【技术实现步骤摘要】
一种单级混合冷剂制冷的氢液化系统
[0001]本专利技术属于制冷与低温工程
，具体涉及一种单级混合冷剂制冷的氢液化系统。
技术介绍
[0002]除核燃料外，氢的单位质量热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，而且燃烧产物只有水。因此，氢能是实现高效能源利用和零碳排放的重要途径。
[0003]现阶段，氢能储存主要有两种形式：高压氢气和液氢。相同体积下，液氢的储能密度是70MPa高压氢气的1.8倍，表明液氢具有储存和长途运输的经济优势，因此液氢是推广氢能源大规模应用的重要途径。
[0004]由于氢气在常压下液化温度低至20K左右，将氢气从常温常压状态冷却至液化温度需要一套工业制冷系统。目前工业上大多采用基于液氮预冷的氢Claude循环或氦Brayton循环制冷，其工艺流程复杂、设备数量多、系统能耗高，液化系统比能耗在15kWh/kg液氢左右。因此，亟需设计一套流程简单、能耗低的氢液化系统。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于解决现有氢液化系统中流程复杂、耗能高等问题，并提...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单级混合冷剂制冷的氢液化系统，其特征在于，包括压缩机组、真空冷箱、换热器组、膨胀机组、气液分离器组、喷射器和液氢储罐，相互之间通过管道进行连接；所述真空冷箱中设有换热器组、膨胀机组、气液分离器组和喷射器；该氢液化系统中的制冷剂为混合冷剂；所述氢压缩机(C1)的进口通过第一通道(H1)接收原料氢，出口通过第二通道(H2)与一级换热器(HE1)的气相进口连接；一级换热器(HE1)的气相出口通过第三通道(H3)与二级换热器(HE2)的气相进口连接；二级换热器(HE2)的气相出口通过第四通道(H4)与三级换热器(HE3)的气相进口连接；三级换热器(HE3)的气相出口通过第五通道(H5)与四级换热器(HE4)的气相进口连接；四级换热器(HE4)的气相出口通过第六通道(H6)与五级换热器(HE5)的气相进口连接；五级换热器(HE5)的气相出口通过第七通道(H7)与喷射器(J)进口连接；喷射器(J)出口通过第八通道(H8)与六级换热器(HE6)的气相进口连接；六级换热器(HE6)的气相出口依次通过第九通道(H9)和第十通道(H10)与气液分离器组中的氢分离器(D5)的进口连接；氢分离器(D5)的液相出口通过第十一通道(H11)与液氢储罐连接，形成原料氢气到液氢的流通管道；所述混合冷剂由制冷剂压缩机(C2)在系统内输送推动，完成单级混合冷剂制冷循环。2.根据权利要求1所述的单级混合冷剂制冷的氢液化系统，其特征在于，所述单级混合冷剂制冷循环的具体结构如下：所述气液分离器组还包括一级分离器(D1)、二级分离器(D2)、三级分离器(D3)和四级分离器(D4)；制冷剂压缩机(C2)的出口通过第二制冷剂通道(M2)与一级换热器(HE1)的第一制冷剂进口连接，一级换热器(HE1)的第一制冷剂出口通过第三制冷剂通道(M3)与一级分离器(D1)的进口连接；一级分离器(D1)的气相出口通过第四制冷剂通道(M4)与二级换热器(HE2)第一制冷剂进口连接，一级分离器(D1)的液相出口依次设有第五制冷剂通道(M5)和第六制冷剂通道(M6)；二级换热器(HE2)的第一制冷剂出口通过第七制冷剂通道(M7)与二级分离器(D2)的进口连接，二级分离器(D2)的气相出口通过第八制冷剂通道(M8)与三级换热器(HE3)的第一制冷剂进口连接，二级分离器(D2)的液相出口依次设有第九制冷剂通道(M9)和第十制冷剂通道(M10)；三级换热器(HE3)的第一制冷剂出口通过第十一制冷剂通道(M11)与三级分离器(D3)的进口连接，三级分离器(D3)的气相出口通过第十二制冷剂通道(M12)与四级换热器(HE4)的第一制冷剂进口连接，三级分离器(D3)的液相出口依次设有第十三制冷剂通道(M13)和第十四制冷剂通道(M14)；四级换热器(HE4)的第一制冷剂出口通过第十五制冷剂通道(M15)与四级分离器(D4)的进口连接，四级分离器(D4)的气相出口通过第十六制冷剂通道(M16)与五级换热器(HE5)的第一制冷剂进口连接，四级分离器(D4)的液相出口依次设有第十七制冷剂通道(M17)和第十八制冷剂通道(M18)；五级换热器(HE5)的第一制冷剂出口通过第十九制冷剂通道(M19)分为第二十制冷剂通道(M20)和第二十二制冷剂通道(M22)两路管道；第二十制冷剂通道(M20)的出口与一级膨胀机(E1)的进...
【专利技术属性】
技术研发人员：高章成，李传明，苟文广，陈环琴，章有虎，
申请(专利权)人：杭州中泰深冷技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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