一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站及其加氫系統(tǒng)的制作方法
1.本發(fā)明涉及加氫站相關(guān)領(lǐng)域，具體為一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站及其加氫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
2.氫能以來源廣、能效高、可再生、燃燒產(chǎn)物零污染等優(yōu)點(diǎn)，正成為世界主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體和國家能源創(chuàng)新與再工業(yè)化的焦點(diǎn)。近年來，美國、日本、中國、韓國、歐盟等都制定了氫能發(fā)展戰(zhàn)略，大力開發(fā)氫能汽車，積極推進(jìn)加氫站等氫能基礎(chǔ)設(shè)置的建設(shè)。
3.加氫站在給氫燃料電池車充裝氫氣過程中，氫氣壓縮等因素會導(dǎo)致車載氣瓶的溫度顯著升高，氣瓶的溫度過高(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定小于80℃)可能導(dǎo)致安全問題，并對續(xù)航里程產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，升溫現(xiàn)象在70mpa加氫站中尤為明顯。因此，70mpa加氫站一般都會配備氫氣預(yù)冷器來實(shí)現(xiàn)氫氣降溫。加氫站設(shè)備商一般通過電制冷或者液氮冷卻的方式，將70mpa高壓氫氣冷卻至-40℃。在氫氣預(yù)冷的過程需要消耗大量的能源或者資源。
4.目前國內(nèi)的70mpa加氫站以高壓氣態(tài)氫儲氫站為主。根據(jù)中國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)高峰論壇發(fā)布的《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書》，其技術(shù)路線圖指出2020年后，液氫儲氫供氫和70mpa高壓加氫將得到快速發(fā)展。液氫加氫站具有裝載量、裝卸時間、儲蓄壓力、占地面積等方面的優(yōu)勢。如果在液氫加氫站中，利用液氫的冷量實(shí)現(xiàn)預(yù)冷氫氣，將可以達(dá)到節(jié)能減排，減少預(yù)冷設(shè)備配置的作用。
5.中國專利cn 110939861 a公開了一種液氫加氫站的輸送系統(tǒng)，通過換熱介質(zhì)在蒸發(fā)器和冷卻器之間循環(huán)傳遞冷量，在蒸發(fā)器內(nèi)與液氫進(jìn)行熱交換使液氫轉(zhuǎn)化為氫氣，在冷卻器內(nèi)與所汽化的氫氣進(jìn)行熱交換冷卻氫氣，從而達(dá)到減少加氫站能耗的目標(biāo)。中國專利cn 113701049 a公開了一種液氫加氫站冷量智能回收控制系統(tǒng)及控制方法，通過三個熱交換系統(tǒng)和兩種換熱介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)利用液氫的冷量預(yù)冷氫氣的目的，并設(shè)計了一套控制系統(tǒng)。中國專利cn108561749a公開了一種液氫氣氫直接混配的預(yù)冷方式。
6.現(xiàn)有的技術(shù)存在以下缺點(diǎn)：
7.1、現(xiàn)有的液氫加氫站液氫冷量利用技術(shù)，均需使用換熱介質(zhì)來進(jìn)行熱量交換。這些換熱介質(zhì)的熔點(diǎn)溫度都比液氫氣化溫度-253℃高，在與液氫換熱中會出現(xiàn)介質(zhì)凝固在管壁，影響換熱效率，長時間工作下會堵塞換熱器甚至造成換熱器損壞。
