本公開涉及加氫站,具體地,涉及一種液氫增壓泵模塊、液氫加氫系統和液氫加氫站。
背景技術:
1、氫能源是公認的清潔能源,而且氫氣熱值是常見燃料中最高的,約是石油的3倍和煤炭的4.5倍,因此氫能源汽車在減少空氣污染、減少溫室氣體排放和降低對傳統能源的依賴性等方面具有突出的優勢,其中,為氫燃料電池汽車提供氫能的加氫站設施將非常關鍵。液氫站的加氫系統主要是將液態氫轉化為氫氣供燃料電池車使用。目前的液氫站加氫系統一般包括液態氫儲存模塊、液態氫泵送模塊、(氫氣儲存模塊)、氫氣加氫模塊。
2、相關技術中,液態氫泵送模塊通常包括兩個并聯的增壓泵,這樣當一個泵出現故障不影響另一個泵運行,同時可以增加泵的泵送流量。然而這樣的液態氫泵送模塊投資成本較高,管路結構復雜,一定程度增加了管路和閥門的壓損,不便于對流量和壓力進行調節。
技術實現思路
1、本公開的目的是提供一種液氫增壓泵模塊、液氫加氫系統和液氫加氫站,以解決液態氫泵送模塊的管路結構復雜、流量和壓力調節不便的技術問題。
2、為了實現上述目的,本公開提供一種液氫增壓泵模塊,包括:離心泵,所述離心泵的流體入口與液氫儲罐可通斷地流體連通,調節旁路,可通斷地流體連通于所述離心泵的流體出口與所述液氫儲罐之間,以及直軸斜盤式柱塞泵,所述直軸斜盤式柱塞泵的流體入口與所述離心泵的流體出口可通斷地流體連通,所述直軸斜盤式柱塞泵的流體出口與汽化器的流體入口可通斷地流體連通,所述直軸斜盤式柱塞泵包括泵體以及沿所述泵體的軸向依次設置于所述泵體中的配流盤、旋轉缸體和斜盤,所述斜盤的傾斜角度可調。
3、可選地,所述調節旁路上設置有旁路調節閥,以控制所述調節旁路的通斷。
4、可選地,所述離心泵的流體出口與所述直軸斜盤式柱塞泵的流體入口之間設置有第一單向閥,所述直軸斜盤式柱塞泵的流體出口與所述汽化器之間設置有第二單向閥。
5、可選地,所述配流盤與所述旋轉缸體之間通過自潤滑密封材料密封。
6、可選地,所述自潤滑密封材料為聚酰胺、氟塑料、聚甲醛、聚碳酸酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚芳砜、聚酰亞胺、聚苯硫醚、酚醛塑料、特氟龍、超高分子量聚乙烯中的一者。
7、可選地,所述斜盤的中心設置有球頭銷,所述斜盤通過所述球頭銷與所述泵體可轉動地連接,所述直軸斜盤式柱塞泵還包括容納于所述泵體中的伸縮桿,所述伸縮桿沿所述泵體的軸向延伸,并設置于所述斜盤的背離旋轉缸體的一側,所述伸縮桿的遠離所述斜盤的一端與所述泵體固定連接,所述伸縮桿的朝向所述斜盤的一端與所述斜盤的邊緣連接。
8、可選地,所述伸縮桿包括:套筒,所述套筒的一端穿出所述泵體的外側并與所述泵體固定連接,以及推桿,同軸地容納于所述套筒中,所述推桿與所述套筒螺紋連接,以能夠在所述套筒中沿所述套筒的軸向移動,所述推桿的朝向所述斜盤的一端與所述斜盤的邊緣連接。
9、可選地,所述推桿與所述斜盤之間通過彈性件連接,所述彈性件壓緊于所述推桿與所述斜盤之間。
10、在上述技術方案的基礎上,本公開還提供一種液氫加氫系統,包括液氫儲罐、汽化器以及上述技術方案中的液氫增壓泵模塊。
11、在上述技術方案的基礎上,本公開還提供一種加氫站,包括上述技術方案中的液氫加氫系統。
12、通過上述技術方案,在本公開提供的液氫增壓泵模塊中,離心泵與直軸斜盤式柱塞泵串聯,能夠簡化液氫增壓泵模塊的管路和閥門結構,這樣既能夠使液氫增壓泵模塊便于控制,還能夠減少管路和閥門結構復雜所導致的壓損和熱損,從而降低液氫吸入過程的汽蝕,確保液氫泵送過程中的過冷度。離心泵可以作為低壓增壓泵,不僅能夠從液氫儲罐中抽取大流量的液氫,還能夠為液氫提供一定的揚程以滿足直軸斜盤式柱塞泵入口的過冷度要求,直軸斜盤式柱塞泵則可以為液氫提供高壓力,以滿足加氫站的壓力要求,此外,通過調節直軸斜盤式柱塞泵中斜盤的傾斜角度,既能夠方便地對液氫流量進行調節,還能夠使液氫流量的調節滿足寬范圍的液氫加注需求。此外,調節旁路能夠對液氫儲罐出口進行流量調節并能夠對液氫儲罐內壓力進行調節,當液氫儲罐內壓力下降過大或液氫儲罐出口流量過小時,可以使調節旁路導通,以使得從離心泵的流體出口流出的一部分帶壓液氫回流至液氫儲罐中,以對液氫儲罐進行增壓,這樣既能夠滿足過冷度要求,又能夠保證離心泵的最小流量吸入穩定運行。本公開提供的液氫加氫系統具有與上述技術方案中的液氫增壓泵模塊相同的技術效果,為了避免不必要的重復,在此不做贅述。本公開提供的加氫站具有與上述技術方案中的液氫加氫系統相同的技術效果,為了避免不必要的重復,在此不做贅述。
13、本公開的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
1.一種液氫增壓泵模塊,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的液氫增壓泵模塊,其特征在于,所述調節旁路上設置有旁路調節閥,以控制所述調節旁路的通斷。
3.根據權利要求1所述的液氫增壓泵模塊,其特征在于,所述離心泵的流體出口與所述直軸斜盤式柱塞泵的流體入口之間設置有第一單向閥,
4.根據權利要求1所述的液氫增壓泵模塊,其特征在于,所述配流盤與所述旋轉缸體之間通過自潤滑密封材料密封。
5.根據權利要求4所述的液氫增壓泵模塊,其特征在于,所述自潤滑密封材料為聚酰胺、氟塑料、聚甲醛、聚碳酸酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚芳砜、聚酰亞胺、聚苯硫醚、酚醛塑料、特氟龍、超高分子量聚乙烯中的一者。
6.根據權利要求1所述的液氫增壓泵模塊,其特征在于,所述斜盤的中心設置有球頭銷,所述斜盤通過所述球頭銷與所述泵體可轉動地連接,
7.根據權利要求6所述的液氫增壓泵模塊,其特征在于,所述伸縮桿包括:
8.根據權利要求7所述的液氫增壓泵模塊,其特征在于,所述推桿與所述斜盤之間通過彈性件連接,所述彈性件壓緊于所述推桿與所述斜盤之間。
9.一種液氫加氫系統,其特征在于,包括液氫儲罐、汽化器以及權利要求1至8中任一項所述的液氫增壓泵模塊。
10.一種液氫加氫站,其特征在于,包括權利要求9所述的液氫加氫系統。