加氢机加注管路结构的制作方法

1.本实用新型涉及加氢设备技术领域，具体涉及一种加氢机加注管路结构。


背景技术：

2.氢能是未来构建以清洁能源为主的多元能源供给系统的重要载体，其开发与利用已经成为新一轮世界能源技术变革的重要方向。我国是能源消费大国，也是能源短缺国家。与其它能源相比，氢能可再生、零排放，功率密度是汽油、柴油的3倍。发展氢能有利于保障能源安全，推进能源产业升级。氢能对加快推进我国能源生产和消费革命，加快新时代能源转型发展具有重大战略意义。
3.加氢机作为加氢站的重要组成部分之一，承担了氢燃料电池汽车加注、车载储氢系统的加注等功能。目前运营的加氢站以35mpa加氢机为主，35mpa加氢机技术在实际应用中日趋成熟，而70mpa加氢机的市场应用、布局也逐渐普及。鉴于70mpa加氢机具有高压缩率、加注速度快等优势，由此35mpa、70mpa加氢一体机的综合优势也逐渐凸显；而现有35mpa、70mpa加氢机管路布设为双计量、双通道、双枪管道工艺结构，不仅管路复杂、阀门众多、操作繁琐，增加了设备生产及后期维护成本，而且还增加了加氢机占地面积。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种加氢机加注管路结构，旨在解决加氢机加注管路结构复杂、使用操作繁琐、生产维护成本高的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.设计一种加氢机加注管路结构，包括供氢主路、第一供氢支路及第二供氢支路，且所述供氢主路包括与氢气源连通的输入端及分别与所述第一供氢支路和第二供氢支路连通的输出端；所述第一供氢支路的输入端设置有调压阀，以使供氢主路的输出端输出的氢气调压后进入第一供氢支路。
8.优选的，所述供氢主路中沿氢气输送方向依次设置有针阀、过滤器、压力变送器、质量流量计、单向阀及流量调节阀。
9.优选的，所述加氢机加注管路结构还包括连通于所述供氢主路设置在所述针阀和过滤器之间的氮气吹扫支路，在所述氮气吹扫支路中沿氮气输送方向依次设置有高压电磁阀、单向阀。
10.优选的，在所述氮气吹扫支路中的高压电磁阀两端并联设置有旁通支路，所述旁通支路中设有对应的针阀。
11.优选的，所述第一供氢支路和第二供氢支路中沿氢气输送方向均依次设有对应的高压电磁阀、压力表、压力变送器、温度变送器、拉断阀、加氢软管及加氢枪。
12.优选的，在所述第一供氢支路和第二供氢支路中均设有对应的放散管路和过载保
护管路。
13.优选的，所述加氢机加注管路结构还包括仪表风管路，所述仪表风管路一端与仪表风入口连通，另一端分别与所述流量调节阀和加氢枪连通。
14.优选的，所述仪表风管路中设有气动三联件。
15.优选的，所述仪表风管路为聚氨酯材质管。
16.与现有技术相比，本实用新型的主要有益技术效果在于：
17.1.本实用新型为单计量、双通道、双枪的管路结构，结构简单、集成度高，减小了加氢机整体的体积，为储氢瓶提供35mpa、70mpa氢气燃料加注服务，管路系统可进一步采用高压电磁阀控制各个支路的通断，避免人工操作阀门的顺序错误造成的加注事故，提高了加氢的效率及安全性。
18.2.本实用新型进一步设置有氮气吹扫管路、压力过载保护管路及仪表风管路，使氢气加注管路结构的功能更加完善、稳定性更强。
附图说明
19.图1为本实用新型加注管路的原理示意图。
20.图2为本实用新型加注管路结构示意图。
21.以上各图中，1、供氢主路；11、第一针阀；12、过滤器；13、第三压力变送器；14、质量流量计；15、第一单向阀；16、流量调节阀；2、35mpa供氢管路；21、第一高压电磁阀；22、调压阀；23、第一压力表；24、第一压力变送器；25、第一温度变送器；26、tk16加氢枪；27、第一安全阀；28、第四高压电磁阀；29、第四单向阀；3、70mpa供氢管路；31、第二高压电磁阀；32、第二压力表；33、第二压力变送器；34、第二温度变送器；35、tk17加氢枪；36、第二安全阀；37、第三高压电磁阀；38、第三单向阀；4、氮气吹扫支路；41、第五高压电磁阀；42、第二单向阀；5、仪表风管路；51、气动三联件；6、拉断阀；7、加氢软管；8、加氢站放散总管。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，如涉及术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本技术如涉及“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而非是限定特定的顺序或先后次序。
