CN220911139U - 加氢站用取样装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种加氢站用取样装置，包括管路单元和控制单元，所述管路单元包括取样主管、放散主管，所述取样主管一端连通有与氢气源连通的设备输氢管和加氢枪输氢管，其另一端与连通有取样分析管；所述取样分析管中设有取样瓶，所述取样瓶的两端设有手动截止阀；所述放散主管一端与第一放散支管连通，其另一端设有放散接口，所述第一放散支管上设有电磁放散阀；所述控制单元包括微电脑控制器和设置于放散主管和旁路支管之间的压力变送器，所述三通电磁阀和电磁放散阀与微电脑控制器电连接，所述取样分析管中设有取样瓶，通过设置不同的接口进行取样，可以对不同枪型的加氢枪枪口的直接取样，同时可实现对取样装置的自动吹扫置换。

Description

加氢站用取样装置

技术领域

本申请涉及氢燃料加注技术领域，具体涉及一种加氢站用取样装置。

背景技术

随着国内氢能源技术的快速发展，近些年国内加氢站建设数量和氢能源车辆的数量急速增长。加氢站对氢气的品质有着严格要求，其外供氢气必须符合GB/T 37244的相关要求。氢气的品质对氢燃料电池的性能和寿命有着重要影响，在氢气的日常加注使用过程中，需对加氢站内氢气进行定期取样检验，确保加氢站所供氢气满足燃料电池车辆的使用标准。

但现阶段加氢站内的取样点多采用卸气柱取样点、储氢容器取样点和加氢机取样点，一般都在站内设备上已设置的取样点取样，无法实现从加氢枪口直接取样，且整个取样过程由人工控制，无法保证取样过程中吹扫置换效果，继而可能会导致取样检测结果不准确，除此之外，还面临使用安全性较差的问题，在取样过程中易出现泄漏等情况无法检测，因此存在较大安全隐患。

公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种加氢站用取样装置，旨在解决现有技术存在的无法实现从加氢枪口直接取样、安全性不足和人工控制可能导致吹扫效果不好的技术问题。

根据本公开的一个方面，提供一种加氢站用取样装置，包括管路单元和控制单元，所述管路单元包括取样主管、放散主管、与氮气源连通的氮气吹扫主管、连通氮气吹扫主管的第一氮气吹扫支管、第二氮气吹扫支管和三通电磁阀，所述三通电磁阀用于连通所述氮气吹扫主管、所述第一氮气吹扫支管和所述第一氮气吹扫支管，所述氮气吹扫主管通过第一氮气吹扫支管、第二氮气吹扫支管与取样主管连通，所述第一氮气吹扫支管中设有第一氮气吹扫单向阀，所述第二氮气吹扫支管中设有第二氮气吹扫单向阀；所述取样主管一端连通有与氢气源连通的设备输氢管和加氢枪输氢管，其另一端与连通有取样分析管；所述取样分析管中设有取样瓶，所述取样瓶的两端设有手动截止阀，所述取样分析管的两端并联有旁路支管，所述旁路支管中设有旁路手阀；所述放散主管一端与第一放散支管连通，其另一端设有放散接口，所述第一放散支管上设有电磁放散阀；所述控制单元包括微电脑控制器、开关模块和设置于放散主管和旁路支管之间的压力变送器，所述开关模块、三通电磁阀和电磁放散阀与微电脑控制器电连接，所述微电脑控制器基于压力变送器所采集的信息控制三通电磁阀和电磁放散阀的开、闭。

在本公开的一些实施例中，所述控制单元还包括氢气探测器和报警模块，所述声报警模块与所述微电脑控制器电连接。

在本公开的一些实施例中，所述报警模块为声光报警器。

在本公开的一些实施例中，所述第一放散支管的两端并联设置有第二放散支管和第三放散支管，所述第二放散支管中设有放散手阀，所述第三放散支管中设有安全阀。

在本公开的一些实施例中，所述加氢枪输氢管为三条且并行设置，所述加氢枪输氢管和设备输氢管中均设有沿输氢方向上设置的取样手阀。

在本公开的一些实施例中，所述取样分析管与第一放散支路之间设有压力表。

在本公开的一些实施例中，所述取样主管与第二放散支管之间设有减压阀。

在本公开的一些实施例中，所述取样分析管为两条且并行设置，每条所述取样分析管上均设置有取样瓶。

在本公开的一些实施例中，所述开关模块为第一管路氮气吹扫按钮和第二管路氮气吹扫按钮。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下任一技术效果或优点：