8.2、采用液氫氣氫混配的方式，會存在換熱不徹底，溫度調(diào)節(jié)滯后、失調(diào)的風(fēng)險，并易造成下游的冷脆安全風(fēng)險。采用換熱介質(zhì)進(jìn)行預(yù)冷，換熱介質(zhì)也需要冷卻，會存在熱量交換延遲，導(dǎo)致氫氣加注時在相當(dāng)長一段時間內(nèi)不能達(dá)到預(yù)冷效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
9.本發(fā)明的目的在于提供一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站及其加氫系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
10.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站，包括
液氫儲罐，兩個相同的液氫泵，兩級空溫式汽化器，中壓氫氣儲氫瓶組，高壓氫氣儲氫瓶組，加氫機(jī)；
11.所述兩級空溫式汽化器包括一級空溫式高壓液氫汽化器，二級空溫式高壓液氫汽化器；
12.所述液氫儲罐分別與兩個所述液氫泵之間通過第一管道連接，兩個所述液氫泵與所述一級空溫式高壓液氫汽化器之間通過第二管道連接，所述一級空溫式高壓液氫汽化器與所述二級空溫式高壓液氫汽化器之間通過第三管道連接，所述二級空溫式高壓液氫汽化器與所述高壓氫氣儲氫瓶組之間通過第四管道連接，所述二級空溫式高壓液氫汽化器與所述中壓氫氣儲氫瓶組之間通過第五管道連接，所述第三管道與所述加氫機(jī)之間連接設(shè)有第六管道，所述第四管道與所述第六管道之間連接設(shè)有第七管道，所述第五管道與所述第六管道之間連接設(shè)有第八管道。
13.作為優(yōu)選，所述一級空溫式高壓液氫汽化器與所述二級空溫式高壓液氫汽化器之間的第三管道上從左到右依次設(shè)有第一溫度變送器、安全閥、第一氣動閥、第二氣動閥。
14.作為優(yōu)選，所述二級空溫式高壓液氫汽化器與所述高壓氫氣儲氫瓶組之間的第四管道上固定設(shè)有第二溫度變送器，和第四氣動閥，所述二級空溫式高壓液氫汽化器與所述中壓氫氣儲氫瓶組之間的第五管道上固定設(shè)有第二溫度變送器和第五氣動閥。
15.作為優(yōu)選，所述第三管道與所述加氫機(jī)之間的第六管道上從左到右依次設(shè)有第三氣動閥,第四溫度變送器和第二氫氣調(diào)壓閥。
16.作為優(yōu)選，所述第七管道上固定設(shè)有第六氣動閥,第四溫度變送器，和第一氫氣調(diào)節(jié)閥，所述第八管道上固定設(shè)有第七氣動閥,第四溫度變送器和第一氫氣調(diào)節(jié)閥，液氫首先從液氫儲罐中流入液氫泵，在液氫泵增壓后進(jìn)入一級空溫式高壓液氫汽化器，在一級空溫式高壓液氫汽化器中，液氫將氣化相變?yōu)闅鈿洳⑸郎刂?100℃至-50℃，低溫氫氣在二級空溫式高壓液氫汽化器中會進(jìn)一步地升溫至常溫，隨后保存在高壓氫氣儲氫瓶組和中壓氫氣儲氫瓶組中，氫氣的預(yù)冷通過兩種不同溫度地氫氣混合完成，即一級液氫汽化器出口的低溫氫氣和儲氫罐中的常溫氫氣混合，混合時通過兩個調(diào)壓閥調(diào)節(jié)兩者的流量大小，最后實(shí)現(xiàn)氫氣的預(yù)冷，并滿足加氫機(jī)加注進(jìn)燃料電池汽車的氫氣溫度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
17.一種無需預(yù)冷器的液氫加氫系統(tǒng)，包括氣動閥順序控制盤模塊a，氣動閥順序控制盤模塊b,加氫機(jī)模塊c及四種模式；
