一种低压安全充氢系统及充氢方法技术方案

本发明专利技术属于低压充氢技术领域，具体涉及一种低压安全充氢系统及充氢方法。本低压安全充氢系统包括：气源、汇流排系统和冷却系统，气源包括：置换气源和充氢气源；汇流排系统包括：主管，其进气端通过置换气源管路、充氢气源管路分别与置换气源、充氢气源连接，排气端通过放空阀连接放空管；多个充氢支路，其进气侧与主管连接；若干加氢装置，设置在各充氢支路的排气侧，用于连接相应储氢器；以及冷却系统用于对储氢器进行冷却。本发明专利技术的管路可以对充装管路进行安全置换，可对储氢器充氢，也可以对固态储氢器进行活化处理，以恢复储氢能力；充氢系统可以对气源供气进行减压到低压，并通过汇流排实现低压批量充氢。流排实现低压批量充氢。流排实现低压批量充氢。

【技术实现步骤摘要】
一种低压安全充氢系统及充氢方法


[0001]本专利技术属于低压充氢
，具体涉及一种低压安全充氢系统及充氢方法。

技术介绍

[0002]现有的充氢系统多为高压气态充氢，固态金属储氢系统充装方式是一个新的课题。随着固态储氢逐步实现商用，大规模的集成产业化的批量充氢需要解决。固态金属类充氢和气态充氢差异主要表现在固态储氢是以原子态存储在于材料晶格中，气体的吸附和释放和温度压力有关。合理掌握材料的相关特性，入口压力和换热系统的设计，使充氢处于稳定高效是充氢系统需要解决的问题。
[0003]充氢设施包含汇流排系统、冷却系统等。为了提高工作效率和安全生产，将单个用气点的单个供气的气源集中在一起，将多个气体盛装的容器集合起来通过汇流排实现集中供气一般适用于对氢气消耗量较大的企业，其原理是将瓶装气体或者制氢机制备出来的氢气通过卡具及软管输入至汇流排主管道，经减压，调节后充入低压储氢容器。
[0004]但是现有充氢系统瓶内由于混入空气后氢气纯度不够；或者，当储氢合金中毒，导致吸放氢能力下降，需要对固态储氢器进行活化处理，以恢复储氢能力。
[0005]固态金属储氢系统充氢过程中，所需要的环境温度较低.而充氢过程本身会释放热量,这一物质的本来特性，导致充氢过程工作效率较低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种低压安全充氢系统及充氢方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低压安全充氢系统，包括：气源、汇流排系统和冷却系统，其中所述气源包括：置换气源和充氢气源；所述汇流排系统包括：主管，其进气端通过置换气源管路、充氢气源管路分别与置换气源、充氢气源连接，排气端通过放空阀连接放空管；多个充氢支路，其进气侧与主管连接；若干加氢装置，设置在各充氢支路的排气侧，用于连接相应储氢器；以及所述冷却系统用于对储氢器进行冷却。
[0008]进一步的，所述冷却系统包括：水浴箱、冷水机组、冷却盘管；其中水浴箱用于放置储氢器并对其进行冷却；冷却盘管设置于水浴箱内；以及冷水机组用于对冷却盘管进行换热。
[0009]进一步的，所述充氢系统还包括：封闭的灌装室，且所述水浴箱和汇流排系统均设置于灌装室内，所述冷水机组和所述气源设置于灌装室外。
[0010]进一步的，所述主管上从进气端至排气端之间依次设置有止逆阀、回火防止器、安全阀；其中所述置换气源管路和充氢气源管路均与止逆阀的上游管段连接；所述充氢支路连接于主管位于回火防止器与安全阀之间的管段；所述安全阀与放空阀并联，用于在主管压力超过预设值时连通主管与放空管。
[0011]进一步的，所述置换气源管路包括：置换管，其进气端连接置换气源，其排气端连接主管的进气端；以及第一置换管针阀、置换管减压阀、第二置换管针阀，从置换管的进气
端至排气端依次设置；以及所述充氢气源管路包括：充氢管，其进气端连接充氢气源，其排气端连接主管的进气端；以及第一充氢管针阀、充氢管减压阀、第二充氢管针阀，从充氢管的进气端至排气端依次设置。
[0012]进一步的，所述充氢支路包括：支路主管，其进气端连接主管；若干支路分管，且各支路分管的进气端连接支路主管的排气端，各支路分管的排气端连接相应加氢装置。
[0013]进一步的，所述充氢系统还包括支路分管固定架，用于固定支路分管；所述支路分管上设置有流量控制器和分管球阀。
[0014]进一步的，所述主管上位于回火防止器和充氢支路之间还设置有压力检测支管；所述压力检测支管上设置有检测管球阀和压力表。
[0015]又一方面，本专利技术还提供了一种充氢方法，应用于如上所述的低压安全充氢系统，具体包括以下步骤：设置汇流排系统：充氢气源通过充氢气源管路经过氢气减压装置降压，通过加氢装置对储氢器进行快速低压充氢；设置冷却系统：将储氢器放在水浴箱的低温环境中进行充装，温度为5℃～10℃。