1. 通过微电脑控制器基于压力变送器所采集的信息控制电磁放散阀和三通电磁阀的开、闭，可以实现对取样装置的一键自动吹扫置换，确保吹扫效果，避免了人工控制导致吹扫效果不好的问题，提高了吹扫置换工作的效率。

2. 通过设置声光报警器，提醒操作人员有异常泄漏出现，使操作人员能够及时的进行处理和维护，提高了取样过程的安全性。

3. 通过设置不同的接口进行取样，可以实现对不同枪型的加氢枪枪口的直接取样。

4. 通过设置安全阀，安全阀整定压力0.4MPa，当压力超过整定压力时，安全阀自动开启，以避免过高的压力对电路元件、设备或系统产生损害，防止取样时超压，保护电路和操作人员的安全。

附图说明

图1为本申请一实施例中加氢站用取样装置的结构示意图。

以上各图中，1、取样主管；2、设备输氢管；3、加氢枪输氢管；31、设备取样手阀；32、TK16取样手阀；33、TK25取样手阀；34、TK17取样手阀；4、氢气吹扫主管；41、第一氮气吹扫单向阀，42、第二氮气吹扫单向阀；5、放散主管；51、第一放散支管；6、取样分析管；7、旁路支管；8、电磁放散阀；9、三通电磁阀；10、旁路手阀；11、取样瓶；12、手动截止阀；13、微电脑控制器；14、第一管路氮气吹扫按钮；15、第二管路氮气吹扫按钮；16、声光报警器；17第二压力表；18第一压力表；19、压力变送器；20、氢气探测器； 21、减压阀；22、安全阀；23、放散手阀。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请所涉及“第一”、“第二”等是用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所涉及“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

为了更好的理解本申请技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

本实施例公开一种加氢站用取样装置，参见图1，包括管路单元和控制单元。

所述管路单元包括氮气吹扫主管、取样主管1、设备输氢管2、加氢枪输氢管3；所述设备输氢管2的端部设有设备取样接口，适用于加氢站卸气柱、储氢瓶组处取样接口，接口规格为1/2″NPT，所述加氢枪输氢管3包括三条且并行设置，所述三条加氢枪输氢管3的端部分别设有TK16接口、TK25接口和TK17接口，所述TK16接口、TK25接口和TK17接口为与氢能源车辆相同的接口，从而使得装置可以与不同枪型的加氢枪相适配，实现不同接口的直接取样，所述加氢枪输氢管3和设备输氢管2中均设有沿输氢方向上设置的取样手阀， 取样手阀具有单向密封作用，可以有效的减少装置内的气体泄漏的可能性，同时也降低了气体因受到混杂而影响取样结果的风险，具体的，第一加氢枪输氢管3上设有TK16取样手阀32，第二加氢枪输氢管3上设有TK25取样手阀33，第三加氢枪输氢管3上设有TK17取样手阀34，设备输氢管2上设有设备取样手阀31，所述取样主管1一端连通有设备输氢管2和加氢枪输氢管3，其另一端与连通有取样分析管6，所述取样主管1与第二放散支管52之间设有减压阀21，可以将减压阀21出口压力设置为预定压力，从而减少取样点的压力等级不完全一致的问题，通过设置设备输氢管2和加氢枪输氢管3，设备输氢管2的端部设置卸气柱、储氢瓶组等接口，加氢枪输氢管3的端部设置加氢枪接口，可根据实际使用需求选择适用的接口取样。

