气体取样装置和包括这种装置的加注站制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于加注用于氢储罐的加注站的气体取样装置，所述装置包括一线路(2，3，5)，所述线路包括设置有将与加注站(34)的出口连接器(6)可分离地连接的入口连接器(4)的第一上游端，以及并行连接到入口连接器(4)的分别用于取样(2)和加注(5)的两个管，取样管(2)包括阀系统(9，10，11)、第一减压阀(7)和用于收集通过所述第一减压阀(7)膨胀的气体样品的容器(8)，且加注管(5)包括设置有将与待加注的储罐(13，14)的入口连接器(35)可分离地连接的第一出口连接器(12)的下游端。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种气体取样装置和一种包括这种装置的储罐加注站。
技术介绍
氢中包含的杂质可能不利地影响装配在车辆和其它移动应用上的质子交换膜燃料电池(PEMFC)的运行。为了优化其性能和寿命，供给至燃料电池的氢需要满足国际标准中公布的严格质量要求。大部分氢一般经由诸如天然气的蒸汽重整(被最普遍地使用)或煤气化的工业过程生产。氢也可通过不常见的工艺如生物质的气化或水的电解生产。净化过程使得可以产生很高纯度(视情况而定超过99.9％)的氢，这种氢却可能仍包含杂质，杂质的性质和浓度直接取决于生产工艺以及生产原料(天然气、煤、石脑油、生物质、水等)。某些杂质(一氧化碳CO、硫化氢H2S、氨NH3)视情况而定对质子交换膜燃料电池的运行具有不可逆或可逆的影响。其它杂质(二氧化碳、氧、碳氢化合物、甲醛等)对燃料电池的操作的影响较小。所有杂质都在规定要分析的品种的性质和浓度的标准ISO14687-2中被列出。为了利用实验室分析技术检查氢的品质，需要在使用点——也就是在加注站的高压(例如350bar或700bar)气体出口处——提取氢样品。大部分杂质的分析相对困难。所希望的很低的浓度水平(例如在H2S4的情况下在1ppb左右且在CO的情况下约200ppb)和某些品种(H2S，NH3)对某些材料的反应性要求特别苛刻的取样技术。与这种分析相关的技术制约有很多，且尤其是：-要分析的气体压力和流量高，-需要执行材料的化学钝化以限制污染物的吸附，-设备需要具备高纯度，-所使用的硬件需要适应高压力，-设备需要满足安全规定(“ATEX”易爆气体环境条款)等。因此，在不存在引入甚至很低含量(ppb＝十亿分之几)的污染物的风险的情况下提取典型氢样品的能力非常关键，这是因为需要可以评价供给到正被加注的储罐的燃料的品质。存在与氢的取样有关的ASTM标准。文献CN101418908A1记载了一种结合取样装置的氢储罐加注站。该加注站包括专用于取样的出口连接器和位于调节部件上游的样品气体，所述调节部件调节供给到待加注的储罐的流量。这种装置允许在加注正被执行的同时提取气体样品，但不保证取样的氢气处于车辆被加注的条件下。此外，该装置必须使用与较高压力兼容的构件并且可能与气体的纯度目标不匹配。该取样原理还需要比较复杂或昂贵的与加注站的架构有关的布置结构。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是减轻全部或一部分上述的现有技术的缺点。为此，根据本专利技术的取样装置在根据其在以上前序部分中给出的一般定义的其它方面的特征主要在于它包括一线路，该线路包括设置有旨在与加注站的出口连接器可移除地连接的入口连接器的第一上游端和两个管，这两个管分别是并联连接到入口连接器的取样管和加注管，取样管包括阀系统、第一压力调节器和用于收集通过所述第一调节器膨胀的气体的样品的容器，所述加注管包括设置有旨在与待加注的储罐的入口连接器可移除地连接的第一出口连接器的下游端。此外，本专利技术的某些实施例可具有以下特征中的一个或多个：-取样管包括位于第一压力调节器的上游——也即入口连接器与第一压力调节器之间——的至少一个校准孔口，-取样管包括位于第一调节器的下游——也即第一调节器与收集容器之间——的校准孔口，-取样管包括串联配置在第一调节器的上游——也即位于入口连接器与第一调节器之间——的第一校准孔口和第二校准孔口，第一校准孔口具有比第二校准孔口的孔口尺寸大的孔口尺寸，-取样管在收集容器的下游包括阀和用于排出从收集容器取得的样品气体的第二出口连接器，-取样管包括位于收集容器与第二出口连接器之间的第二压力调节器，-所述线路包括通气管/通风管，该通气管包括至少一个压敏安全阀，该通气管具有通向装置的外部的下游排出端和在收集容器的上游与取样管连接的第一上游端，-通气管包括在收集容器的下游与取样管连接的第二上游端，-通气管包括设置有阀和单向止回阀的第三上游端，所述第三上游端在收集容器的上游与取样管连接，-通气管包括配备有阀和单向止回阀的第四上游端，所述第四上游端在收集容器的下游与取样管连接，-阀系统包括配置在第一调节器的上游的第一隔离阀，-阀系统包括配置在第一调节器与收集容器之间的第二隔离阀，-阀系统包括配置在收集容器的下游的第三隔离阀，-所述装置结合在可手动运输的移动单元中，-第一调节器构造成将气体的压力降低至介于10bar与100bar之间、例如介于15bar与50bar之间的确定值，-第二调节器构造成将气体的压力降低至介于1.5bar与5bar之间、优选地介于2bar与3bar之间的确定值，-收集容器包括已被化学地去活化、也即通过尤其属于型方法处理的内表面，以消除或限制活性化合物被吸收/分解的现象。