一种35MPa加氢站冷却系统技术方案

本发明专利技术提供了一种35MPa加氢站冷却系统，其能解决现有加氢站冷却系统在氢气输送过程中通常只进行一次冷却或两次冷却，冷却效果不理想的问题。其包括一级预冷、二级预冷和三级冷却；一级预冷包括冷却塔和换热器一，冷却塔的出水口和进水口分别与换热器一的进水口和出水口连接；二级预冷包括换热器二，冷却塔的出水口和进水口分别与换热器二的进水口和出水口连接，换热器一与换热器二之间连接氢气压缩机，换热器二依次连接氢气贮气罐和加氢机换热器；三级冷却包括换热器三和冷冻水箱，换热器三、冷冻水箱、水泵三和加氢机换热器之间形成载冷剂循环，换热器三内的载冷剂由流经换热器三的制冷剂冷却。器三的制冷剂冷却。器三的制冷剂冷却。

【技术实现步骤摘要】
一种35MPa加氢站冷却系统


[0001]本专利技术涉及加氢设备领域，具体为一种35MPa加氢站冷却系统。

技术介绍

[0002]随着环保意识的增强，新能源汽车尤其是氢能源汽车逐渐受到大众的喜爱，35MPa加氢站就是用于给氢能源汽车的储氢罐加注氢气的设备。35MPa加氢站主要包括氢气压缩机、氢气贮气罐和加氢机，氢气压缩机用于将氢气压缩后送入氢气贮气罐，加氢机吸入氢气贮气罐内的氢气并送入汽车储气罐。在氢气输送过程中，氢气压缩机压缩氢气时因耗功会使氢气压力升高并膨胀而发热，而在给汽车储氢罐加注氢气时，为了获得更多更快且安全的氢气，需要把环境温度的氢气冷却到进入汽车储氢罐的最佳设计温（
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5℃～10℃），因此需要配置加氢站冷却系统。现有的加氢站冷却系统在氢气输送过程中通常只进行一次冷却或两次冷却，冷却效果不理想。