[0016]进一步的，所述汇流排系统的所述置换气源管路对储氢器进行至少一次安全置换，所述充氢气源管路对储氢器进行至少一次充氢，进行并完成活化。
[0017]本专利技术的有益效果是，本专利技术的低压安全充氢系统和充氢方法的气源包括置换气源和充氢气源，通过设置置换气源管路和充氢气源管路，管路可以对重装管路进行安全置换，可对储氢器充氢，可以提升氢气纯度以及对固态储氢器进行活化处理，以恢复储氢能力；充氢系统可以对气源供气进行减压到低压，并通过汇流排实现低压批量充氢；充氢时快速的温升由冷却系统进行温度的直接和间接的交换；冷却系统可以对储氢器进行降温，保证储氢器所处的环境温度是储氢金属储氢最佳温度；储氢器充氢过程在封闭的灌装室内完成，冷水机组和气源设于灌装室外，以营造安全充氢环境，提升充氢安全性和充氢效率。
[0018]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0019]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0020]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。
[0021]图1是本专利技术的低压安全充氢系统的示意图；
[0022]图2是本专利技术的低压安全充氢系统的冷却系统示意图；
[0023]图3是本专利技术的低压安全充氢系统的局部示意图；
[0024]图4是本专利技术的低压安全充氢系统的储氢器的示意图；
[0025]图5是本专利技术的低压安全充氢系统的灌装室的示意图。
[0026]图中：
[0027]气源100、汇流排系统200、冷却系统300、灌装室400；
[0028]主管1、止逆阀11、回火防止器12、安全阀13；
[0029]置换气源管路2、置换管21、置换气源22、第一置换管针阀23、置换管减压阀24、第二置换管针阀25；
[0030]充氢气源管路3、充氢管31、充氢气源32、第一充氢管针阀33、充氢管减压阀34、第二充氢管针阀35；
[0031]放空管4、放空阀41；
[0032]充氢支路5、支路主管51、支路分管52、流量控制器521、分管球阀522、支路主管阀53；
[0033]加氢装置6、储氢器7、出气口71、进气口72；
[0034]水浴箱81、冷却盘管83、冷水机组84；支路分管固定架9；
[0035]压力检测支管10、检测管球阀101、压力表102；
[0036]防爆排风扇401、防爆灯402、氢气报警器403。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压安全充氢系统，其特征在于，包括：气源(100)、汇流排系统(200)和冷却系统(300)，其中所述气源(100)包括：置换气源(22)和充氢气源(32)；所述汇流排系统(200)包括：主管(1)，其进气端通过置换气源管路(2)、充氢气源管路(3)分别与置换气源(22)、充氢气源(32)连接，排气端通过放空阀(41)连接放空管(4)；多个充氢支路(5)，其进气侧与主管(1)连接；若干加氢装置(6)，设置在各充氢支路(5)的排气侧，用于连接相应储氢器(7)；以及所述冷却系统(300)用于对储氢器(7)进行冷却。2.根据权利要求1所述的充氢系统，其特征在于，所述冷却系统(300)包括：水浴箱(81)、冷水机组(84)、冷却盘管(83)；其中水浴箱(81)用于放置储氢器(7)并对其进行冷却；冷却盘管(83)设置于水浴箱(81)内；以及冷水机组(84)用于对冷却盘管(83)进行换热。3.根据权利要求2所述的充氢系统，其特征在于，还包括：封闭的灌装室(400)，且所述水浴箱(81)和汇流排系统(200)均设置于灌装室(400)内，所述冷水机组(84)和所述气源(100)设置于灌装室(400)外。4.根据权利要求1所述的充氢系统，其特征在于，所述主管(1)上从进气端至排气端之间依次设置有止逆阀(11)、回火防止器(12)、安全阀(13)；其中所述置换气源管路(2)和充氢气源管路(3)均与止逆阀(11)的上游管段连接；所述充氢支路(5)连接于主管(1)位于回火防止器(12)与安全阀(13)之间的管段；所述安全阀(13)与放空阀(41)并联，用于在主管(1)压力超过预设值时连通主管(1)与放空管(4)。5.根据权利要求1所述的充氢系统，其特征在于，所述置换气源管路(2)包括：置换管(21)，其进气端连接置...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑健，朱佳浩，李宛益，仄伟杰，
申请(专利权)人：江苏永安行储氢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：