18.模式一：當(dāng)氫氣開始準(zhǔn)備加注時，液氫泵啟動，在最開始的幾秒鐘打開第一氣動閥、第二氣動閥、第五氣動閥，增壓后的液氫將氣化為氫氣并以常溫的形式進(jìn)入中壓氫氣儲氫瓶組，由于在一級空溫式高壓液氫汽化器中可能存在常溫氫氣，所以通過一段時間的往中壓氫氣儲氫瓶組充氣，把常溫氫氣排至中壓氫氣儲氫瓶組，待第一溫度變送器檢測到一級空溫式高壓液氫汽化器出口的氫氣溫度＜-50℃時，關(guān)閉第二氣動閥，打開第三氣動閥開始正常的氫氣加注。
19.模式二：關(guān)閉第二氣動閥，打開第三氣動閥，第一氫氣調(diào)節(jié)閥、第二氫氣調(diào)壓閥后氫氣開始正常加注，在低壓階段，打開第七氣動閥，低溫氫氣將達(dá)到第四溫度變送器，中壓氫氣儲氫瓶組中的氫氣到第四溫度變送器，隨后由兩個溫度變送器，結(jié)合壓力的數(shù)據(jù)調(diào)整第二氫氣調(diào)壓閥以及第一氫氣調(diào)節(jié)閥的開度，調(diào)壓閥壓力調(diào)整后，混合氫氣溫度保持在-℃至-℃之間，并加注進(jìn)燃料電池汽車，待壓力逐步升高后切換至高壓階段，打開高壓氫氣儲
氫瓶組出口第六氣動閥，關(guān)閉第七氣動閥，繼續(xù)加注，直至加注完成。
20.模式三：氫氣加注完成后，關(guān)閉第六氣動閥，第一氫氣調(diào)節(jié)閥、，判斷高壓氫氣儲氫瓶組中氫氣壓力是否大于最低設(shè)定值，如果小于最低設(shè)定值則液氫泵繼續(xù)工作，關(guān)閉第三氣動閥，打開第二氣動閥、第四氣動閥向高壓氫氣儲氫瓶組中充入氫氣，直至壓力符合要求，關(guān)閉第一氣動閥、第二氣動閥、第三氣動閥、第四氣動閥，一般高壓氫氣儲氫瓶組的補(bǔ)氣在晚上無加注車輛時進(jìn)行，如果加注完成后，高壓氫氣儲氫瓶組中氫氣壓力正常，打開第二氣動閥、第五氣動閥，對中壓氫氣儲氫瓶組補(bǔ)氣，完成后關(guān)閉所有氣動閥。
21.模式四：如果加氫站長時間連續(xù)地進(jìn)行車輛加注，或者加注中間高壓氫氣儲氫瓶組中的氫氣壓力不夠，那么在模式二高壓階段基礎(chǔ)上，打開第二氣動閥、第四氣動閥，關(guān)閉高壓氫氣儲氫瓶組瓶閥，低溫氫氣將分為兩路，一路進(jìn)入二級空溫式高壓液氫汽化器后變?yōu)槌貧錃猓c另一路的低溫氫氣直接混合，然后加注。
22.作為優(yōu)選，所述氣動閥順序控制盤模塊a包括第三管道上的第一氣動閥,第二氣動閥以及第六管道上的第三氣動閥。
23.作為優(yōu)選，所述氣動閥順序控制盤模塊b包括第四管道上的第四氣動閥，第五管道上的第五氣動閥，第七管道上的第六氣動閥，以及第八管道上的第七氣動閥。
24.作為優(yōu)選，所述加氫機(jī)模塊c包括第七第八管道上的第四溫度變送器,第一氫氣調(diào)節(jié)閥，第六管道上的，第四溫度變送器以及加氫機(jī)。
25.綜上所述，本發(fā)明有益效果是：
26.1、本發(fā)明簡化了工藝流程和氫氣預(yù)冷所需設(shè)備，節(jié)約資源，并具有可實(shí)現(xiàn)性。
27.2、本發(fā)明采用空溫式汽化器代替需要換熱介質(zhì)的液氫氣化方式，防止換熱介質(zhì)凝固在管壁，堵塞換熱器甚至造成換熱器損壞。
28.3、本發(fā)明低溫氫氣和常溫氫氣混合的方式代替液氫氣氫混配的預(yù)冷方式，縮短熱平衡建立時間，工藝模式一可以保證穩(wěn)定有效地輸出預(yù)冷氫氣，減少下游氫氣溫度波動。
29.4、使用兩級的汽化器，而不是液氫直接與單一汽化器輸出的氣氫混合，因?yàn)槟壳笆忻嫔蠜]有-200℃的高壓低溫氫氣調(diào)壓閥。經(jīng)過一級汽化器換熱，不僅保護(hù)了調(diào)壓閥，也解決了下游的冷脆安全風(fēng)險。
附圖說明
30.為了更清楚地說明發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
31.圖1為本發(fā)明一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站及其加氫系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
