液氢到液氢安全自动转注系统技术方案

本发明专利技术涉及一种液氢到液氢安全自动转注系统，属于液化气体装入压力容器的设备技术领域。该系统包括液氢储罐、运输槽车、吹扫氮气源、吹扫氢气源、远程气动中控室和管线；管线包括液相管线、氮气吹扫管线、氢气吹扫管线、放空管线、储罐气相管线和运输槽车气相管线；储罐气相管线和运输槽车气相管线分别与放空管线连通；管线上、运输槽车上液相和气相的接口处均设有气动切断阀，气动切断阀与远程气动中控室形成控制气路连接；当从液氢储罐向运输槽车转注液氢时，远程控制打开管线上的气动切断阀，使液氢储罐内的气压高于运输槽车内的气压；当从运输槽车向液氢储罐转注液氢时，远程控制打开管线上的气动切断阀，使液氢储罐内的气压低于运输槽车内的气压。该系统使液氢从储槽与运输车互相转注的设备操作更加安全和经济。济。济。

【技术实现步骤摘要】
液氢到液氢安全自动转注系统


[0001]本专利技术涉及一种生产液氢的工厂内从液氢站到液氢槽车的充装转注系统，属于冷冻液化气体装入压力容器的设备


技术介绍

[0002]液氢在生产出来后一般是存储在储罐中，将液氢从储罐转移到运输车或者从运输车转移到储槽一般是采用专门的充装管线来完成。在液氢从储槽与运输车的互相转移过程中，存在液氢的气相转移状态，由于氢气的易燃易爆特性，充装管线的现场操作存在较大的安全风险。目前，已知的液氢转移充装现场操作都是采用人工控制阀门，因此存在操作失误及安全风险。公开号CN110410667A的中国专利公开了一种液氢充装的装置，该装置包括液氢输送、低温氢气输运、管道气体置换和系统管道抽真空四部分，使用该装置进行液氢转注充装过程采用的是手动现场控制阀门开闭方式。而且，该装置在氢转注充装时均采用泵，在置换管道内气体（空气和氮气）时均需要采用抽真空的方式进行（设置抽真空设备）。而在液氢转注现场使用泵和抽真空设备这些电气设备均需要用到电，不仅这些电气设备的防爆成本高，而且仍然难以消除氢气燃爆的风险。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：使液氢从储槽与运输车互相转注更加安全和经济。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种液氢到液氢安全自动转注系统，包括液氢储罐、运输槽车、吹扫氮气源、吹扫氢气源、远程气动中控室和管线；所述管线包括：连接所述液氢储罐与运输槽车的液相管线、连接所述吹扫氮气源与液相管线的氮气吹扫管线、连接所述吹扫氢气源与液相管线的氢气吹扫管线、放空管线、储罐气相管线和运输槽车气相管线；所述储罐气相管线和运输槽车气相管线分别与所述放空管线连通；所述管线上、运输槽车上液相和气相的接口处均设有气动切断阀，所述气动切断阀与远程气动中控室形成控制气路连接；当从所述液氢储罐向运输槽车转注液氢时，远程控制打开所述液相管线上的气动切断阀、运输槽车气相管线上的气动切断阀、运输槽车上液相和气相接口处的气动切断阀和放空管线上的气动切断阀并关闭储罐气相管线上的气动切断阀，使所述液氢储罐内的气压高于所述运输槽车内的气压；当从所述运输槽车向液氢储罐转注液氢时，远程控制打开所述液相管线上的气动切断阀、运输槽车上液相接口处的气动切断阀、储罐气相管线上的气动切断阀和放空管线上的气动切断阀并关闭运输槽车气相管线上的气动切断阀和/或运输槽车上气相的接口处的气动切断阀，使所述液氢储罐内的气压低于所述运输槽车内的气压。
[0005]进一步，所述液氢储罐的底部与所述储罐气相管线之间连接有自增压管线，所述自增压管线上设有空温式换热器和第一气动调节阀，所述第一气动调节阀与所述远程气动中控室形成控制气路连接。
[0006]进一步，所述液氢储罐的顶部设有气压管和第二气动调节阀，所述气压管外接高压氢气源，所述第二气动调节阀与所述远程气动中控室形成控制气路连接。
[0007]进一步，所述放空管线还连接有氢气收集管线，所述氢气收集管线连接有氢气收集罐，所述液相管线与氢气收集管线之间连接有残余液氢管线。
[0008]进一步，所述液相管线上设有靠近所述液氢储罐的转注接口和靠近所述运输槽车的承接插头，所述液相管线分为从所述液氢储罐的底部到转注接口的第一段和从转注接口到承接插头的第二段，所述液相管线上的气动切断阀位于液相管线的第一段，所述液相管线的第二段上设有第三气动调节阀，所述第三气动调节阀与远程气动中控室形成控制气路连接；在转注液氢前，先打开氮气吹扫管线上的气动切断阀、第三气动调节阀和放空管线上的气动切断阀并关闭所述液相管线上的气动切断阀，完成氮气置换后再关闭氮气吹扫管线上的气动切断阀并打开氢气吹扫管线上的气动切断阀。