24.以下实施例中所涉及的单元模块、管阀件及传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。所依赖的程序均为常规程序或简单程序。
25.实施例1：一种加氢机加注管路结构，参见图1至图2，包括供氢主路1、第一供氢支路及第二供氢支路。
26.所述供氢主路1包括与氢气入口连通的输入端和分别与第一供氢支路和第二供氢支路连通的输出端；所述氢气源为90mpa压力，在所述供氢主路1中沿氢气输送方向依次设置有第一针阀11、过滤器12、第三压力变送器13、质量流量计14、第一单向阀15及流量调节
阀16；所述第一针阀11安装在氢气入口端的供氢主路1上，用于手动停止或开启整个供氢系统的氢气输送的通、断；所述过滤器12也安装在靠近氢气入口端，所述过滤器12中的滤芯将氢气中掺杂的颗粒杂质、污物挡住，排出清洁的氢气，为加氢机提供清洁的氢气，以保护管路系统阀件的正常工作和运转；所述第三压力变送器13用于检测供氢主路1管道内的压力变化，以便电控系统判断压力是否正常，以控制相应高压电磁阀的启、闭；所述质量流量计14可实现氢气的流量、温度、密度等参数信息的实时采集、处理、运算，从而得出流经其自身氢气的质量；所述单向阀用于限制氢气沿管路设计工艺方向流动，防止气体的反向流动，起到止回的作用。
27.所述第一供氢支路为35mpa供氢管路2，在35mpa供氢管路2中沿氢气输送方向依次设置有第一高压电磁阀21、调压阀22、第一压力表23、第一压力变送器24、第一温度变送器25、拉断阀6、加氢软管7及tk16加氢枪26；所述第一高压电磁阀21用于控制35mpa加氢管路的通断；所述调压阀22可实现针对加注介质压力0～100mpa之间调压、定压功能，用于将供氢主路1内的高压氢气（90mpa）压力调整为45mpa，供第一供氢支路上的tk16加氢枪26提供35mpa加注服务；所述第一压力表23为高精密、禁油压力表，精度等级
±
0.1% ，实时显示35mpa供氢管路2中氢气的压力；所述第一压力变送器24在35mpa供氢管路2上前、后设置两个，两个第一压力变送器24互相校对检测数值和互为备用，当一个损坏时，另一个能立即将其替换，用于检测35mpa供氢管路2内的压力变化，以便电控系统判断压力是否正常，以控制相应高压电磁阀的启、闭；所述第一温度变送器25用于检测35mpa供氢管路2内温度变化，以便电控系统判断温度是否正常，以控制相应高压电磁阀的开启、关闭；所述拉断阀6是一种安全保护装置，加氢设备用拉断阀6安装在加氢软管7与加氢设备之间的安全连接装置，内置双向止回阀，当一旦出现加注枪被一定的外力拉引时，拉断阀6会自动拉脱，同时双向封闭并切断管路，避免加氢设备上设的加氢软管7被拉断或者加氢设备被拉倒，避免危险事故的发生；所述tk16加氢枪26设有与加氢站放散总管8连通的支路，当tk16加氢枪26加注完成后，将tk16加氢枪26加注手柄开关旋转至关闭位置后，通过此支路将tk16加氢枪26与加氢口之间的氢气排入加氢站放散总管8中，便于拔出加氢枪；在所述35mpa供氢管路2中设有放散管路和压力过载保护管路；所述放散管路的一端连通设置在所述调压阀22和第一压力表23之间35mpa供氢管路2上，另一端与加氢站放散总管8连通，包括第四高压电磁阀28、第四单向阀29，在所述第四高压电磁阀28的两端并联设置一个旁通支路，在旁通支路上设置一个阀门开关，当第四高压电磁阀28因故障无法打开时，通过手动打开旁通支路上的阀门开关进行35mpa供氢管路2内的氢气放散；所述压力过载保护管路的一端连通设置在所述调压阀22和第一压力表23之间35mpa供氢管路2上，另一端与加氢站放散总管8连通，包括第一安全阀27，当35mpa供氢管路2中的气体压力大于或等于第一安全阀27整定压力值时，第一安全阀27阀门自动打开，35mpa供氢管路2内高压气源经第四单向阀29，排入加氢站放散总管8中，开始泄压；当35mpa供氢管路2中气源压力小于第一安全阀27的整定压力值时，第一安全阀27阀门自动关闭。
