一种高压储氢容器氢气置换回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种高压储氢容器氢气置换回收系统，涉及压力容器检测领域，包括待检储氢容器、氢气回收管路和氢气置换管路，所述氢气回收管路上依次设置有引射器、低压储氢容器、氢气压缩机和高压储氢容器，所述引射器的高压进气口与所述高压储氢容器相连，所述引射器的低压进气口与所述待检储氢容器相连，所述引射器的排气口与所述低压储氢容器相连；本实用新型专利技术通过设置引射器，能够利用高压气体制造局部真空从而将氢气从待检储氢容器中抽出，不需要增加能源消耗，可以高效、彻底地排净氢气，对高压储氢容器实施后续检测；将待检储氢容器中的氢气回收到低压储氢容器和高压储氢容器内，能够对氢气进行回收利用，更加节约能源。更加节约能源。更加节约能源。

【技术实现步骤摘要】
一种高压储氢容器氢气置换回收系统


[0001]本技术涉及压力容器检测领域，特别是涉及一种高压储氢容器氢气置换回收系统。

技术介绍

[0002]我国当前氢能发展十分火热，呈井喷式发展的趋势，大量民营企业投资进入，但主要集中在氢能装备的产品研制方面，产品性能测试和质量验证等方面技术经验不足，缺乏成熟的氢能装备性能检测方法及设备，未形成完整的氢能装备质量评价体系，严重影响了我国氢能装备的推广和应用的进程。
[0003]高压储氢容器试验需要解决的首要问题是氢气置换回收系统的研制，它的主要难点是：
[0004](1)循环介质是氢气，易燃易爆，氢气极易发生泄漏，在高压下更易发生；
[0005](2)系统工作压力为高压，对压力容器和管道提出了很高的要求；
[0006](3)氢气压缩机、预冷装置的能量消耗巨大，试验成本高昂；
[0007](4)试验时间长，一次完整的试验需要不间断工作数周甚至数月。
[0008]现有技术中存在很多高压储氢容器的回收置换系统，但都存在一定的问题。比如，公开号为CN113555585A的专利技术专利介绍了一种燃料电池汽车的燃料气体置换系统，置换系统中设置了氢体积浓度传感器，工艺复杂，置换的氢气量低。公开号为CN112524479A的专利技术专利介绍了一种储氢气瓶气体置换系统，填充气体经由气体置换设备中的充气管道加注至气瓶将气瓶中残余的待置换气体进行稀释，稀释后的氢气不能回收利用，耗能增加。公开号为CN103851332A的专利技术专利公开了一种LNG气瓶的气体置换工艺，先对气瓶夹套抽真空，后用氮气和二氧化氮气体置换，工艺对设备要求高，成本增加。
[0009]因此需要研制一套性能稳定、安全可靠、能耗低的氢气置换回收系统。