32.附圖中標(biāo)記分述如下：1-液氫儲罐；2-液氫泵；3-一級空溫式高壓液氫汽化器；4-二級空溫式高壓液氫汽化器；5-高壓儲氫瓶組；6-中壓儲氫瓶組；7-加氫機(jī)；8-第一溫度變送器13-第二溫度變送器18-第三溫度變送器21-第四溫度變送器；9-安全閥；10-第一氣動閥11-第二氣動閥12-第三氣動閥14-第四氣動閥15-第五氣動閥16第六氣動閥17-第七氣動閥；19-第一氫氣調(diào)壓閥21-第二氫氣調(diào)壓閥，a-氣動閥順序控制盤模塊；b-氣動閥順序控制盤模塊；c-加氫機(jī)模塊。
具體實(shí)施方式
33.本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
34.本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
35.下面結(jié)合圖1對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，其中，為敘述方便，現(xiàn)對下文所說的方位規(guī)定如下：下文所說的上下左右前后方向與圖1視圖方向的前后左右上下的方向一致，圖1為本發(fā)明裝置的正視圖，圖1所示方向與本發(fā)明裝置正視方向的前后左右上下方向一致。
36.請參閱圖1，本發(fā)明提供的一種實(shí)施例：一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站，包括液氫儲罐1，兩個相同的液氫泵2，兩級空溫式汽化器，中壓氫氣儲氫瓶組6，高壓氫氣儲氫瓶組5，加氫機(jī)7；
37.所述兩級空溫式汽化器包括一級空溫式高壓液氫汽化器3，二級空溫式高壓液氫汽化器4；
38.所述液氫儲罐1分別與兩個所述液氫泵2之間通過第一管道連接，兩個所述液氫泵2與所述一級空溫式高壓液氫汽化器3之間通過第二管道連接，所述一級空溫式高壓液氫汽化器3與所述二級空溫式高壓液氫汽化器4之間通過第三管道連接，所述二級空溫式高壓液氫汽化器4與所述高壓氫氣儲氫瓶組5之間通過第四管道連接，所述二級空溫式高壓液氫汽化器4與所述中壓氫氣儲氫瓶組6之間通過第五管道連接，所述第三管道與所述加氫機(jī)7之間連接設(shè)有第六管道，所述第四管道與所述第六管道之間連接設(shè)有第七管道，所述第五管道與所述第六管道之間連接設(shè)有第八管道。
39.另外，在一個實(shí)施例中，所述一級空溫式高壓液氫汽化器3與所述二級空溫式高壓液氫汽化器4之間的第三管道上從左到右依次設(shè)有第一溫度變送器8、安全閥9、第一氣動閥10、第二氣動閥11。
40.另外，在一個實(shí)施例中，所述二級空溫式高壓液氫汽化器4與所述高壓氫氣儲氫瓶組5之間的第四管道上固定設(shè)有第二溫度變送器13，和第四氣動閥14，所述二級空溫式高壓液氫汽化器4與所述中壓氫氣儲氫瓶組6之間的第五管道上固定設(shè)有第二溫度變送器13和第五氣動閥15。
41.另外，在一個實(shí)施例中，所述第三管道與所述加氫機(jī)7之間的第六管道上從左到右依次設(shè)有第三氣動閥12,第四溫度變送器21和第二氫氣調(diào)壓閥20。
42.另外，在一個實(shí)施例中，所述第七管道上固定設(shè)有第六氣動閥16,第四溫度變送器18，和第一氫氣調(diào)節(jié)閥19，所述第八管道上固定設(shè)有第七氣動閥17,第四溫度變送器18和第一氫氣調(diào)節(jié)閥19，液氫首先從液氫儲罐1中流入液氫泵2，在液氫泵2增壓后進(jìn)入一級空溫式高壓液氫汽化器3，在一級空溫式高壓液氫汽化器3中，液氫將氣化相變?yōu)闅鈿洳⑸郎刂?100℃至-50℃，低溫氫氣在二級空溫式高壓液氫汽化器中會進(jìn)一步地升溫至常溫，隨后保存在高壓氫氣儲氫瓶組5和中壓氫氣儲氫瓶組6中，氫氣的預(yù)冷通過兩種不同溫度地氫氣混合完成，即一級液氫汽化器出口的低溫氫氣和儲氫罐中的常溫氫氣混合，混合時通過兩個調(diào)壓閥調(diào)節(jié)兩者的流量大小，最后實(shí)現(xiàn)氫氣的預(yù)冷，并滿足加氫機(jī)加注進(jìn)燃料電池汽車的氫氣溫度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
