用于适应APRR变化的加氢系统及具有其的加氢机技术方案

本发明专利技术提供的用于适应APRR变化的加氢系统及具有其的加氢机，属于加氢设备技术领域，包括：加氢管路，一端连接氢气源，另一端适于与待加氢气瓶连接；节流装置，设置在所述加氢管路上；温度测量装置，设置在所述加氢管路的所述节流装置的下游；控制系统，分别与所述节流装置和所述温度测量装置电连接。本发明专利技术的控制系统能够接收温度信号，向节流装置发出节流信号并对所述节流装置进行节流控制；上述的控制过程在加氢过程中持续循环进行，使节流装置的开度能够根据加氢温度的变化进行动态调整，确保加氢过程在不设预冷装置的情况下，缩短加氢时间，并使加氢过程安全、经济、高效。

Hydrogenation system for adapting to APRR change and its hydrogenator

【技术实现步骤摘要】
用于适应APRR变化的加氢系统及具有其的加氢机
本专利技术涉及加氢设备
，具体涉及一种用于适应APRR变化的加氢系统及具有其的加氢机。
技术介绍
加氢站主要由加氢机控制加氢的压力等级、加氢温度与加氢速率，国际上的加氢压力等级多为35MPa与70MPa；目前国内少有70MPa加氢站，但有向70MPa发展的趋势。由于车载气瓶的储氢等级为35MP、70MPa不固定，故迫切需要能够满足双压力等级加氢机。最新加氢协议标准SAE-J2601-201612R针对70MPa与35MPa压力等级分别提出了加氢过程中“控制平均压力变化速率(AeragePressureRampRate，简称为APRR)”的加氢策略，即不同的加氢温度对应着不同的加氢速率。加氢机的节流过程会因焦耳-汤姆逊效应产生温升，影响加氢温度。现有加氢机系统多采用孔板、孔板组、调节阀等节流元件对加氢速率进行控制，多数情况下，整个加氢过程节流元件的开度发生动态变化，控制策略相对简单，控制方式单一。加氢工况改变，节流方式不变，则易出现超时、超温等不安全因素；节流方式改变，多是根据加氢工况更换单一的节流件开度，这样不仅会产生繁琐的操作流程、高昂的设备成本(以多个孔板并联为例)，而且无法满足最新加氢协议标准。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的加氢机的节流开度无法实时调节，不能够满足最新加氢协议标准的缺陷，从而提供一种能够适应APRR变化的加氢系统及加氢机。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的加氢系统及具有其的加氢机，包括：加氢管路，一端连接氢气源，另一端适于与待加氢气瓶连接；节流装置，设置在所述加氢管路上；温度测量装置，设置在所述加氢管路的所述节流装置的下游；控制系统，分别与所述节流装置和所述温度测量装置电连接。作为优选方案，所述加氢管路包括：高压管路，一端与高压氢气源连接，另一端与高压加氢枪连接，所述高压管路上串联连接有第一节流装置，所述第一节流装置的下游连接有第一温度测量装置。作为优选方案，所述加氢管路还包括：低压管路，一端与低压氢气源连接，另一端与低压加氢枪连接，所述低压管路上串联连接有第二节流装置，所述第二节流装置的下游连接有第二温度测量装置。作为优选方案，所述加氢管路还包括：支气管路，一端连于所述低压管路的所述第二节流装置的上游，另一端连于所述高压管路的所述第一节流装置与所述第一温度测量装置之间，所述支气管路上串联连接有第三节流装置。作为优选方案，所述加氢管路还包括：低压管路，一端与低压氢气源连接，另一端与低压加氢枪连接，所述低压管路上串联连接有第二节流装置，所述第二节流装置的下游连接有第二温度测量装置。作为优选方案，还包括：排气管路，一端与所述加氢管路连接，另一端与大气连通。作为优选方案，所述排气管路设有安全阀。作为优选方案，还包括：泄压管路，一端适于与所述待加氢气瓶连接，另一端与大气连通。作为优选方案，还包括：吹扫管路，一端与吹扫气源连接，另一端与所述加氢管路相连通。本专利技术提供的加氢机，具有上述方案任一项所述的加氢系统。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的加氢系统，加氢管路的节流装置后设有温度测量装置，控制系统分别与节流装置和温度测量装置电连接；控制系统接收到温度信号后，向节流装置发出节流信号并对所述节流装置进行节流控制；上述的控制流程在加氢过程中持续循环进行，使节流装置的开度能够根据加氢温度的变化进行动态调整，能够确保加氢过程在不设预冷装置的情况下，缩短加氢时间，并使加氢过程安全、经济、高效。2.本专利技术提供的加氢系统，高压管路的设置能够通过第一节流装置和第一温度测量装置共同作用，能够满足高压力等级的加氢需要。3.本专利技术提供的加氢系统，低压管路与高压管路单独设置，能够实现双压力等级的加氢工况。4.本专利技术提供的加氢系统，中压管路的设置，使高压加氢能够实现分级加氢，这样保证了加氢过程中的第一节流装置两侧的压差不至于太大，降低了氢气焦耳-汤姆逊效应产生的温升，提高了高压加氢过程的安全性能。5.本专利技术提供的加氢系统，低压管路的设置能够通过第二节流装置和第二温度测量装置共同作用，能够满足低压力等级的加氢需要。6.本专利技术提供的加氢系统，排气管路的设置，能够加快加氢管路中残余氢气的快速排除。7.本专利技术提供的加氢系统，加氢管路在超压状况下，安全阀能够自动打开进行排气泄压，保证加氢管路的安全。8.本专利技术提供的加氢系统，待加氢气瓶的压力超过规定压力值时，能够通过泄压管路进行排气泄压。9.本专利技术提供的加氢系统，加氢结束后，吹扫管路通入高纯干燥氮气使加氢管路的残余氢气尽快排除。10.本专利技术提供的加氢机，由于具有上述方案中任一项所述的加氢系统，因此具有上述方案中任一项所述的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。图1为本专利技术的提供的加氢系统的结构示意图。图2为本专利技术的提供的70MPa压力等级的加氢系统结构示意图。图3为本专利技术的提供的35MPa压力等级的加氢系统结构示意图。图4为待加氢气瓶的氢浓度测控示意图。附图标记说明：1、高压气源；2、高压管路；3、低压管路；4、中压管路；5、待加氢气瓶；6、第一手阀；7、第一过滤器；8、第一流量计；9、第一截止阀；10、第一节流装置；11、单向阀；12、第一切断阀；13、第一压力测量装置；14、第一温度测量装置；15、第一拉断阀；16、低压氢气源；17、第二手阀；18、第二过滤器；19、第二流量计；20、第二截止阀；21、第二节流装置；22、第二切断阀；23、第二压力测量装置；24、第二温度测量装置；25、第二拉断阀；26、第三截止阀；27、第三压力测量装置；28、第三温度测量装置；29、第三节流装置；30、第一排气管路；31、第二排气管路；32、第一安全阀；33、第一启闭阀；34、第二安全阀；35、第二启闭阀；36、第一泄压管路；37、第二泄压管路；38、第三拉断阀；39、第四拉断阀；40、吹扫管路；41、吹扫气源；42、第三手阀；43、测控系统；44、预警信号；45、被控对象；46、探头。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于适应APRR变化的加氢系统，其特征在于，包括：/n加氢管路，一端连接氢气源，另一端适于与待加氢气瓶(5)连接；/n节流装置，设置在所述加氢管路上；/n温度测量装置，设置在所述加氢管路的所述节流装置的下游；/n控制系统，分别与所述节流装置和所述温度测量装置电连接。/n