所述管路单元还包括氮气吹扫主管4、连通氮气吹扫主管4的第一氮气吹扫支管、第二氮气吹扫支管和三通电磁阀9，所述三通电磁阀9用于连通所述氮气吹扫主管4、所述第一氮气吹扫支管和所述第一氮气吹扫支管，所述三通电磁阀9出口分别对应第一氮气吹扫支管和第一氮气吹扫支管，所述氮气吹扫主管4的端部设有氮气接口，所述氮气接口可连接氮气软管，接口为1/2″NPT，所述氮气吹扫主管4通过第一氮气吹扫支管、第二氮气吹扫支管与取样主管1连通，所述第一氮气吹扫支管中设有第一氮气吹扫单向阀41，所述第二氮气吹扫支管中设有第二氮气吹扫单向阀42，所述氮气接口用于取样前的氮气清扫，可以将氧气从取样装置中排出，不但确保了氢气取样的纯净性和准确性，而且有助于确保氢气取样过程中的安全可靠性。

所述取样分析管6分为第一取样分析管6与第二取样分析管6，所述第一取样分析管6中设有第一取样瓶，所述第二取样分析管6中设有第二取样瓶，所述第一取样瓶和第二取样瓶的两端均设有手动截止阀12，取样瓶11与管路采用快速接口连接，取样完成后便于取样瓶11取下，设置两个取样瓶11可同时实现两组取样，可以同批次进行两组取样，对比两组取样结果，可减少单组取样出现的分析偏差，所述取样分析管6的两端并联有旁路支管7，所述旁路支管7中设有旁路手阀10，取样完成后可以手动打开旁路手阀10，将管路中残余气体通过放散出口排出，并进行氮气吹扫，确保取样安全。

所述放散主管5一端与第一放散支管51连通，其另一端设有放散接口，所述放散接口规格为3/4″NPT，所述第一放散支管51上设有电磁放散阀8，所述第一放散支管的两端并联设置有第二放散支管和第三放散支管，所述第二放散支管 中设有放散手阀23，目的为当微电脑控制器13出现问题时，可以手动打开放散手阀23进行放散，增加了系统的容错能力，使系统更加稳定和可靠，所述第三放散支管中设有安全阀22，安全阀22整定压力0.4MPa，当压力超过整定压力时，安全阀22自动开启，确保系统安全，防止取样时超压。

所述控制单元包括微电脑控制器13、设置于放散主管5与旁路支管7之间的压力变送器19和第一压力表18，微电脑控制器13的设备面板上安装有第一氮气吹扫按钮、第二氮气吹扫按钮和第二压力表17，通过设置第一压力表18和第二压力表17，既能用于实时显示装置的压力，又使得微电脑控制器13能够读取电路中的压力数据，并根据预设的压力阈值进行控制，它们可以相互关联，共同实现系统的监控和控制，所述三通电磁阀9和电磁放散阀8与微电脑控制器13电连接，可以实现氮气一键吹扫功能，所述微电脑控制器13基于压力变送器19和第一压力表18所采集的信息控制三通电磁阀9和电磁放散阀8的开、闭，从而实现高效的氮气吹扫，所述控制系统还包括氢气探测器20和安装于设备面板上的声光报警器16，所述氢气探测器20用于设置在整个加氢站取样装置中，用于检测氢气浓度，当氢气探测器20探测到氢气浓度为0.4%EL时，将信号传输至微电脑控制器13，微电脑控制器13连锁声光报警器16报警，提醒操作人员有异常泄漏出现，及时停止操作，确保取样安全。

以下具体阐述下本实施例的工作过程：

1.取样前准备。取样时先安装固定好取样瓶11，然后按照取样位置连接至对应取样接口，可按照实际需求选择设备取样接口、TK16接口、TK25接口、TK17接口，将氮气接至氮气接口，将放散接口通过管道连接至加氢站内放散管路。

2.氮气吹扫置换。关闭旁路手阀10，打开取样瓶11两端的手动截止阀12，根据需要按下第一管路氮气吹扫按钮14或者第二管路氮气吹扫按钮15，氮气吹扫过程由微电脑控制器13自动控制。