43.一種無需預(yù)冷器的液氫加氫系統(tǒng)，包括氣動閥順序控制盤模塊a，氣動閥順序控制盤模塊b,加氫機(jī)模塊c及四種模式；
44.模式一：當(dāng)氫氣開始準(zhǔn)備加注時，液氫泵2啟動，在最開始的幾秒鐘打開第一氣動閥10、第二氣動閥11、第五氣動閥15，增壓后的液氫將氣化為氫氣并以常溫的形式進(jìn)入中壓氫氣儲氫瓶組6，由于在一級空溫式高壓液氫汽化器3中可能存在常溫氫氣，所以通過一段時間的往中壓氫氣儲氫瓶組6充氣，把常溫氫氣排至中壓氫氣儲氫瓶組6，待第一溫度變送器8檢測到一級空溫式高壓液氫汽化器3出口的氫氣溫度＜-50℃時，關(guān)閉第二氣動閥11，打開第三氣動閥12開始正常的氫氣加注。
45.模式二：關(guān)閉第二氣動閥11，打開第三氣動閥12，第一氫氣調(diào)節(jié)閥19、第二氫氣調(diào)壓閥20后氫氣開始正常加注，在低壓階段，打開第七氣動閥17，低溫氫氣將達(dá)到第四溫度變送器21，中壓氫氣儲氫瓶組6中的氫氣到第四溫度變送器18，隨后由兩個溫度變送器，結(jié)合壓力的數(shù)據(jù)調(diào)整第二氫氣調(diào)壓閥20以及第一氫氣調(diào)節(jié)閥19的開度，調(diào)壓閥壓力調(diào)整后，混合氫氣溫度保持在-33℃至-40℃之間，并加注進(jìn)燃料電池汽車，待壓力逐步升高后切換至高壓階段，打開高壓氫氣儲氫瓶組5出口第六氣動閥16，關(guān)閉第七氣動閥17，繼續(xù)加注，直至加注完成。
46.模式三：氫氣加注完成后，關(guān)閉第六氣動閥16，第一氫氣調(diào)節(jié)閥19、20，判斷高壓氫氣儲氫瓶組5中氫氣壓力是否大于最低設(shè)定值，如果小于最低設(shè)定值則液氫泵2繼續(xù)工作，關(guān)閉第三氣動閥12，打開第二氣動閥11、第四氣動閥14向高壓氫氣儲氫瓶組5中充入氫氣，直至壓力符合要求，關(guān)閉第一氣動閥10、第二氣動閥11、第三氣動閥12、第四氣動閥14，一般高壓氫氣儲氫瓶組5的補(bǔ)氣在晚上無加注車輛時進(jìn)行，如果加注完成后，高壓氫氣儲氫瓶組5中氫氣壓力正常，打開第二氣動閥11、第五氣動閥15，對中壓氫氣儲氫瓶組6補(bǔ)氣，完成后關(guān)閉所有氣動閥。
47.模式四：如果加氫站長時間連續(xù)地進(jìn)行車輛加注，或者加注中間高壓氫氣儲氫瓶組5中的氫氣壓力不夠，那么在模式二高壓階段基礎(chǔ)上，打開第二氣動閥11、第四氣動閥14，關(guān)閉高壓氫氣儲氫瓶組5瓶閥，低溫氫氣將分為兩路，一路進(jìn)入二級空溫式高壓液氫汽化器4后變?yōu)槌貧錃猓c另一路的低溫氫氣直接混合，然后加注。
48.另外，在一個實(shí)施例中，所述氣動閥順序控制盤模塊a包括第三管道上的第一氣動閥10,第二氣動閥11以及第六管道上的第三氣動閥12。
49.另外，在一個實(shí)施例中，所述氣動閥順序控制盤模塊b包括第四管道上的第四氣動閥14，第五管道上的第五氣動閥15，第七管道上的第六氣動閥16，以及第八管道上的第七氣動閥17。
50.另外，在一個實(shí)施例中，所述加氫機(jī)模塊c包括第七第八管道上的第四溫度變送器18,第一氫氣調(diào)節(jié)閥19，第六管道上的20，第四溫度變送器21以及加氫機(jī)7。
51.以上所述，僅為發(fā)明的具體實(shí)施方式，但發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