28.所述第二供氢支路为70mpa供氢管路3，在70mpa供气管路中沿氢气输送方向依次设置有第二高压电磁阀31、第二压力表32、第二压力变送器33、第二温度变送器34、拉断阀6、加氢软管7及tk17加氢枪35；所述第二高压电磁阀31用于控制70mpa供氢管路3的通断；所述第二压力表32为高精密、禁油压力表，量程0-100mpa，精度等级
±
0.1% ，实时显示70mpa
供氢管路3中氢气的压力；所述第二压力变送器33在70mpa供氢管路3上前、后设置两个，两个第二压力变送器33互相校对检测数值和互为备用，当一个损坏时，另一个能立即将其替换，用于检测70mpa供氢管路3内的压力变化，以便电控系统判断压力是否正常，以控制相应高压电磁阀的启、闭；所述第二温度变送器34用于检测70mpa供氢管路3内温度变化，以便电控系统判断温度是否正常，以控制相应高压电磁阀的开启、关闭；在所述70mpa供氢管路3中也设有放散管路和压力过载保护管路；所述放散管路的一端连通设置在所述第二高压电磁阀31和第二压力表32之间70mpa供氢管路3上，另一端与加氢站放散总管8连通，包括第三高压电磁阀37、第三单向阀38，在所述第三高压电磁阀37的两端并联设置一个旁通支路，在旁通支路上设置一个阀门开关，当第三高压电磁阀37因故障无法打开时，通过手动打开旁通支路上的阀门开关进行70mpa供氢管路3内的氢气放散；所述压力过载保护管路的一端连通设置在所述流量调节阀16和第二高压电磁阀31之间70mpa供氢管路3上，另一端与加氢站放散总管8连通，包括第二安全阀36，当70mpa供氢管路3中的气源压力大于或等于第二安全阀36整定压力值时，第二安全阀36阀门自动打开，70mpa供氢管路3内高压气源经第三单向阀38，排入加氢站放散总管8，开始泄压；当70mpa供氢管路3中气源压力小于第二安全阀36的整定压力值时，第二安全阀36阀门自动关闭；在所述压力过载保护管路上通过管路连通设置一个供氢主路1的手动放散支路，在所述供氢主路1的手动放散支路上设置有一个阀门开关，当70mpa供氢主路1需要检修、维护时，或该设备长时间停用、或停电时，依次手动关闭第一针阀11、打开所述供氢主路1的手动放散支路上的阀门开关，将供氢主路1内部氢气流经所述供氢主路1的手动放散支路上的阀门开关、第三单向阀38，流经加氢站放散总管8，实现手动放散供氢主路1的操作。
29.在所述第一针阀11和过滤器12之间的供氢主路1上连通设置有氮气吹扫支路4，在所述氮气吹扫支路4中沿氮气吹扫方向依次设置有第五高压电磁阀41和第二单向阀42，在所述第五高压电磁阀41的两端并联设置有旁通支路，在所述旁通支路中设有一阀门开关，当第五高压电磁阀41因故障无法打开时。通过手动打开对应的旁通支路上的阀门开关使得氮气进入管路系统进行吹扫。
30.仪表风管路5，所述仪表风管路5一端与仪表风气源入口连通，另一端分别与流量调节阀16和tk17加氢枪35连通，在所述仪表风管路5中设置有气动三联件51，所述气动三联件51安装于靠近仪表风气源入口端，以为流量调节阀16和tk17加氢枪35提供清洁的仪表风（氮气）；所述仪表风管路5为聚氨酯材质管路，直径为8mm，压力为500psi；且在仪表风管路5与tk17加氢枪35连通的管路上设置一个阀门开关，当车辆连续加注（通常连续十辆车加注）氢气出现加氢枪枪口会结冰、结霜现象时，手动打开仪表风管路5与tk17加氢枪35之间的阀门开关，将仪表风氮气源进入tk17加氢枪35与加氢口之间，进行氮气吹扫操作，以达到对结冰冰晶、水汽吹干效果。吹扫完成后，关闭阀门开关，即完成加氢枪“防冰冻”氮气吹扫动作。
