CN220956054U - 氢压机压力自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及氢压机技术领域，是一种氢压机压力自动控制系统，其包括包括压缩机、气液分离器和控制单元。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过压力变送器自动检测氢压机入口压力，压力指示控制器通过比较压力变送器的检测值和设定阈值，自动控制第一自动调节阀和第二自动调节阀对应调整回流管道内的氢气回流量，来保持氢压机入口压力平衡，防止氢气系统入口负压后空气进入氢气压缩机形成混合爆炸气体，有效避免安全隐患，大大降低了作业人员的劳动强度，具有氢气回流量调节速度快、不滞后、调节过程平稳且压力波动小的特点。

Description

氢压机压力自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及氢压机技术领域，是一种氢压机压力自动控制系统。

背景技术

目前，因氢气的特性，行业内都是采用液环式水环真空泵，负荷调节和气压平衡调节均采用出口气体回流方式。当氢压机电解系统异常（紧急停车、降电流、尾气系统水封打掉），氢气来源中断或氢压机进口前总管内供氢量减少时，单纯靠作业人员监控、手动调节回流阀来保证氢压机进口有一定的正压和氧含量低于一定值，以达到安全运行的目的。

但这种单纯依靠人工监控、手动调节氢气回流量的氢压机在实际使用过程中存在以下不足：发现氢压机进口压力变化（下降）后，调节回流量跟不上压力突变速度，人工调节过程中压力波动大，平稳性差，且费时费力，作业人员劳动强度大；此外，当未及时发现进口压力突变，未调整回流量而吸入空气，使氢压机压力室内氧含量超过爆炸下限，在高速运转的气室内(存在电火花、高温、静电)可能发生爆炸。

发明内容

本实用新型提供了一种氢压机压力自动控制系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有人工监测调节氢压机回流量方式存在的人工调节回流量速度跟不上压力突变速度，调节过程中压力波动大，平稳性较差，调节过程费时费力，劳动强度大，且存在安全隐患的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种氢压机压力自动控制系统，包括压缩机、气液分离器和控制单元，压缩机输入端与进气管路连接，进气管路上设有压力检测单元，压缩机输出端与气液分离器输入端连接，气液分离器输出端与出气管路连接，出气管路与进气管路之间设有氢气回流管，氢气回流管上设有能调节压缩机输入端压力的压力调节装置，压力调节装置包括第一自动调节阀和第一调节管道，第一调节管道一端与氢气回流管进气管连接，第一调节管道另一端与氢气回流管出气管连接，第一调节管道上设有第一自动调节阀；压力检测单元与控制单元电连接，控制单元与第一自动调节阀电连接。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述压力调节装置还可包括第二自动调节阀和第二调节管道，第二调节管道并联在第一调节管道两端，第二调节管道上设有第二自动调节阀，且第二自动调节阀的压力调节范围小于第一自动调节阀的压力调节范围；控制单元与第二自动调节阀电连接。

上述压力调节装置还可包括第一旋转阀门、第一闸阀、第二旋转阀门和第二闸阀，对应第一自动调节阀输入端位置的第一调节管道上设有第一旋转阀门，对应第一自动调节阀输出端位置的第一调节管道上设有第一闸阀，对应第二自动调节阀输入端位置的第二调节管道上设有第二旋转阀门，对应第二自动调节阀输出端位置的第二调节管道上设有第二闸阀。

上述压力检测单元可为压力变送器，控制单元可为压力指示控制器。

上述第一自动调节阀和第二自动调节阀均可为气动调节阀。

上述还可包括第三闸阀，对应气液分离器输出端与氢气回流管进气管之间位置的出气管路上设有第三闸阀。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过压力变送器自动检测氢压机入口压力，压力指示控制器通过比较压力变送器的检测值和设定阈值，自动控制第一自动调节阀和第二自动调节阀对应调整回流管道内的氢气回流量，来保持氢压机入口压力平衡，防止氢气系统入口负压后空气进入氢气压缩机形成混合爆炸气体，有效避免安全隐患，大大降低了作业人员的劳动强度，具有氢气回流量调节速度快、不滞后、调节过程平稳且压力波动小的特点。

