一种降低氢气储存排氢风险的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种降低氢气储存排氢风险的系统，包括排氢管路、阀门和气液分离器，所述排氢管路的一端与氢气储罐的顶部连接，另一端与氢气储罐底部排水管连接；气液分离器包括壳体、气液分离管和溢流板，壳体的上方设置有排气管，壳体的下方设置有排液管，气液分离管竖向设置于壳体内部，其下端朝向气液分离器底部，且位于水封液位以下；溢流板竖向设置于壳体的底部，且溢流板的两侧分别与壳体的侧壁密封设置，将排液管和气液分离管分隔在不同区域；所述气液分离器靠近氢气储罐的底部或周围排水沟内安装，且氢气储罐的底部通过排污管与气液分离管的连接；所述排气管与排氢管路连接。

A system to reduce the risk of hydrogen storage and drainage

【技术实现步骤摘要】
一种降低氢气储存排氢风险的系统
本技术属于氢气储存领域，具体涉及一种降低氢气储存排氢风险的系统。
技术介绍
氢气为易燃易爆气体，在空气中的爆炸极限浓度(体积百分比)为4.0％-75.6％，在氧气中的爆炸极限浓度(体积百分比)为4.0％-94％，氢气在空气中的最小发火能量为0.019mJ，非常容易着火爆炸。氢气为单纯性窒息性气体，仅在高浓度时，由于空气中氧分压降低才引起缺氧性窒息。在很高的分压下，呈现出麻醉作用。氢气站在正常运行和设备停机检修投运初期，会对氢气储罐用水进行置换，置换过程中需要打开储罐底部排污阀进行排水，同时还要向氢气储罐中进行充氢，由于此时氢气和水是直接接触的，因此氢气的湿度很高，并不能达到使用条件(正常运行时要求氢气湿度不超过4g/Nm3H2)，因此需要对氢气罐内的水进行充分排放。常规设计中都是直接将水排至排水沟内，这样就会造成氢气随着排污水一同排入到排水沟中，因为氢气重量较轻，在水中的溶解度又很低，因此氢气会在氢气储罐周围富集，导致局部氢气浓度升高，在这种情况下就可能发生着火爆炸、对工作人员产生麻醉效果等，对工作人员甚至是对整个电厂造成危害。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本技术的目的是提供一种降低氢气排氢风险的系统。通过在底部排污管路上增加一个气液分离器，有效提高氢气和水的分离，氢气通过管路连接至储罐本体自带的上部排氢管路排至大气，水由底部排走，从而实现了防止储氢罐底部氢气富集的风险。为了解决以上技术问题，本技术的技术方案为：一种降低氢气排氢风险的系统，包括排氢管路和气液分离器，所述排氢管路的一端与氢气储罐的顶部连接，另一端向上延伸，且端部依次设置有阻火器和排气帽；气液分离器包括壳体、气液分离管和溢流板，壳体的上方设置有排气管，壳体的下方设置有排液管，气液分离管竖向设置于壳体内部，其下端朝向气液分离器底部，且位于水封液位以下；溢流板竖向设置于壳体的底部，且溢流板的两侧分别与壳体的侧壁密封设置，将排液管和气液分离管分隔在不同区域；所述气液分离器靠近氢气储罐的底部或周围排水沟内安装，且氢气储罐的底部通过排污管与气液分离管的连接；所述排气管与排氢管路连接。气液分离管在壳体内部竖向设置，且其底部开口排水，上部开口排气，氢气储罐底部排放的气液混合物流至气液分离管，氢气从上部开口位置排至壳体内，水从下部开口位置排至壳体内，实现氢气和水的分离，分离器内氢气通过分离器上部的排气管道及储罐本体的排气管道排至大气中，分离器内水通过溢流板再次溢流，实现气液的二次分离，分离的氢气自气液分离管的顶部排气管流至排氢管路中，水经过经气液分离器侧壁的排液管排出。采用该系统可以将氢气储罐底部排放的氢气较为完全地分离开，并输送至排氢管路安全排放到较高位置的大气中，以解决氢气储罐底部外侧氢气富集，存在安全隐患的问题。排氢管路的上端设置有阻火器可以防止外部火焰窜入排氢管道中，并且防止火焰在排氢管道内蔓延。排氢管路的端部设置有防风排气帽，可以防止任何方向的风产生回灌现象，保证排氢的顺利进行，也可以阻挡雨水进入管路中。优选的，所述溢流板的截面形状为弧形。进一步优选的，所述气液分离管的高度大于溢流板的高度。这样便于实现气液的两级分离。更进一步优选的，所述气液分离管与溢流板的高度比为1.5-4:1。更进一步优选的，所述气液分离管的顶部为弧形弯折结构。利用管道里存在的氢气阻止空气进入其中。优选的，所述气液分离器的排液管的位置低于氢气储罐的最低处。便于将排液管中的水完全排出。优选的，所述排污管与氢气储罐的最低处连接。便于将排液管中的水完全排出。优选的，所述氢气储罐的数量为1-N个，N大于1，多个氢气储罐并联设置，每个氢气储罐的底部与同一气液分离器连接。