31.实施例2：与实施例1不同之处在于，供氢主路1的氢气入口压力为其他压力值时（大于90mpa压力），在35mpa供气管路中沿氢气输送方向依次设置有第一高压电磁阀21、调压阀22、第一压力表23、第一压力变送器24、第一温度变送器25、拉断阀6、加氢软管7及tk16加氢枪26；在70mpa供气管路中沿氢气输送方向依次设置有第二高压电磁阀31、调压阀22、第二压力表32、第二压力变送器33、第二温度变送器34、拉断阀6、加氢软管7及tk17加氢枪35；调压阀22用于将供氢主路1中流入35mpa供氢管路和70mpa供氢管路中的氢气压力值分
别调整为45mpa和90mpa。
32.上述加氢站氢气加注管路结构的操作使用方法如下：90mpa氢气源由氢气入口流至第一针阀11入口端，打开第一针阀11，氢气流经过滤器12、第三压力变送器13、质量流量计14、第一单向阀15、流量调节阀16，至第一高压电磁阀21和第二高压电磁阀31入口端。
33.当需要加注35mpa氢气时，第一高压电磁阀21得电，其阀门依次打开，90mpa氢气源流经第一高压电磁阀21、调压阀22、第一压力表23、第一压力变送器24、第一温度变送器25、拉断阀6、加氢软管7，最终流至35mpa加氢枪（tk16）入口端，等待氢气加注操作；
34.当需要加注70mpa氢气时，第二高压电磁阀31得电，其电磁阀阀门打开，90mpa氢气源流经第二高压电磁阀31、调压阀22、第二压力表32、第二压力变送器33、第二温度变送器34、拉断阀6、加氢软管7，最终流至70mpa加氢枪（tk17）入口端，等待氢气加注操作。
35.实施例3：与实施例1、2不同之处在于，供氢主路1的氢气入口压力均设置设置有45mpa和90mpa压力值氢气源时，在35mpa供氢管路2中沿氢气输送方向依次设置有第一高压电磁阀21、调压阀22、第一压力表23、第一压力变送器24、第一温度变送器25、拉断阀6、加氢软管7及tk16加氢枪26；在70mpa供氢管路3中沿氢气输送方向依次设置有第二高压电磁阀31、第二压力表32、第二压力变送器33、第二温度变送器34、拉断阀6、加氢软管7及tk17加氢枪35；45mpa和90mpa氢气源通过加氢机的配套顺序控制模块切换氢气源并输送给对应的35mpa供氢管路和70mpa供氢管路，分别提供 35mpa和70mpa氢气的加注服务。
36.上述加氢站氢气加注管路结构的操作使用方法如下：
37.45mpa 或90mpa氢气源由氢气入口流至第一针阀11入口端，打开第一针阀11，氢气流经过滤器12、第三压力变送器13、质量流量计14、第一单向阀15、流量调节阀16，至第一高压电磁阀21和第二高压电磁阀31入口端。
38.当需要加注35mpa氢气时，加氢机的配套顺序控制模块将加氢机氢气入口气源切换到45mpa氢气源，第一高压电磁阀21得电，其阀门打开，45mpa氢气源流经第一高压电磁阀21、调压阀22、第一压力表23、第一压力变送器24、第一温度变送器25、拉断阀6、加氢软管7，最终流至35mpa加氢枪（tk16）入口端，等待氢气加注操作。
39.当需要加注70mpa氢气时，加氢机的配套顺序控制模块将加氢机氢气入口气源切换到90mpa氢气源，第二高压电磁阀31得电，其电磁阀阀门打开，90mpa氢气源流经第二高压电磁阀31、第二压力表32、第二压力变送器33、第二温度变送器34、拉断阀6、加氢软管7，最终流至70mpa加氢枪（tk17）入口端，等待氢气加注操作。
40.当该加氢设备初次安装、或维修前、后，需对加氢设备整个管路进行管路氮气吹扫置换，以对设备初次安装前、维修后氢气管路内的空气，维修前管路内的氢气进行氮气吹扫置换；关闭第一针阀11、打开第一高压电磁阀21、第二高压电磁阀31、第三高压电磁阀37、第四高压电磁阀28，将管路内气体进行氮气吹扫置换排出至加氢站放散总管8中。
41.上述所涉及的单元模块、管阀件及传感器等器件型号规格如下表1。
42.表1为本例中所涉及的单元模块、管阀件及传感器等器件的型号及规格
43.。
44.上面结合附图和实施例对实用新型明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者是对相关部件、结构及材料进行等同替代，从而形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。