附图说明

附图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

附图中的编码分别为：1为压缩机，2为气液分离器，3为控制单元，4为进气管路，5为压力检测单元，6为出气管路，7为第一自动调节阀，8为第一调节管道，9为氢气回流管进气管，10为氢气回流管出气管，11为第二自动调节阀，12为第二调节管道，13为第一旋转阀门，14为第一闸阀，15为第二旋转阀门，16为第二闸阀，17为第三闸阀。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

实施例1：如附图1所示，该氢压机压力自动控制系统包括压缩机1、气液分离器2和控制单元3，压缩机1输入端与进气管路4连接，进气管路4上设有压力检测单元5，压缩机1输出端与气液分离器2输入端连接，气液分离器2输出端与出气管路6连接，出气管路6与进气管路4之间设有氢气回流管，氢气回流管上设有能调节压缩机1输入端压力的压力调节装置，压力调节装置包括第一自动调节阀7和第一调节管道8，第一调节管道8一端与氢气回流管进气管9连接，第一调节管道8另一端与氢气回流管出气管10连接，第一调节管道8上设有第一自动调节阀7；压力检测单元5与控制单元3电连接，控制单元3与第一自动调节阀7电连接。

通过这样设置，当压力检测单元5检测到压缩机1输入端压力小于设定阈值时，控制单元3自动控制压力第一自动调节阀7调整回流管的氢气流量，使压缩机1输入端压力快速恢复平衡，以防止压缩机1吸入空气后压力室内氧含量超过爆炸下限而发生爆炸。

根据需求，第一自动调节阀7可通过现有公知技术中的电动调节阀或气动调节阀实现；压力检测单元5可通过现有公知技术中的压力传感器或数字压力表或压力变送器实现；控制单元3可通过现有公知技术中的PLC或单片机或计算机实现，也可通过分布式计算机控制单元（DCS）实现，还可通过DCS与压力指示控制器共同作用实现。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过压力检测单元5自动检测氢压机入口压力，控制单元3通过比较压力检测单元5的检测值和设定阈值，自动控制第一自动调节阀7调整回流管道内的氢气回流量，来保持氢压机入口压力平衡，防止氢气系统入口负压后空气进入氢气压缩机1形成混合爆炸气体，有效避免安全隐患，大大降低了作业人员的劳动强度，具有调节速度快、不滞后、调节过程平稳且压力波动小的特点。

可根据实际需要，对上述氢压机压力自动控制系统作进一步优化或/和改进：

实施例2：如附图1所示，压力调节装置还包括第二自动调节阀11和第二调节管道12，第二调节管道12并联在第一调节管道8两端，第二调节管道12上设有第二自动调节阀11，且第二自动调节阀11的压力调节范围小于第一自动调节阀7的压力调节范围；控制单元3与第二自动调节阀11电连接。

使用过程中，通过压力检测单元5自动检测压缩机1输入端压力，当压缩机1输入端压力小于控制单元3设定的第一阈值时，控制单元3自动控制第二自动调节阀11增大回流管的氢气回流量，使压缩机1输入端压力重新恢复正常；当压缩机1输入端压力小于控制单元3设定的第二阈值时（第二阈值大于第一阈值），控制单元3自动控制第一自动调节阀7继续增大回流管内的氢气回流量，以便使压缩机1输入端压力保持平衡，防止空气进入压缩机1内；通常第一自动调节阀7的压力调节范围相对更大但精度相对低一些，第二自动调节阀11压力调节范围相对小一些但精度更高，因此第一自动调节阀7可用于开车过程中压缩机1输入端压力变化起伏大时的系统压力调节，第二自动调节阀11可用于日常系统工作压力调节，这样调节精度更高，调节速度更快，更节能。根据需求，第二自动调节阀11可通过现有公知技术中的电动调节阀或气动调节阀实现。

实施例3：如附图1所示，压力调节装置还包括第一旋转阀门13、第一闸阀14、第二旋转阀门15和第二闸阀16，对应第一自动调节阀7输入端位置的第一调节管道8上设有第一旋转阀门13，对应第一自动调节阀7输出端位置的第一调节管道8上设有第一闸阀14，对应第二自动调节阀11输入端位置的第二调节管道12上设有第二旋转阀门15，对应第二自动调节阀11输出端位置的第二调节管道12上设有第二闸阀16。