氢气储罐可以为多个，如2个、3个、4个、5个、6个甚至更多个。优选的，所述气液分离器上的排液管为弧形结构，排液管上设置有阀门。本技术的有益效果为：气液分离管在壳体内部竖向设置，且其底部开口排水，上部开口排气，氢气储罐底部排放的气液混合物流至气液分离管，氢气从上部开口位置排至壳体内，水从下部开口位置排至壳体内，实现氢气和水的分离，分离器内氢气通过分离器上部的排气管道及储罐本体的排气管道排至大气中，分离器内水通过溢流板再次溢流，实现气液的二次分离，分离的氢气自气液分离管的顶部排气管流至排氢管路中，水经过经气液分离器侧壁的排液管排出。采用该系统可以将氢气储罐底部排放的氢气较为完全地分离开，并输送至排氢管路安全排放到大气中，以解决氢气储罐底部外侧氢气富集，存在安全隐患的问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本技术的降低氢气排氢风险的系统的整体结构示意图；图2为本技术的气液分离器的截面剖视图结构示意图；图3为本技术的降低氢气排氢风险的系统流程图。其中，1、氢气储罐，2、阀门，3、气液分离管，4、气液分离器，5、排液管，6、溢流板，7、排污管，8、排气管，9、阻火器，10、排气帽，11、储氢罐单元。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如图1所示，一种降低氢气排氢风险的系统，包括氢气储罐1、排氢管路和气液分离器3，氢气储罐1通过底座进行固定安装，所述排氢管路的一端与氢气储罐1的顶部连接，另一端向上延伸，且端部依次设置有阻火器9和排气帽10。如图1和图2所示，气液分离器包括壳体、气液分离管3和溢流板6，壳体的上方设置有排气管2，壳体的下方设置有排液管5，气液分离管竖向设置于壳体内部，其下端朝向气液分离器底部，且位于水封液位以下；溢流板6竖向设置于壳体的底部，且溢流板6的两侧分别与壳体的侧壁密封设置，将排液管5和气液分离管3分隔在不同区域；所述气液分离器靠近氢气储罐1的底部安装，且氢气储罐1的底部通过排污管7与气液分离管3的连接，连接处与气液分离管3的最下端的距离小于气液分离管3总长度的1/2；所述排气管2与排氢管路连接。溢流板6的截面形状为弧形。气液分离管3的高度大于溢流板的高度，气液分离管3与溢流板6的高度比为1.5-4:1。所述气液分离器的排液管5的位置低于氢气储罐1的最低处。便于将排液管5中的水完全排出。所述排污管7与氢气储罐1的最低处连接。气液分离管3在壳体内部竖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低氢气储存排氢风险的系统，其特征在于：包括排氢管路和气液分离器，所述排氢管路的一端与氢气储罐的顶部连接，另一端向上延伸，且端部依次设置有阻火器和排气帽；/n气液分离器包括壳体、气液分离管和溢流板，壳体的上方设置有排气管，壳体的下方设置有排液管，气液分离管竖向设置于壳体内部，其下端朝向气液分离器底部，且位于水封液位以下；溢流板竖向设置于壳体的底部，且溢流板的两侧分别与壳体的侧壁密封设置，将排液管和气液分离管分隔在不同区域；/n所述气液分离器靠近氢气储罐的底部或周围排水沟内安装，且氢气储罐的底部通过排污管与气液分离管的连接；/n所述排气管与排氢管路连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种降低氢气储存排氢风险的系统，其特征在于：包括排氢管路和气液分离器，所述排氢管路的一端与氢气储罐的顶部连接，另一端向上延伸，且端部依次设置有阻火器和排气帽；
气液分离器包括壳体、气液分离管和溢流板，壳体的上方设置有排气管，壳体的下方设置有排液管，气液分离管竖向设置于壳体内部，其下端朝向气液分离器底部，且位于水封液位以下；溢流板竖向设置于壳体的底部，且溢流板的两侧分别与壳体的侧壁密封设置，将排液管和气液分离管分隔在不同区域；
所述气液分离器靠近氢气储罐的底部或周围排水沟内安装，且氢气储罐的底部通过排污管与气液分离管的连接；
所述排气管与排氢管路连接。


2.根据权利要求1所述的一种降低氢气储存排氢风险的系统，其特征在于：所述溢流板的截面形状为弧形。


3.根据权利要求1所述的一种降低氢气储存排氢风险的系统，其特征在于：所述气液分离管的高度大于溢流板的高度。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，王爱玲，黄冬梅，刘志新，陈高亮，刘建岷，李小华，吕艳红，刘国瑞，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37