一种氢气压缩机预冷机构制造技术

本发明专利技术涉及一种氢气压缩机预冷机构，包括换热组件

【技术实现步骤摘要】
一种氢气压缩机预冷机构


[0001]本专利技术涉及一种预冷机构，尤其是涉及一种氢气压缩机预冷机构
。

技术介绍

[0002]氢气压缩机是加氢站上的关键部件，可将氢气压缩至
20
～
90MPa
，经压缩后的氢气，或用于给燃料电池汽车加氢，或储存于高压储氢瓶
(
组
)
中
。
但是，氢气在压缩过程中，压缩机的温度会急剧升高，甚至高于
180℃
，而膜片等临氢部件在高温高压和交变载荷作用下会发生塑性失稳和氢致开裂，容易导致压缩机氢气泄露，降低压缩机在役运行的可靠性
。
同时隔膜压缩机输出的高温氢气对加氢站上的储氢瓶
(
组
)
或燃料电池汽车的车载储氢瓶
(
组
)
产生不利影响，因此降低隔膜压缩机运行时的温度是必要的
。
[0003]目前绝大多数的隔膜压缩机在氢气的出口处设有水冷装置
。
经过检索，授权公告号
CN216714646U
公开了一种氢气压缩机水冷式冷却系统，具体公开了：包括一级预冷和二级蒸汽压缩式冷却，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，能保证氢气压缩机冷却系统常年稳定运行
。
[0004]但是，受限于水的凝固点，采用水冷装置难以快速地对高温压缩机进行快速降温，同时仅在氢气出口处设置水冷装置，膜片等临氢部件所处一端的降温效果不明显
。
因此，能高效地对氢气压缩机进行降温成为需要解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种氢气压缩机预冷机构
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种氢气压缩机预冷机构，用于氢气压缩机，所述预冷机构包括换热组件和温度传感器，所述换热组件安装于氢气压缩机入口处，所述温度传感器包括入口温度传感器，所述入口温度传感器安装于氢气压缩机的入口处，所述入口温度传感器监测到氢气压缩机入口处氢气温度高于设定值时，启动换热组件对氢气压缩机入口处氢气进行降温预冷
。
[0008]作为优选的技术方案，所述的预冷机构还包括冷源，所述冷源中储存液氢气化时产生的冷量，通过换热组件与氢气压缩机入口处相连
。
[0009]作为优选的技术方案，所述的冷源包括为氢气压缩机入口处氢气提供冷量的冷箱和为氢气压缩机提供冷量的冷箱
。
[0010]作为优选的技术方案，所述的为氢气压缩机入口处氢气提供冷量的冷箱温度低于
‑
95℃。
[0011]作为优选的技术方案，所述的为氢气压缩机入口处氢气提供冷量的冷箱为固态冷箱
。
[0012]作为优选的技术方案，所述的为氢气压缩机提供冷量的冷箱温度为
‑
10℃
至
0℃。
[0013]作为优选的技术方案，所述的预冷机构还包括压缩机降温组件，所述压缩机降温组件设于氢气压缩机上
。
[0014]作为优选的技术方案，所述的压缩机降温组件包括位于氢气压缩机气缸的缸盖和缸体内且相互连通的压缩机冷却盘管
。
[0015]作为优选的技术方案，所述的温度传感器还包括出口温度传感器，所述出口温度传感器位于氢气压缩机出口处，用于监测氢气压缩机出口温度
。
[0016]作为优选的技术方案，所述的出口温度传感器监测到氢气压缩机出口温度高于设定值时，启动压缩机降温组件对氢气压缩机本身进行降温
。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0018]1)
本专利技术采用前置预冷的方式，对进入氢气压缩机的氢气进行降温，保证氢气压缩机能够安全运行，延长压缩机的使用寿命；
[0019]2)
本专利技术采用冷源储存液氢气化时产生的冷量并用于预冷机构，节约能源；采用固体冷箱，减少冷源的体积占用；采用多温度级冷箱，冷量提供更为精准；
[0020]3)
本专利技术对氢气压缩机本体进行降温，进一步提高压缩机的在役时间
。
附图说明
[0021]图1为本专利技术氢气压缩机预冷机构结构图；
[0022]图2为本专利技术氢气压缩机结构示意图；
[0023]图1中标号所示：
[0024]1、
氢气压缩机，
10、
压缩机降温组件，
100、
压缩机冷却盘管，
2、
冷源，
3、
换热组件，
40、
入口温度传感器，
41、
出口温度传感器；
[0025]图2中标号所示：
[0026]51、
缸盖，
52、
缸体，
53、
液压油
。
具体实施方式
[0027]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，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例
。
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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围
。
[0028]本专利技术提供了一种氢气压缩机1预冷机构，用于对进入氢气压缩机1之前的氢气及氢气压缩机1进行快速降温
。
[0029]氢气在压缩过程中，压缩机的温度会急剧升高，甚至高于
180℃
，而膜片等临氢部件在高温高压和交变载荷作用下会发生塑性失稳和氢致开裂，容易导致压缩机氢气泄露，降低压缩机在役运行的可靠性；同时隔膜压缩机输出的高温氢气对加氢站上的储氢瓶
(
组
)
或燃料电池汽车的车载储氢瓶
(
组
)
产生不利影响，因此降低隔膜压缩机运行时的温度是必要的
。
目前绝大多数的隔膜压缩机在氢气的出口处设有水冷装置，对压缩机缸头进行降温，以达到对压缩机整体的降温
。
但是受限于水的凝固点
、
换热效率以及缸头金属的厚度，难以快速的对高温压缩机进行快速降温，同时膜片所处的一端的降温效果不明显，压缩机内部
温度难以降低，因此对进入压缩机前的氢气进行预冷是重要的
。
[0030]本专利技术提供的一种氢气压缩机预冷机构，包括氢气压缩机
1、
冷源
2、
换热组件3和温度传感器
。
[0031]冷源2中储存液氢气化时产生的冷量；换热组件3连接冷源2与氢气压缩机1，冷源2通过换热组件3提供冷量
。
冷源设置有多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种氢气压缩机预冷机构，其特征在于，用于氢气压缩机
(1)
，所述预冷机构包括换热组件
(3)
和温度传感器，所述换热组件
(3)
安装于氢气压缩机
(1)
入口处，所述温度传感器包括入口温度传感器
(40)
，所述入口温度传感器
(40)
安装于氢气压缩机
(1)
的入口处，所述入口温度传感器
(40)
监测到氢气压缩机
(1)
入口处氢气温度高于设定值时，启动换热组件
(3)
对氢气压缩机
(1)
入口处氢气进行降温预冷
。2.
根据权利要求1所述的一种氢气压缩机预冷机构，其特征在于，所述的预冷机构还包括冷源
(2)
，所述冷源
(2)
中储存液氢气化时产生的冷量，通过换热组件
(3)
与氢气压缩机
(1)
入口处相连
。3.
根据权利要求2所述的一种氢气压缩机预冷机构，其特征在于，所述的冷源
(2)
包括为氢气压缩机
(1)
入口处氢气提供冷量的冷箱和为氢气压缩机
(1)
提供冷量的冷箱
。4.
根据权利要求3所述的一种氢气压缩机预冷机构，其特征在于，所述的为氢气压缩机
(1)
入口处氢气提供冷量的冷箱温度低于
‑
95℃。5.
根据权利要求4所述的一种氢气压缩机预冷机构，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张存满，薛明喆，徐虹，杨靖丞，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：