本發(fā)明涉及低溫增壓，具體涉及一種全潛浸式液氫輸送裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、液氫儲氫密度高、儲運成本低、儲存壓力低，也更安全，比氣氫更適合大規(guī)模長距離運輸，更適合在大型加氫站內(nèi)儲存。加氫站向用戶車輛加注高壓氣氫時，利用往復式液氫泵將液氫儲罐中的液氫泵出，并轉(zhuǎn)化為高壓氣氫。

2、液氫的溫度低，只有20k，在液氫溫度下，普通液壓油早就凝固為堅固的固體，無法發(fā)揮正常功能，無法為驅(qū)動端提供動力。因此，現(xiàn)有技術(shù)的往復式液氫泵中，有的是外置式的，即液氫泵整體安裝于液氫儲罐外部，通過管線與液氫儲罐連接，實現(xiàn)對液氫的輸送；有的為半潛浸式的，承擔液氫壓縮輸送的液力端安裝在儲罐內(nèi)部，浸沒于液氫中，而驅(qū)動端安裝于液氫儲罐外部。但是，液氫泵全部或部分外露，會向液氫儲罐內(nèi)傳遞大量熱量，導致儲罐內(nèi)部分液氫受熱蒸發(fā)，造成液氫蒸發(fā)損失。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種全潛浸式液氫輸送裝置及系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問題。

2、本發(fā)明提供的全潛浸式液氫輸送裝置包括液氫儲罐和浸沒于所述液氫儲罐中的全潛浸式液氫泵；

3、所述全潛浸式液氫泵包括：

4、液壓缸，所述液壓缸內(nèi)設(shè)置有液壓腔，并開設(shè)有與所述液壓腔連通的進液口和出液口，所述進液口設(shè)置有入口單向閥；

5、液壓活塞，所述液壓活塞設(shè)置于所述液壓腔內(nèi)，將所述液壓腔分隔為第一液腔和第二液腔，并與所述液壓腔的內(nèi)壁可移動連接，所述第一液腔連通所述進液口，所述第二液腔連通所述出液口；

6、出液管，所述出液管的第一端貫穿所述液壓缸，并與所述第一液腔連通，所述出液管的第二端貫穿所述液氫儲罐，所述出液管內(nèi)設(shè)置有出口單向閥；

7、氣壓缸，所述氣壓缸內(nèi)設(shè)置有氣壓腔；

8、氣壓活塞，所述氣壓活塞設(shè)置于所述氣壓腔內(nèi)，將所述氣壓腔分隔為第一氣腔和第二氣腔，并與所述氣壓腔的內(nèi)壁可移動連接；

9、第一輸氣管，所述第一輸氣管的第一端貫穿所述氣壓缸，并連通所述第一氣腔，所述第一輸氣管的第二端貫穿所述液氫儲罐；

10、第二輸氣管，所述第二輸氣管的第一端貫穿所述氣壓缸，并連通所述第二氣腔，所述第二輸氣管的第二端貫穿所述液氫儲罐；

11、傳動軸，所述傳動軸的第一端貫穿所述氣壓缸，并與所述氣壓活塞朝向所述液壓缸的一側(cè)固定連接，所述傳動軸的第二端貫穿所述液壓缸，并與所述液壓活塞朝向所述氣壓缸的一側(cè)固定連接；

12、經(jīng)所述第一輸氣管向所述第一氣腔內(nèi)注入氫氣，并將所述第二氣腔內(nèi)的氫氣經(jīng)所述第二輸氣管排出；或，經(jīng)所述第二輸氣管向所述第二氣腔內(nèi)注入氫氣，并將所述第一氣腔內(nèi)的氫氣經(jīng)所述第一輸氣管排出。

13、可選地，所述全潛浸式液氫輸送裝置還包括：安裝支架，所述安裝支架與所述液氫儲罐可拆卸連接，所述全潛浸式液氫泵與所述安裝支架固定連接。

14、可選地，所述全潛浸式液氫輸送裝置還包括：夾套，所述夾套與所述液氫儲罐的內(nèi)壁固定連接，所述全潛浸式液氫泵的至少部分設(shè)置于所述夾套內(nèi)，并與所述夾套的內(nèi)壁可移動連接。

15、可選地，所述全潛浸式液氫泵與所述夾套的內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈。

16、可選地，所述全潛浸式液氫輸送裝置還包括：多個隔熱層，多個所述隔熱層依次設(shè)置于所述氣壓缸背向所述液壓缸一側(cè)的所述夾套內(nèi)。

17、可選地，所述全潛浸式液氫輸送裝置還包括：

18、第一四通換向閥，所述第一四通換向閥設(shè)置有第一進氣口、第一回氣口、第一接口和第二接口，所述第一接口與所述第一輸氣管的第二端連通，所述第二接口與所述第二輸氣管的第二端連通；