【技术特征摘要】
1.用于适应APRR变化的加氢系统，其特征在于，包括：
加氢管路，一端连接氢气源，另一端适于与待加氢气瓶(5)连接；
节流装置，设置在所述加氢管路上；
温度测量装置，设置在所述加氢管路的所述节流装置的下游；
控制系统，分别与所述节流装置和所述温度测量装置电连接。


2.根据权利要求1所述的加氢系统，其特征在于，所述加氢管路包括：
高压管路(2)，一端与高压氢气源连接，另一端与高压加氢枪连接，所述高压管路(2)上串联连接有第一节流装置(10)，所述第一节流装置(10)的下游连接有第一温度测量装置(14)。


3.根据权利要求2所述的加氢系统，其特征在于，所述加氢管路还包括：
低压管路(3)，一端与低压氢气源(16)连接，另一端与低压加氢枪连接，所述低压管路(3)上串联连接有第二节流装置(21)，所述第二节流装置(21)的下游连接有第二温度测量装置(24)。


4.根据权利要求3所述的加氢系统，其特征在于，所述加氢管路还包括：
中压管路(4)，一端连于所述低压管路(3)的所述第二节流装置(21)的上游，另一端连于所述高压管路(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞敏，高婉丽，陈宇泽，吴怀明，朱旺，卜玉，王玉花，刘玉涛，杨思峰，
申请(专利权)人：北京航天试验技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11