3.氢气吹扫置换。氮气吹扫置换完成后，电磁放散阀8和三通电磁阀9自动关闭，此时设置减压阀21出口压力至设定压力，根据实际需求选取设备取样手阀31、TK16取样手阀32、TK25取样手阀33和TK17取样手阀34中的一个打开，通入氢气，进行氢气吹扫置换，至压力表18中压力达到0.2MPa时，关闭相应的取样手阀，打开放散手阀23，当压力表18中压力将至0.05MPa时，关闭放散手阀23，完成一次氢气吹扫置换操作，按上述操作进行数次，完成氢气吹扫置换。

4.氢气取样。根据实际需求选取设备取样手阀31、TK16取样手阀32、TK25取样手阀33和TK17取样手阀34中的一个打开，当压力表18中压力达到取样压力时，关闭相应的取样手阀。

5.氮气吹扫。关闭取样瓶11两端的手动截止阀12，打开旁路手阀10，按下第一管路氮气吹扫按钮14或第二管路氮气吹扫按钮15，自动进行氮气吹扫，对取样装置管路进行吹扫。

6.吹扫完成后，取下取样瓶11送检。

7.操作完成后，断开氮气接口、放散接口、相应的取样接口。完成全部取样操作。

尽管已描述了本实用新型的一些优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离其发明的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种加氢站用取样装置，包括管路单元和控制单元，所述管路单元包括取样主管、放散主管，其特征在于，所述管路单元还包括与氮气源连通的氮气吹扫主管、连通氮气吹扫主管的第一氮气吹扫支管、第二氮气吹扫支管和三通电磁阀，所述三通电磁阀用于连通所述氮气吹扫主管、所述第一氮气吹扫支管和所述第一氮气吹扫支管，所述氮气吹扫主管通过第一氮气吹扫支管、第二氮气吹扫支管与取样主管连通，所述第一氮气吹扫支管中设有第一氮气吹扫单向阀，所述第二氮气吹扫支管中设有第二氮气吹扫单向阀；所述取样主管一端连通有与氢气源连通的设备输氢管和加氢枪输氢管，其另一端与连通有取样分析管；所述取样分析管中设有取样瓶，所述取样瓶的两端设有手动截止阀，所述取样分析管的两端并联有旁路支管，所述旁路支管中设有旁路手阀；所述放散主管一端与第一放散支管连通，其另一端设有放散接口，所述第一放散支管上设有电磁放散阀；所述控制单元包括微电脑控制器和设置于放散主管和旁路支管之间的压力变送器，微电脑控制器上的设备面板上安装有开关模块，所述开关模块、三通电磁阀和电磁放散阀与微电脑控制器电连接，所述微电脑控制器基于压力变送器所采集的信息控制三通电磁阀和电磁放散阀的开、闭。

2.根据权利要求1所述的加氢站用取样装置，其特征在于：所述控制单元还包括氢气探测器和安装于设备面板上的报警模块，所述报警模块与所述微电脑控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的加氢站用取样装置，其特征在于：所述报警模块为声光报警器。

4.根据权利要求1所述的加氢站用取样装置，其特征在于：所述第一放散支管的两端并联设置有第二放散支管和第三放散支管，所述第二放散支管中设有放散手阀，所述第三放散支管中设有安全阀。

5.根据权利要求1所述的加氢站用取样装置，其特征在于，所述加氢枪输氢管包括三条且并行设置，所述加氢枪输氢管和设备输氢管中均设有沿输氢方向上设置的取样手阀。

6.根据权利要求1所述的加氢站用取样装置，其特征在于，所述取样分析管与第一放散支路之间设有第一压力表，所述微电脑控制器的设备面板上还安装有第二压力表。

7.根据权利要求1所述的加氢站用取样装置，其特征在于，所述取样主管与第二放散支管之间设有减压阀。

8.根据权利要求1所述的加氢站用取样装置，其特征在于，所述取样分析管包括两条且并行设置，每条所述取样分析管上均设置有取样瓶。

9.根据权利要求1所述的加氢站用取样装置，其特征在于，所述开关模块包括第一管路氮气吹扫按钮和第二管路氮气吹扫按钮。