技术实现思路

[0010]本技术的目的是提供一种高压储氢容器氢气置换回收系统，以解决现有技术存在的问题，能够利用高压气体制造局部真空从而将氢气从待检储氢容器中抽出，不需要增加能源消耗，可以高效、彻底地排净氢气，对高压储氢容器实施后续检测，同时还便于对氢气进行回收利用，更加节约能源。
[0011]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种高压储氢容器氢气置换回收系统，包括待检储氢容器、氢气回收管路和氢气置换管路，所述氢气回收管路上依次设置有引射器、低压储氢容器、氢气压缩机和高压储氢容器，所述引射器的高压进气口与所述高压储氢容器相连，所述引射器的低压进气口与所述待检储氢容器相连，所述引射器的排气口与所述低压储氢容器相连。
[0012]优选的，所述待检储氢容器与所述引射器的低压进气口之间设置有第一单向阀。
[0013]优选的，所述引射器的排气口与所述低压储氢容器之间设置有第一阻火器。
[0014]优选的，所述高压储氢容器与所述引射器的高压进气口之间设置有第一减压阀。
[0015]优选的，所述氢气置换管路上设置有氮气储罐、气体喷射器和排气缓冲罐，所述氮气储罐与所述待检储氢容器相连，所述气体喷射器的高压进气口、排气口均与所述排气缓冲罐连通，所述气体喷射器的低压进气口与所述待检储氢容器连通；所述排气缓冲罐还通过第二阻火器与外界连通。
[0016]优选的，所述排气缓冲罐与所述气体喷射器的高压进气口之间还设置有第二减压阀。
[0017]优选的，所述氮气储罐与所述待检储氢容器之间设置有第二单向阀，所述待检储氢容器与所述气体喷射器的低压进气口之间设置有第三单向阀。
[0018]优选的，所述压储氢容器氢气置换回收系统还包括用于测量所述待检储氢容器内氢气浓度的氢浓度检测仪。
[0019]优选的，所述压储氢容器氢气置换回收系统还包括用于对所述氢气回收管路、对所述氢气置换管路排空的真空泵。
[0020]本技术还公开一种压储氢容器氢气置换回收方法，包括以下步骤：
[0021]系统排空：关闭待检储氢容器、氮气储罐上的气动截止阀，打开真空泵，将氢气回收管路、氢气置换管路排空；
[0022]氢气回收：待检储氢容器进入引射器，在阻火器中除去静电后进入低压储氢容器，低压储氢容器中压力逐渐升高至氢气压缩机的吸入口要求压力值后，开启氢气压缩机，将低压储氢容器中氢气增压至高压储氢容器中；高压储氢容器中压力达到设定值后，高压储氢容器中氢气通过第一减压阀重新进入引射器中，引射器开始工作，将待检储氢容器内剩余氢气排入低压储氢容器中；
[0023]氢气置换：氮气储罐中氮气进入待检储氢容器，对待检储氢容器内残余氢气进行稀释，直至待检储氢容器内压力达到规定压力；待检储氢容器内氢氮混合气经过气体喷射器进入排气缓冲罐中，至排气缓冲罐内压力达到规定压力后，打开排气缓冲罐上的气动截止阀，在阻火器中除去静电后进行高空排放，同时打开第二减压阀，氢氮混合气进入气体喷射器中提高置换放气速率；重复上述过程，直至氢浓度检测仪测得的氢气浓度达标，完成氮气置换。
[0024]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0025]1、本技术通过设置引射器，能够利用高压气体制造局部真空从而将氢气从待检储氢容器中抽出，不需要增加能源消耗，可以高效、彻底地排净氢气，对高压储氢容器实施后续检测；
[0026]2、本技术将待检储氢容器中的氢气回收到低压储氢容器和高压储氢容器内，能够对氢气进行回收利用，更加节约能源；
[0027]3、本技术中氢气压缩机位于低压储氢容器与高压储氢容器之间，当低压储氢容器内压力达到一定值后，氢气压缩机更容易启动并对氢气进行压缩，进一步达到降低能耗的目的。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本技术中高压储氢容器氢气置换回收系统的结构示意图；
[0030]其中，1、待检储氢容器；2、低压储氢容器；3、高压储氢容器；4、第一氮气储罐；5、第二氮气储罐；6、排气缓冲罐；7、第一气动截止阀；8、第二气动截止阀；9、第一单向阀；10、第一压力传感器；11、引射器；12、第一阻火器；13、第三气动截止阀；14、第四气动截止阀；15、氢气压缩机；16、第五气动截止阀；17、第二压力传感器；18、第一减压阀；19、第三压力表；20、第六气动截止阀；21、第七气动截止阀；22、第二单向阀；23、第八气动截止阀；24、第九气动截止阀；25、第三减压阀；26、第四压力传感器；27、氢气浓度测量仪；28、第三单向阀；29、第五压力传感器；30、气体喷射器；31、第十气动截止阀；32、第二阻火器；33、第十一气动截止阀；34、真空泵；35、第二减压阀；36、第六压力传感器；37、第七压力传感器；38、第十二气动截止阀；39、第一手动截止阀；40、第二手动截止阀；41、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压储氢容器氢气置换回收系统，其特征在于，包括待检储氢容器、氢气回收管路和氢气置换管路，所述氢气回收管路上依次设置有引射器、低压储氢容器、氢气压缩机和高压储氢容器，所述引射器的高压进气口与所述高压储氢容器相连，所述引射器的低压进气口与所述待检储氢容器相连，所述引射器的排气口与所述低压储氢容器相连。2.根据权利要求1所述的压储氢容器氢气置换回收系统，其特征在于，所述待检储氢容器与所述引射器的低压进气口之间设置有第一单向阀。3.根据权利要求2所述的压储氢容器氢气置换回收系统，其特征在于，所述引射器的排气口与所述低压储氢容器之间设置有第一阻火器。4.根据权利要求3所述的压储氢容器氢气置换回收系统，其特征在于，所述高压储氢容器与所述引射器的高压进气口之间设置有第一减压阀。5.根据权利要求1～4任意一项所述的压储氢容器氢气置换回收系统，其特征在于，所述氢气置换管路上设置有氮气储罐、气体喷射器和排气缓冲罐，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冰，戴行涛，王国华，于少平，姜国勇，刘岩，古海波，陶思伟，宋薛思，金鑫，关胜青，张鑫，代文文，成雪，赵新龙，姜振，刘鹏，纪纯明，郝伟，高昊，孙群，
申请(专利权)人：大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：