本专利技术还涉及一种用于加注氢储罐的加注站，该加注站包括根据上述或下述特征中的任一个特征的气体取样装置。本专利技术还可涉及包括上述或下述特征的任何组合的任何替代装置或方法。附图说明在阅读以下参照唯一的附图给出的说明后，其它细节和优点将变得明显，附图是示出了与氢加注站协作的取样装置的结构的一个示例的示意性和局部的视图。具体实施方式图中示出的用于氢储罐加注站的气体取样装置包括流体线路2、3、5，该流体线路包括配备有入口连接器4的第一上游端，该入口连接器旨在与加注站34的出口连接器6可移除地连接。这就是说，该取样装置可在旨在与储罐14或车辆13连接的气体出口喷嘴6处与加注站的下游端直接可移除地连接。或者，该取样装置可与压缩机的出口连接器或加注站34的缓冲储罐的出口连接器连接。同样，该取样装置可在旨在通常与软管连接的孔口处与加注站的下游出口连接，所述软管配备有旨在与待加注的储罐连接的燃料加注枪或喷嘴。这就是说，该取样装置可以在软管的位置或站的气体分配软管的上游或下游连接。该取样装置的线路包括两个管2、5，这两个管分别是并联连接到入口连接器4的取样管2和加注管5。加注管5包括下游端，该下游端配备有旨在与待加注的储罐13、14的入口连接器35可移除地连接的第一出口连接器12。加注管5优选地不带压力调节器或调节阀(这些部件存在于站34的线路中的上游)。站34可尤其包括其自身的通气线路42。相比之下，加注管5优选地包括防止在软管拔出的情况下的任何泄漏的安全装置37。取样管2就其本身而言包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于氢储罐加注站的气体取样装置，所述装置包括一线路(2，3，5)，所述线路包括设置有旨在与加注站(34)的出口连接器(6)可移除地连接的入口连接器(4)的第一上游端和两个管(2，5)，所述两个管分别是并行连接到所述入口连接器(4)的取样管(2)和加注管(5)，所述取样管(2)包括阀系统(9，10，11)、第一压力调节器(7)和用于收集通过所述第一调节器(7)膨胀的气体样品的容器(8)，所述加注管(5)包括设置有旨在与待加注的储罐(13，14)的入口连接器(35)可移除地连接的第一出口连接器(12)的下游端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.12 FR 13587521.一种用于氢储罐加注站的气体取样装置，所述装置包括一线路(2，
3，5)，所述线路包括设置有旨在与加注站(34)的出口连接器(6)可移
除地连接的入口连接器(4)的第一上游端和两个管(2，5)，所述两个管
分别是并行连接到所述入口连接器(4)的取样管(2)和加注管(5)，所
述取样管(2)包括阀系统(9，10，11)、第一压力调节器(7)和用于收
集通过所述第一调节器(7)膨胀的气体样品的容器(8)，所述加注管(5)
包括设置有旨在与待加注的储罐(13，14)的入口连接器(35)可移除地
连接的第一出口连接器(12)的下游端。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述取样管(2)包括位于
所述第一压力调节器(7)的上游、也即位于所述入口连接器(4)与所述
第一压力调节器(7)之间的至少一个校准孔口(15，16)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述取样管(2)包括
位于所述第一调节器(7)的下游、也即位于所述第一调节器(7)与所述
收集容器(8)之间的校准孔口(17)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述取样管
(2)包括串联配置在所述第一调节器(7)的上游、也即位于所述入口连
接器(4)与所述第一调节器(7)之间的第一校准孔口(15)和第二校准
孔口(16)，所述第一校准孔口(15)具有比所述第二校准孔口(16)的
孔口尺寸大的孔口尺寸。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述取样管
(2)在所述收集容器(8)的下游包括阀(11)和用于排出从所述收集容
器(8)取得的样品气体的第二出口连接器(19)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述取样管(2)包括位于
...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·卡多，P·莫韦，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR