一种用于检测加氢设备性能的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于检测加氢设备性能的系统和方法。系统包括压缩机工位、加氢机工位、低压瓶、中压瓶和高压瓶，通过管路连接，管路上相应的设置阀门和压力变送器，本发明专利技术以氦气模拟氢气，系统内注入氦气后，可以模拟加氢站的实际工作压力和条件，进行压缩机性能测试，测试不同的工作状态下压缩机的运行性能；还可以对加氢机的可靠性及安全性进行测试；同时可以用于测试设备内的关键部件的寿命，此外系统还可以用于阀门寿命测试等功能，对于提升设备，实现关键部件的国产化替代有着重要的意义，系统在测试过程中，氦气循环使用，整个测试系统在工作过程中无需外界补充，可以完成自动循环测试，降低整体运行成本。降低整体运行成本。降低整体运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测加氢设备性能的系统和方法


[0001]本专利技术涉及加氢站
，尤其涉及一种用于检测加氢设备性能的系统和方法。

技术介绍

[0002]目前国内的加氢站均为高压气态加氢站，加氢站内使用压缩后的氢气对燃料电池车进行加注，由于氢气的易燃易爆的特点和高压气体本身的危险特性，加氢站内的设备一旦发生泄露将产生严重的后果，此外加氢站由于是新兴事物，很多产品和设备的工艺在出厂前很难对产品进行实际的测试，为了保证加氢站内的设备的安全与可靠，必须对加氢站内的产品按照实际工况进行测试，而由于加氢站的特殊性，这种测试风险很大，且投资建设成本较大，这种测试难以落地。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种用于检测加氢设备性能的系统和方法。
[0004]本专利技术的一种用于检测加氢设备性能的系统，包括压缩机工位、加氢机工位、低压瓶、中压瓶和高压瓶，所述压缩机工位设有进气管和排气管，两个氦气瓶分别通过第一连接管与所述进气管相连通，所述第一连接管上均设有压力表，所述进气管沿进气方向依次设有压力变送器PT1、电磁阀SOV1、压力变送器PT2；低压瓶、中压瓶和高压瓶均分别通过第二连接管、第三连接管和第四连接管与所述排气管相连通，所述排气管上设有流量计，第二连接管上设有电磁阀SOV2和压力变送器PT3，第三连接管设有电磁阀SOV3和压力变送器PT4，第四连接管上设有电磁阀SOV4和压力变送器PT5，第二连接管通过第五连接管与所述加氢机工位的加注管相连通，所述第五连接管上设有电磁阀SOV5，第三连接管通过第六连接管与所述加氢机工位的加注管相连通，所述第六连接管上设有电磁阀SOV6，第四连接管通过第七连接管与所述加氢机工位的加注管相连通，所述第七连接管上设有电磁阀SOV7，所述加注管通过第八连接管与所述进气管相连通，所述第八连接管上设有电磁阀SOV8、调节阀和电磁阀SOV10，所述加氢机工位的出注管通过第九连接管与所述第八连接管相连通，所述第九连接管上设有换热器、压力变送器PT6和电磁阀SOV9。
[0005]进一步的，两个所述第一连接管、进气管、排气管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、第九连接管均设有手阀，分别记作HBV1
‑
HBV8，与一个氦气瓶相连通的第一连接管上的手阀记作HBV1，与另一个氦气瓶相连通的第一连接管上的手阀记作HBV2。
[0006]进一步的，还包括第一冷水机，给压缩机工位的压缩机提供冷却用水。
[0007]进一步的，还包括第二冷水机，给换热器提供冷却用水。
[0008]进一步的，还包括排放管，所述进气管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、加氢机工位和压缩机工位均通过排气管与排放管相连通，所述排气管上均设有安全阀。
[0009]一种用于检测加氢设备性能的方法，使用上述的装置；压力变送器PT1
‑
压力变送
器PT6检测到的数据也记作PT1
‑
PT6，整个测试系统在启动前，需要向系统内充装氦气，具体流程是，将氦气瓶准备到位，依次打开手阀HBV2到HBV8，当系统内的压力PT1大于压力变送器的入口压力最低值Pset1时，压缩机启动，压缩机配套第一冷水机启动，系统开始依次向高压瓶，中压瓶，低压瓶内充装；在充装过程中，若PT1的压力小于Pset1压缩机的最低进气压力，则需打开HBV1，关闭HBV2，更换氦气瓶，使用另一个氦气瓶向系统内供气，两个氦气瓶依次向系统内补充氦气，直到PT4大于Pset2，压缩机停机，然后依次关闭HBV1
‑
HBV8，系统完成补气；如图3所示，当系统要进行压缩机性能测试时，测试压缩机的压力，流量曲线，测试压缩机在不同的进气和排气压力下，压缩机的排气流量，考核压缩机的性能，按照以下流程进行：依次打开手阀HBV3
‑
HBV8，启动压缩机，第一冷水机，压缩机进入待机模式，即压缩机此时不对外增压；打开SOV4、SOV7、SOV8和SOV10，压缩机进入增压状态，此时，高压瓶作为压缩机出口的缓冲容器；系统开始测试时，当测试需要调节压缩机的入口压力时，调整调节阀的开度，达到调整压缩机入口压力的目的；需要降低压缩机出口压力时，手动开启加氢机，气体通过加氢机进入车载气瓶内，压缩机出口压力降低到目标值时，关闭加氢机，记录测试数据；当测试需要增加压缩机出口压力时，打开SOV5和SOV6，打开加氢机，向车载气瓶内充气，当压力PT6>PT2后，打开SOV9，关闭SOV8和SOV7，此时测试压缩机的升压过程中的压力流量曲线，当压力PT5到达目标值后，打开SOV7和SOV8，关闭加氢机和SOV9，此时测试记录排气压力上升后压缩机的压力数据和流量数据；当数据测试完成后，选择完成测试，系统关闭SOV7、SOV8，打开SOV9，系统依次向高压瓶，中压瓶，低压瓶内补充压力，在过程中当PT6小于设定值Pset1或PT3大于设定值Pset2后，系统停止运行，压缩机，第一冷水机停止，关闭所有电磁阀，所有手阀。
[0010]进一步的，系统用于加氢机的测试时，按照以下流程进行：打开手阀HBV3
‑
HBV8，启动压缩机，压缩机进入待机状态，第一冷水机启动，加氢机开始加注，系统打开SOV5，在加注过程中当加氢机流量小于设定值，打开SOV6，关闭SOV5，继续加注，此后当加氢机流量小于设定值，打开SOV7，关闭SOV6，在此过程中加注完成，记录加氢数据；然后打开SOV9、SOV10和SOV4，关闭SOV7，压缩机开始向高中低瓶组内依次充装，三个瓶组充装完成后，系统就位，可以进行下一次的加氢测试。
[0011]本专利技术以使用与氢气物理特性最为接近的惰性气体氦气模拟氢气，系统内注入氦气后，可以模拟加氢站的实际工作压力和条件，进行压缩机性能测试，测试不同的工作状态下压缩机的运行性能；还可以对加氢机的可靠性及安全性进行测试；同时可以用于测试设备内的关键部件的寿命，此外系统还可以用于阀门寿命测试等功能，对于提升设备，实现关键部件的国产化替代有着重要的意义，系统在测试过程中，氦气循环使用，整个测试系统在工作过程中无需外界补充，可以完成自动循环测试，降低整体运行成本。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的一种用于检测加氢设备性能的系统的结构示意图；图2为本专利技术向系统内充装氦气的方法流程图；图3为本专利技术测试压缩机性能的流程图；图4为本专利技术测试加氢机性能的流程图。
[0013]1、压缩机工位；2、加氢机工位；3、低压瓶；4、中压瓶；5、高压瓶；6、进气管；7、排气管；8、氦气瓶；9、第一连接管；10、压力表；11、第二连接管；12、第三连接管；13、第四连接管；14、流量计；15、第五连接管；16、第六连接管；17、第七连接管；18、第八连接管；19、第九连接管；20、换热器；21、第一冷水机；22、第二冷水机；23、排放管；24、调节阀。
具体实施方式
[0014]以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测加氢设备性能的系统，其特征在于：包括压缩机工位、加氢机工位、低压瓶、中压瓶和高压瓶，所述压缩机工位设有进气管和排气管，两个氦气瓶分别通过第一连接管与所述进气管相连通，所述第一连接管上均设有压力表，所述进气管沿进气方向依次设有压力变送器PT1、电磁阀SOV1、压力变送器PT2；低压瓶、中压瓶和高压瓶均分别通过第二连接管、第三连接管和第四连接管与所述排气管相连通，所述排气管上设有流量计，第二连接管上设有电磁阀SOV2和压力变送器PT3，第三连接管设有电磁阀SOV3和压力变送器PT4，第四连接管上设有电磁阀SOV4和压力变送器PT5，第二连接管通过第五连接管与所述加氢机工位的加注管相连通，所述第五连接管上设有电磁阀SOV5，第三连接管通过第六连接管与所述加氢机工位的加注管相连通，所述第六连接管上设有电磁阀SOV6，第四连接管通过第七连接管与所述加氢机工位的加注管相连通，所述第七连接管上设有电磁阀SOV7，所述加注管通过第八连接管与所述进气管相连通，所述第八连接管上设有电磁阀SOV8、调节阀和电磁阀SOV10，所述加氢机工位的出注管通过第九连接管与所述第八连接管相连通，所述第九连接管上设有换热器、压力变送器PT6和电磁阀SOV9。2.如权利要求1所述的一种用于检测加氢设备性能的系统，其特征在于：两个所述第一连接管、进气管、排气管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、第九连接管均设有手阀，分别记作HBV1
‑
HBV8，与一个氦气瓶相连通的第一连接管上的手阀记作HBV1，与另一个氦气瓶相连通的第一连接管上的手阀记作HBV2。3.如权利要求2所述的一种用于检测加氢设备性能的系统，其特征在于：还包括第一冷水机，给压缩机工位的压缩机提供冷却用水。4.如权利要求1所述的一种用于检测加氢设备性能的系统，其特征在于：还包括第二冷水机，给换热器提供冷却用水。5.如权利要求1所述的一种用于检测加氢设备性能的系统，其特征在于：还包括排放管，所述进气管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、加氢机工位和压缩机工位均通过排气管与排放管相连通，所述排气管上均设有安全阀。6.一种用于检测加氢设备性能的方法，其特征在于：使用权利要求3所述的装置；压力变送器PT1
‑
压力变送器PT6检测到的数据也记作PT1
‑
PT6，整个测试系统在启动前，需要向系统内充装氦气，具体流程是，将氦气瓶准备到位，依次打开手阀HBV2到HBV8，当系统内的压力PT1大于压力变送器的入口压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：方沛军，宣锋，崔亮亮，姜方，伍远安，曹俊，
申请(专利权)人：上海氢枫能源技术有限公司江苏氢枫能源装备有限公司，
类型：发明
国别省市：