技术实现思路

[0003]针对现有加氢站冷却系统在氢气输送过程中通常只进行一次冷却或两次冷却，冷却效果不理想的技术问题，本专利技术提供了一种35MPa加氢站冷却系统，其在氢气输送过程中能够对高压氢气进行三次冷却，从而提高冷却效果。
[0004]其技术方案是这样的：一种35MPa加氢站冷却系统，其特征在于：其包括一级预冷、二级预冷和三级冷却；所述一级预冷包括冷却塔和换热器一，所述冷却塔的出水口与所述换热器一的进水口之间连接水泵一，所述换热器一的出水口与所述冷却塔的进水口连接；所述二级预冷包括换热器二，所述冷却塔的出水口与所述换热器二的进水口之间连接水泵二，所述换热器二的出水口与所述冷却塔的进水口连接，所述换热器一的出气口与所述换热器二的进气口之间连接氢气压缩机，所述换热器二的出气口依次连接氢气贮气罐和加氢机换热器；所述三级冷却包括换热器三和冷冻水箱，所述换热器三的载冷剂出口依次连接所述冷冻水箱、水泵三和所述加氢机换热器的载冷剂进口，所述加氢机换热器的载冷剂出口连接所述换热器三的载冷剂进口，所述换热器三内的载冷剂由流经所述换热器三的制冷剂冷却。
[0005]其进一步特征在于：其还包括制冷剂循环系统，所述制冷剂循环系统包括首尾依次连接的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、所述换热器三和气液分离器。
[0006]所述冷凝器为管壳式冷凝器，所述冷凝器的冷却介质入口与所述冷却塔的出水口之间连接水泵四，所述水泵四所在的管路上设置有闸阀，所述冷凝器的冷却介质出口连接所述冷却塔的进水口。
[0007]所述水泵一、所述水泵二和所述水泵三所在的管路上均设置有闸阀。
[0008]所述冷却塔为闭式冷却塔。
[0009]所述冷却塔的风机为变频风机，所述压缩机与所述冷凝器之间的管路上安装有压力传感器，所述压力传感器和所述变频风机分别与PLC控制器电控连接。
[0010]本专利技术的有益效果是：本专利技术的35MPa加氢站冷却系统，在氢气输送过程中对氢气进行了三次冷却，在氢气进入氢气压缩机之前设有一级预冷，利用冷却塔内的冷却水对氢气进行第一次预冷，以降低氢气压缩机的进口温度，在氢气进入氢气贮气罐之前设有二级预冷，利用冷却塔内的冷却水对氢气压缩机出来的高压氢气进行第二次预冷，从而提高氢气贮气罐的储气量，也就是提高了整个加氢站的储气量，同时进一步降低了加氢机换热器的进气温度，接下来对进入加氢机换热器的氢气进行第三次冷却，第三次冷却由冷冻水箱出来的低温载冷剂进行冷却，低温载冷剂升温后进入换热器三由制冷剂冷却降温，再进行下一次循环；经过上述三次冷却，能够有效降低加氢机换热器的出气温度，提高冷却效果。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的冷却系统的原理图。
[0012]附图标记：1
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冷却塔；2
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换热器一；3
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水泵一；4
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换热器二；5
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水泵二；6
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氢气压缩机；7
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氢气贮气罐；8
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加氢机换热器；9
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换热器三；10
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冷冻水箱；11
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水泵三；12
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加氢机；13
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压缩机；14
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冷凝器；15
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干燥过滤器；16
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膨胀阀；17
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气液分离器；18
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排气管；19
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液管；20
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气管；21
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吸气管；22
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水管一；23
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水管二；24
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水泵四；25
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闸阀；26
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压力传感器。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
[0014]见图1，本专利技术的一种35MPa加氢站冷却系统，其包括一级预冷、二级预冷和三级冷却；一级预冷包括冷却塔1和换热器一2，冷却塔1的出水口与换热器一2的进水口之间连接水泵一3，换热器一2的出水口与冷却塔1的进水口连接；二级预冷包括换热器二4，冷却塔1的出水口与换热器二4的进水口之间连接水泵二5，换热器二4的出水口与冷却塔1的进水口连接，换热器一2的出气口与换热器二4的进气口之间连接氢气压缩机6，换热器二4的出气口依次连接氢气贮气罐7和加氢机换热器8；三级冷却包括换热器三9和冷冻水箱10，换热器三9的载冷剂出口依次连接冷冻水箱10、水泵三11和加氢机换热器8的载冷剂进口，加氢机换热器8的载冷剂出口连接换热器三9的载冷剂进口，换热器三9内的载冷剂由流经换热器三9的制冷剂冷却；换热器一2、换热器二4、换热器三9和加氢机换热器8均可选用板式换热器。
[0015]本专利技术的加氢站冷却系统分为三级，其中一级预冷和二级预冷采用冷却塔1内的冷却水冷却，三级冷却采用低温载冷剂冷却。氢气进入氢气压缩机6之前先在进行一级预冷，即在换热器一2内与流经换热器一2的冷却水进行热交换，以降低氢气压缩机6进口的温度，氢气经氢气压缩机6压缩后，送入氢气贮气罐7，加压后的氢气送入氢气贮气罐7前经二
级预冷，即在换热器二4内与流经换热器二4的冷却水进行热交换，以进一步降低氢气的温度，提高氢气贮气罐7的贮气量。氢气贮气罐7的氢气被加氢机12吸入加压后送入加氢机换热器8进行三级冷却（加氢机换热器是加氢机的一部分，图1中将二者分开表示），降温后送入汽车储气罐。在三级冷却中，低温载冷剂在冷冻水箱10、水泵三11、加氢机换热器8和换热器三9之间循环流动，低温载冷剂在加氢机换热器8内与高温氢气进行热交换，带走高温氢气中的热量，升温后的低温载冷剂从加氢机换热器8中流出，进入换热器三9，在换热器三9中，制冷剂蒸发，吸收低温载冷剂中的热量，载冷剂降温后从换热器三9中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种35MPa加氢站冷却系统，其特征在于：其包括一级预冷、二级预冷和三级冷却；所述一级预冷包括冷却塔（1）和换热器一（2），所述冷却塔（1）的出水口与所述换热器一（2）的进水口之间连接水泵一（3），所述换热器一（2）的出水口与所述冷却塔（1）的进水口连接；所述二级预冷包括换热器二（4），所述冷却塔（1）的出水口与所述换热器二（4）的进水口之间连接水泵二（5），所述换热器二（4）的出水口与所述冷却塔（1）的进水口连接，所述换热器一（2）的出气口与所述换热器二（4）的进气口之间连接氢气压缩机（6），所述换热器二（4）的出气口依次连接氢气贮气罐（7）和加氢机换热器（8）；所述三级冷却包括换热器三（9）和冷冻水箱（10），所述换热器三（9）的载冷剂出口依次连接所述冷冻水箱（10）、水泵三（11）和所述加氢机换热器（8）的载冷剂进口，所述加氢机换热器（8）的载冷剂出口连接所述换热器三（9）的载冷剂进口，所述换热器三（9）内的载冷剂由流经所述换热器三（9）的制冷剂冷却。2.根据权利要求1所述的一种35MPa加氢站冷却系统，其特征在于：其还包括制冷剂循环系统，所述制冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛正泽，薛健，严成，
申请(专利权)人：江阴市索创工业精密制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：