技術(shù)特征：
1.一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站，包括液氫儲罐(1)，兩個相同的液氫泵(2)，兩級空溫式汽化器，中壓氫氣儲氫瓶組(6)，高壓氫氣儲氫瓶組(5)，加氫機(jī)(7)，其特征在于：所述兩級空溫式汽化器包括一級空溫式高壓液氫汽化器(3)，二級空溫式高壓液氫汽化器(4)；所述液氫儲罐(1)分別與兩個所述液氫泵(2)之間通過第一管道連接，兩個所述液氫泵(2)與所述一級空溫式高壓液氫汽化器(3)之間通過第二管道連接，所述一級空溫式高壓液氫汽化器(3)與所述二級空溫式高壓液氫汽化器(4)之間通過第三管道連接，所述二級空溫式高壓液氫汽化器(4)與所述高壓氫氣儲氫瓶組(5)之間通過第四管道連接，所述二級空溫式高壓液氫汽化器(4)與所述中壓氫氣儲氫瓶組(6)之間通過第五管道連接，所述第三管道與所述加氫機(jī)(7)之間連接設(shè)有第六管道，所述第四管道與所述第六管道之間連接設(shè)有第七管道，所述第五管道與所述第六管道之間連接設(shè)有第八管道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站，其特征在于：所述一級空溫式高壓液氫汽化器(3)與所述二級空溫式高壓液氫汽化器(4)之間的第三管道上從左到右依次設(shè)有第一溫度變送器(8)、安全閥(9)、第一氣動閥(10)、第二氣動閥(11)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站，其特征在于：所述二級空溫式高壓液氫汽化器(4)與所述高壓氫氣儲氫瓶組(5)之間的第四管道上固定設(shè)有第二溫度變送器(13)，和第四氣動閥(14)，所述二級空溫式高壓液氫汽化器(4)與所述中壓氫氣儲氫瓶組(6)之間的第五管道上固定設(shè)有第二溫度變送器(13)和第五氣動閥(15)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站，其特征在于：所述第三管道與所述加氫機(jī)(7)之間的第六管道上從左到右依次設(shè)有第三氣動閥(12),第四溫度變送器(21)和第二氫氣調(diào)壓閥(20)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站，其特征在于：所述第七管道上固定設(shè)有第六氣動閥(16),第四溫度變送器(18)，和第一氫氣調(diào)節(jié)閥(19)，所述第八管道上固定設(shè)有第七氣動閥(17),第四溫度變送器(18)和第一氫氣調(diào)節(jié)閥(19)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站的加氫系統(tǒng)，其特征在于：包括氣動閥順序控制盤模塊a，氣動閥順序控制盤模塊b,加氫機(jī)模塊c及四種模式；模式一：當(dāng)氫氣開始準(zhǔn)備加注時，液氫泵(2)啟動，在最開始的幾秒鐘打開第一氣動閥(10)、第二氣動閥(11)、第五氣動閥(15)，增壓后的液氫將氣化為氫氣并以常溫的形式進(jìn)入中壓氫氣儲氫瓶組(6)，由于在一級空溫式高壓液氫汽化器(3)中可能存在常溫氫氣，所以通過一段時間的往中壓氫氣儲氫瓶組(6)充氣，把常溫氫氣排至中壓氫氣儲氫瓶組(6)，待第一溫度變送器(8)檢測到一級空溫式高壓液氫汽化器(3)出口的氫氣溫度＜-50℃時，關(guān)閉第二氣動閥(11)，打開第三氣動閥(12)開始正常的氫氣加注；模式二：關(guān)閉第二氣動閥(11)，打開第三氣動閥(12)，第一氫氣調(diào)節(jié)閥(19)、第二氫氣調(diào)壓閥(20)后氫氣開始正常加注，在低壓階段，打開第七氣動閥(17)，低溫氫氣將達(dá)到第四溫度變送器(21)，中壓氫氣儲氫瓶組(6)中的氫氣到第四溫度變送器(18)，隨后由兩個溫度變送器，結(jié)合壓力的數(shù)據(jù)調(diào)整第二氫氣調(diào)壓閥(20)以及第一氫氣調(diào)節(jié)閥(19)的開度，調(diào)壓閥壓力調(diào)整后，混合氫氣溫度保持在-33℃至-40℃之間，并加注進(jìn)燃料電池汽車，待壓力逐步升高后切換至高壓階段，打開高壓氫氣儲氫瓶組(5)出口第六氣動閥(16)，關(guān)閉第七氣動閥(17)，繼續(xù)加注，直至加注完成；