通过这样设置，当第一自动调节阀7或第二自动调节阀11出现故障时，在不停机的状况下还可通过第一旋转阀门13和第二旋转阀门15短暂的手动控制氢气回流管内氢气的流量，调节氢压机的进口压力；通过关闭第一旋转阀门13和第一闸阀14可实现不停机更换第一自动调节阀7，通过关闭第二旋转阀门15和第二闸阀16可实现不停机更换第二自动调节阀11。根据需求，为便于调节氢气回流管内氢气的流量，第一旋转阀门13和第二旋转阀门15可通过现有公知技术中的蝶阀、球阀或旋塞阀实现。

实施例4：如附图1所示，压力检测单元5为压力变送器，控制单元3为压力指示控制器。

这样设置主要是因为压力变送器和压力指示控制器是现有公知技术中的成型仪器，压力变送器能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节，具有高准确度、高稳定性、线性好、温度稳定性高、体积小、重量轻、安装、调试、使用方便的优点；压力指示控制器是集压力测量、显示、控制于一体的智能化高精度压力控制器，具有抗震动、控制精度高、使用寿命长的优点。

实施例5：如附图1所示，第一自动调节阀7和第二自动调节阀11均为气动调节阀。

这样设置对气体介质来说，气动调节阀具有控制效果好、成本低经济实惠、本身具有防爆功能、维护简单且故障率低的优点。

实施例6：如附图1所示，还包括第三闸阀17，对应气液分离器2输出端与氢气回流管进气管9之间位置的出气管路6上设有第三闸阀17。通过这样设置，关闭第三闸阀17后，便于检修、维护本装置，或更换出现故障的阀门。

以上技术特征构成了本实用新型的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (9)

1.一种氢压机压力自动控制系统，其特征在于包括压缩机、气液分离器和控制单元，压缩机输入端与进气管路连接，进气管路上设有压力检测单元，压缩机输出端与气液分离器输入端连接，气液分离器输出端与出气管路连接，出气管路与进气管路之间设有氢气回流管，氢气回流管上设有能调节压缩机输入端压力的压力调节装置，压力调节装置包括第一自动调节阀和第一调节管道，第一调节管道一端与氢气回流管进气管连接，第一调节管道另一端与氢气回流管出气管连接，第一调节管道上设有第一自动调节阀；压力检测单元与控制单元电连接，控制单元与第一自动调节阀电连接。

2.根据权利要求1所述的氢压机压力自动控制系统，其特征在于压力调节装置还包括第二自动调节阀和第二调节管道，第二调节管道并联在第一调节管道两端，第二调节管道上设有第二自动调节阀，且第二自动调节阀的压力调节范围小于第一自动调节阀的压力调节范围；控制单元与第二自动调节阀电连接。

3.根据权利要求2所述的氢压机压力自动控制系统，其特征在于压力调节装置还包括第一旋转阀门、第一闸阀、第二旋转阀门和第二闸阀，对应第一自动调节阀输入端位置的第一调节管道上设有第一旋转阀门，对应第一自动调节阀输出端位置的第一调节管道上设有第一闸阀，对应第二自动调节阀输入端位置的第二调节管道上设有第二旋转阀门，对应第二自动调节阀输出端位置的第二调节管道上设有第二闸阀。

4.根据权利要求1或2或3所述的氢压机压力自动控制系统，其特征在于压力检测单元为压力变送器，控制单元为压力指示控制器。

5.根据权利要求1或2或3所述的氢压机压力自动控制系统，其特征在于第一自动调节阀和第二自动调节阀均为气动调节阀。

6.根据权利要求4所述的氢压机压力自动控制系统，其特征在于第一自动调节阀和第二自动调节阀均为气动调节阀。

7.根据权利要求1或2或3或6所述的氢压机压力自动控制系统，其特征在于还包括第三闸阀，对应气液分离器输出端与氢气回流管进气管之间位置的出气管路上设有第三闸阀。

8.根据权利要求4所述的氢压机压力自动控制系统，其特征在于还包括第三闸阀，对应气液分离器输出端与氢气回流管进气管之间位置的出气管路上设有第三闸阀。

9.根据权利要求5所述的氢压机压力自动控制系统，其特征在于还包括第三闸阀，对应气液分离器输出端与氢气回流管进气管之间位置的出气管路上设有第三闸阀。