，操作人员可以通过介质超压排放装置攀爬至装置顶部进行维护。例如：固定板14的相对两侧分别设置有三个固定槽，每根超压排放管路13分别适配放置于对应的固定槽内，每个固定槽处固定设置有锁扣，通过锁扣将超压排放管路13固定于固定板14上；或者，六根超压排放管路13可以分别与固定板14焊接固定，当然，超压排放管路13也可以与固定板14采用其他的方式进行固定。

第三固定件包括若干个第三绳索18，若干个第三绳索18围设于固定板14的四周，若干个第三绳索18的一端与固定板14固定连接，若干个第三绳索18的另一端与第一箱体1和/或第二箱体7固定连接。例如：介质超压排放装置设置于第二箱体7的上方，第三绳索18有四根，四根绳索分别与相邻的第一箱体1上的固定耳连接。该方式使用系统本身结构固定系统内的零部件，能确保系统的完整性，避免零部件的位移变形。

本实施例中，通过设置超压排放管路13，当储氢容器发生氢气快速泄露，导致箱体内的压力过高时，可以通过超压排放管路13迅速将泄露氢气排放至高空，避免发生意外事故，提高设备的安全性能。

在一个实施例中，参考说明书附图2至图5，第一箱体1、储氢容器、第一风机2、第一排气管3分别设置有多组，例如设置两组、三组或者更多组。每个第一箱体1的内部空间分别与若干个超压排放管路13连通。多组装置可以均设置于一个底座上，也可以根据不同的箱体设置于不同的底座上。各部件集成式设置在箱体或基座上，各排放管路也是与箱体进行固定，无需采用船体结构进行固定，确保整个储供氢系统内管路的相对位置的同时，不影响船舶的结构强度、人员正常同行。

第一排气管3、第二排气管9以及超压排放管路13具体的延伸高度可以根据实际需求进行设定，例如可以是2米、3米、4米、5米等，通过将泄露的氢气排放至高空，以满足法规及安全要求。为确保各排气管的底部安装结构，及各绳索的各向拉力不影响第一箱体1的顶部结构强度，可以进行相应的应力分析。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种船用储供氢系统，其特征在于，包括：

第一箱体，所述第一箱体为密闭结构，所述第一箱体上设置有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口用于通风；

储氢容器，设置于所述第一箱体内，用于存储氢；

第一风机，设置于所述第一箱体的顶部，所述第一风机的进风口与所述第一出气口连接；

第一排气管，所述第一排气管的一端与所述第一风机的出风口连接，所述第一排气管的另一端向远离所述第一箱体的方向延伸预设距离，且所述第一排气管上设置有第一固定件，所述第一排气管通过所述第一固定件固定于所述第一箱体上。

2.根据权利要求1所述的船用储供氢系统，其特征在于，还包括：

第一基座，所述第一基座的四周设置有用于供叉车插入的第一槽口；

所述第一箱体固定于所述第一基座上，所述第一箱体的外轮廓小于所述第一基座的外轮廓。

3.根据权利要求2所述的船用储供氢系统，其特征在于，

所述第一风机设置有两个，两个所述第一风机并排设置；

所述第一排气管的底部设置有三通接头，所述三通接头的一端与所述第一排气管固定连接，所述三通接头的一端与一所述第一风机的出风口连接，所述三通接头的另一端与另一所述第一风机的出风口连接。

4.根据权利要求3所述的船用储供氢系统，其特征在于，

所述第一固定件包括若干个第一绳索，若干个所述第一绳索围设于所述第一排气管的四周，若干个所述第一绳索的一端与所述第一排气管固定连接，若干个所述第一绳索的另一端与所述第一箱体固定连接；

或，所述第一固定件包括若干个第一固定杆，若干个所述第一固定杆围设于所述第一排气管的四周，若干个所述第一固定杆的一端与所述第一排气管固定连接，若干个所述第一固定杆的另一端与所述第一箱体固定连接。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的船用储供氢系统，其特征在于，还包括：

第二箱体，设置于所述第一箱体的一侧，所述第二箱体为密闭结构，所述第二箱体上设置有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口用于通风；

调压单元，设置于所述第二箱体内，所述调压单元通过调压管路与所述储氢容器连接，用于将所述储氢容器输出的氢气压力调整至预设大小；

加氢单元，设置于所述第二箱体内，所述加氢单元通过加氢管路与所述储氢容器连接，用于向所述储氢容器内加注氢气。

6.根据权利要求5所述的船用储供氢系统，其特征在于，还包括：

第二风机，设置于所述第二箱体的侧部或顶部，所述第二风机的进风口与所述第二出气口连接；

第二排气管，所述第二排气管的一端与所述第二风机的出风口连接，所述第二排气管的另一端向远离所述第二箱体的方向延伸预设距离，且所述第二排气管上设置有第二固定件，所述第二排气管通过所述第二固定件固定于所述第二箱体上。

7.根据权利要求6所述的船用储供氢系统，其特征在于，

所述第二固定件包括若干个第二绳索，若干个所述第二绳索围设于所述第二排气管的四周，若干个所述第二绳索的一端与所述第二排气管固定连接，若干个所述第二绳索的另一端与所述第一箱体和/或所述第二箱体固定连接；

或，所述第二固定件包括若干个第二固定杆，若干个所述第二固定杆围设于所述第二排气管的四周，若干个所述第二固定杆的一端与所述第二排气管固定连接，若干个所述第二固定杆的另一端与所述第一箱体和/或所述第二箱体固定连接。

8.根据权利要求5所述的船用储供氢系统，其特征在于，还包括：

燃料电池发动机，设置于所述第一箱体的一侧，所述燃料电池发动机通过管路与所述调压单元连接，使得所述调压单元能够将所述储氢容器输出的氢气压力调整至预设大小后输送至所述燃料电池发动机。

9.根据权利要求1所述的船用储供氢系统，其特征在于，还包括：

介质超压排放装置，所述介质超压排放装置包括支撑部、若干个超压排放管路、若干个固定板、第三固定件，若干个所述超压排放管路平行间隔固定于所述支撑部上，若干个所述超压排放管路的一端分别与所述第一箱体的内部空间连通，若干个所述超压排放管路的另一端分别向远离所述第一箱体的方向延伸预设长度；

若干个所述固定板依次沿所述超压排放管路的长度方向间隔设置，且每个所述固定板分别与若干个所述超压排放管路固定连接，所述固定板及所述超压排放管路通过所述第三固定件与所述第一箱体连接。

10.根据权利要求9所述的船用储供氢系统，其特征在于，

所述第一箱体、所述储氢容器、所述第一风机、所述第一排气管分别设置有多组，每个所述第一箱体的内部空间分别与若干个所述超压排放管路连通；

和/或，所述支撑部包括地脚法兰、支撑管和连接法兰，所述地脚法兰的一端用于固定在船舶上，所述地脚法兰的另一端与所述支撑管固定连接，所述支撑管远离所述地脚法兰的一端与所述连接法兰固定连接，若干个所述超压排放管路分别与所述连接法兰固定连接；

所述第三固定件包括若干个第三绳索，若干个所述第三绳索围设于所述固定板的四周，若干个所述第三绳索的一端与所述固定板固定连接，若干个所述第三绳索的另一端与所述第一箱体和/或所述第二箱体固定连接。