模式三：氫氣加注完成后，關(guān)閉第六氣動閥(16)，第一氫氣調(diào)節(jié)閥(19)、(20)，判斷高壓氫氣儲氫瓶組(5)中氫氣壓力是否大于最低設(shè)定值，如果小于最低設(shè)定值則液氫泵(2)繼續(xù)工作，關(guān)閉第三氣動閥(12)，打開第二氣動閥(11)、第四氣動閥(14)向高壓氫氣儲氫瓶組(5)中充入氫氣，直至壓力符合要求，關(guān)閉第一氣動閥(10)、第二氣動閥(11)、第三氣動閥(12)、第四氣動閥(14)，一般高壓氫氣儲氫瓶組(5)的補(bǔ)氣在晚上無加注車輛時進(jìn)行，如果加注完成后，高壓氫氣儲氫瓶組(5)中氫氣壓力正常，打開第二氣動閥(11)、第五氣動閥(15)，對中壓氫氣儲氫瓶組(6)補(bǔ)氣，完成后關(guān)閉所有氣動閥；模式四：如果加氫站長時間連續(xù)地進(jìn)行車輛加注，或者加注中間高壓氫氣儲氫瓶組(5)中的氫氣壓力不夠，那么在模式二高壓階段基礎(chǔ)上，打開第二氣動閥(11)、第四氣動閥(14)，關(guān)閉高壓氫氣儲氫瓶組(5)瓶閥，低溫氫氣將分為兩路，一路進(jìn)入二級空溫式高壓液氫汽化器(4)后變?yōu)槌貧錃猓c另一路的低溫氫氣直接混合，然后加注。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種無需預(yù)冷器的液氫加氫系統(tǒng)，其特征在于：所述氣動閥順序控制盤模塊a包括第三管道上的第一氣動閥(10),第二氣動閥(11)以及第六管道上的第三氣動閥(12)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種無需預(yù)冷器的液氫加氫系統(tǒng)，其特征在于：所述氣動閥順序控制盤模塊b包括第四管道上的第四氣動閥(14)，第五管道上的第五氣動閥(15)，第七管道上的第六氣動閥(16)，以及第八管道上的第七氣動閥(17)。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種無需預(yù)冷器的液氫加氫系統(tǒng)，其特征在于：所述加氫機(jī)模塊c包括第七第八管道上的第四溫度變送器(18),第一氫氣調(diào)節(jié)閥(19)，第六管道上的(20)，第四溫度變送器(21)以及加氫機(jī)(7)。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種無需預(yù)冷器的液氫加氫站及其加氫系統(tǒng)，本發(fā)明涉及加氫站相關(guān)領(lǐng)域，包括液氫儲罐，兩個相同的液氫泵，兩級空溫式汽化器，中壓氫氣儲氫瓶組，高壓氫氣儲氫瓶組，加氫機(jī)，本發(fā)明簡化了工藝流程和氫氣預(yù)冷所需設(shè)備，節(jié)約資源，并具有可實(shí)現(xiàn)性，采用空溫式汽化器代替需要換熱介質(zhì)的液氫氣化方式，防止換熱介質(zhì)凝固在管壁，堵塞換熱器甚至造成換熱器損壞，本發(fā)明低溫氫氣和常溫氫氣混合的方式代替液氫氣氫混配的預(yù)冷方式，縮短熱平衡建立時間，工藝模式一可以保證穩(wěn)定有效地輸出預(yù)冷氫氣，減少下游氫氣溫度波動，使用兩級的汽化器，而不是液氫直接與單一汽化器輸出的氣氫混合，因?yàn)槟壳笆忻嫔蠜]有-200℃的高壓低溫氫氣調(diào)壓閥。壓閥。壓閥。