[0009]总结本专利技术的有益效果是：1）由于所有管线的接通和关闭均是通过远程控制气动切断阀，人员远离氢气区域，因此避免了现有人工现场操作的风险；2）由于液氢储罐与运输槽车之间相互转注液氢是通过彼此的压差完成，因此本系统无需设置任何电气动力设备，不仅减少设备防爆成本，而且大大降低设备运行的安全风险；3）由于进一步在液氢储罐设置的自增压管线和外接高压氢气，可以加快从液氢储罐向运输槽车转注液氢的速度（从液氢储罐向运输槽车转注液氢是常态）；4）由于设置的氢气收集管线和氢气收集罐。因此可以将转注时放空的氢气和转注完毕后残留在液相管线内的液氢气化后进行收集，从而节约氢气资源。
附图说明
[0010]下面结合附图对本专利技术的液氢到液氢安全自动转注系统作进一步说明。
[0011]图1是实施例一种液氢到液氢安全自动转注系统的流程结构图。
[0012]图2是实施例二种液氢到液氢安全自动转注系统的流程结构图。
[0013]图3是实施例三种液氢到液氢安全自动转注系统的流程结构图。
具体实施方式
[0014]实施例一本实施例的液氢到液氢安全自动转注系统如图1所示，包括液氢储罐1、运输槽车2、吹扫氮气源3、吹扫氢气源4、远程气动中控室5和管线。管线包括：连接液氢储罐1与运输槽车2的液相管线6、连接吹扫氮气源3与液相管线6的氮气吹扫管线7、连接吹扫氢气源4与液相管线6的氢气吹扫管线8、放空管线9、储罐气相管线10和运输槽车气相管线11；储罐气相管线10和运输槽车气相管线11分别与放空管线9连通。
[0015]如图1所示，在所有管线上、运输槽车2上液相和气相的接口处均设有气动切断阀，这些气动切断阀包括液相管线6上的气动切断阀EV01、储罐气相管线10上的气动切断阀EV02、氮气吹扫管线7上的气动切断阀EV03、氢气吹扫管线8上的气动切断阀EV04、运输槽车气相管线11上的气动切断阀EV05、放空管线9上的气动切断阀EV06、运输槽车2上液相接口处的气动切断阀EV09和运输槽车2上气相接口处的气动切断阀EV08。这些气动切断阀上设置的气控阀分别是V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V9和V8，分别与远程气动中控室5的电磁阀对应
形成控制气路连接。其中，V9和V8是在运输槽车2停靠在转注槽位22内后通过接线插口连接中控室5对应的电磁阀。
[0016]如图1所示，在液相管线6上设有靠近液氢储罐1的转注接口12和靠近运输槽车2的承接插头13，由此液相管线6被分为从液氢储罐1的底部到转注接口12的第一段和从转注接口12到承接插头13的第二段，液相管线6上的气动切断阀EV01位于液相管线6的第一段，液相管线6的第二段上设有第三气动调节阀CV03，第三气动调节阀CV03上的气控阀V10与远程气动中控室5的电磁阀对应形成控制气路连接，通过远程控制气控阀V10可以控制第三气动调节阀CV03的开度，从而控制液相管线6内转注液氢的流量。承接插头13到运输槽车2液相接口处的气动切断阀EV09之间一般是运输槽车2自带的软管。
[0017]如图1所示，在液氢储罐1到运输槽车2之间设有防爆墙14，液相管线6、氮气吹扫管线7、氢气吹扫管线8和运输槽车气相管线11均穿过防爆墙14。
[0018]本实施例的液氢到液氢安全自动转注系统在具体转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液氢到液氢安全自动转注系统，包括液氢储罐、运输槽车、吹扫氮气源、吹扫氢气源、远程气动中控室和管线；所述管线包括：连接所述液氢储罐与运输槽车的液相管线、连接所述吹扫氮气源与液相管线的氮气吹扫管线、连接所述吹扫氢气源与液相管线的氢气吹扫管线、放空管线、储罐气相管线和运输槽车气相管线；其特征在于：所述储罐气相管线和运输槽车气相管线分别与所述放空管线连通；所述管线上、运输槽车上液相和气相的接口处均设有气动切断阀，所述气动切断阀与远程气动中控室形成控制气路连接；当从所述液氢储罐向运输槽车转注液氢时，远程控制打开所述液相管线上的气动切断阀、运输槽车气相管线上的气动切断阀、运输槽车上液相和气相接口处的气动切断阀和放空管线上的气动切断阀并关闭储罐气相管线上的气动切断阀，使所述液氢储罐内的气压高于所述运输槽车内的气压；当从所述运输槽车向液氢储罐转注液氢时，远程控制打开所述液相管线上的气动切断阀、运输槽车上液相接口处的气动切断阀、储罐气相管线上的气动切断阀和放空管线上的气动切断阀并关闭运输槽车气相管线上的气动切断阀和/或运输槽车上气相的接口处的气动切断阀，使所述液氢储罐内的气压低于所述运输槽车内的气压。2.根据权利要求1所述液氢到液氢安全自动转注系统，其特征在于：所述液氢储罐的底部与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘焕杰，李央，张少勇，郭涛，李静，郭凯欣，
申请(专利权)人：航天晨光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：