19、吸氣排氣裝置，所述吸氣排氣裝置設(shè)置有吸氣口和排氣口，所述吸氣口與所述第一回氣口連通，所述排氣口與所述第一進氣口連通。

20、本發(fā)明還提供一種全潛浸式液氫輸送系統(tǒng)，包括上述任一項所述的全潛浸式液氫輸送裝置，還包括：

21、第二四通換向閥，所述第二四通換向閥設(shè)置有第二進氣口、第二回氣口、第三接口和第四接口，所述第二進氣口連通進氣管，所述第二回氣口連通排氣管，所述第三接口與第一輸氣管的第二端連通，所述第四接口與第二輸氣管的第二端連通；

22、驅(qū)動氣罐，所述驅(qū)動氣罐的出氣口連通所述進氣管，所述進氣管上安裝有進氣閥；

23、自增壓汽化器組，所述自增壓汽化器組包括多個自增壓汽化器，每一所述自增壓汽化器的第一入口均通過分支氣管連通所述排氣管，每一所述分支氣管上均安裝有排氣閥，每一所述自增壓汽化器的第二入口均通過分支液管連通出液管，每一所述分支液管上均安裝有排液閥；

24、加氫機，所述加氫機的入口與每一所述自增壓汽化器的出口連通。

25、可選地，每一所述自增壓汽化器上均設(shè)置有第一溫度計和第一壓力計；

26、所述全潛浸式液氫輸送系統(tǒng)還包括：

27、控制器，所述控制器的輸入端與每一所述第一溫度計的輸出端和每一所述第一壓力計的輸出端通信連接，所述控制器的輸出端與每一所述排氣閥的控制端以及每一所述排液閥的控制端通信連接。

28、可選地，所述驅(qū)動氣罐上設(shè)置有第二溫度計和第二壓力計；

29、所述第一輸氣管上設(shè)置有第三壓力計，所述第二輸氣管上設(shè)置有第四壓力計；

30、所述第二溫度計、所述第二壓力計、所述第三壓力計和所述第四壓力計的輸出端分別與所述控制器的輸入端通信連接，所述控制器的輸出端還與所述進氣閥的控制端通信連接。

31、可選地，所述加氫機的進氣口連通所述排氣管。

32、本發(fā)明提供的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有如下有益效果：

33、采用本發(fā)明全潛浸式液氫輸送裝置及系統(tǒng)，利用高壓氣氫作為驅(qū)動氣，帶動氣壓活塞、傳動軸和液壓活塞同步往復運動，實現(xiàn)液壓缸內(nèi)吸入液氫和對液氫加壓的不斷交替進行，進而實現(xiàn)對外部設(shè)備的高壓液氫持續(xù)供應，因為氫氣液化的臨界溫度很低，在液氫儲罐內(nèi)的液氫溫度下，高壓氫氣仍能保持氣態(tài)，不會如普通液壓油一樣凝固為堅固的固體，進而不會影響高壓氫氣對氣壓活塞的往復驅(qū)動作用，因此，采用高壓氣氫作為驅(qū)動氣，使得作為驅(qū)動端的氣壓缸能夠完全設(shè)置于液氫儲罐內(nèi)，實現(xiàn)了液氫泵的全潛浸式設(shè)計，避免液氫泵外露向液氫儲罐內(nèi)傳遞大量熱量，能夠降低液氫儲罐內(nèi)的液氫氣化，大大減小液氫儲罐的蒸發(fā)損失。

技術(shù)特征：

1.一種全潛浸式液氫輸送裝置，其特征在于，包括液氫儲罐和浸沒于所述液氫儲罐中的全潛浸式液氫泵；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全潛浸式液氫輸送裝置，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全潛浸式液氫輸送裝置，其特征在于，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全潛浸式液氫輸送裝置，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全潛浸式液氫輸送裝置，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的全潛浸式液氫輸送裝置，其特征在于，還包括：

7.一種全潛浸式液氫輸送系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5任一項所述的全潛浸式液氫輸送裝置，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全潛浸式液氫輸送系統(tǒng)，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的全潛浸式液氫輸送系統(tǒng)，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項所述的全潛浸式液氫輸送系統(tǒng)，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種全潛浸式液氫輸送裝置及系統(tǒng)。裝置包括：液氫儲罐和浸沒于其中的全潛浸式液氫泵；全潛浸式液氫泵包括：液壓缸，其內(nèi)設(shè)置有液壓腔，開設(shè)有與液壓腔連通的進液口和出液口，進液口設(shè)置有入口單向閥；液壓活塞，設(shè)置于液壓腔內(nèi)，將其分隔為連通進液口的第一液腔和連通出液口的第二液腔；出液管，與第一液腔連通，并貫穿液氫儲罐，其內(nèi)設(shè)置有出口單向閥；氣壓缸，其內(nèi)設(shè)置有氣壓腔；氣壓活塞，設(shè)置于氣壓腔內(nèi)，將其分隔為第一氣腔和第二氣腔；第一輸氣管，連通第一氣腔，并貫穿液氫儲罐；第二輸氣管，連通第二氣腔，并貫穿液氫儲罐；傳動軸，其第一端與氣壓活塞朝向液壓缸的一側(cè)固定連接，第二端與液壓活塞朝向氣壓缸的一側(cè)固定連接。

技術(shù)研發(fā)人員：李軒,張峰,崔鑫,蔡興業(yè),熊雪,張昕
受保護的技術(shù)使用者：國家能源投資集團有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8