加氢站储氢罐倒罐装置的制作方法

本实用新型涉及加氢站技术领域，具体涉及一种加氢站储氢罐倒罐装置。

背景技术：

加氢站储氢罐分为高、中、低压，三者容量通常为1:1:1，设计压力相同，均为45mpa。储氢罐寿命的一项重要考核指标是累计充放次数，即充满至完全放空为一次，常用储氢罐设计充放次数约55000次，超过该充放次数，将导致储罐材料超出疲劳极限，造成事故隐患。

根据加氢站控制策略，通常利用率较高的是低压储罐，提供的氢气占加注量的70%以上，高压储罐提供的氢气只占加注量的10%左右，因此会造成加氢站低压储罐达到充放次数极限而报废，而高压、中压储罐仍有较长使用寿命的情况，导致各储氢罐的更换不同步，造成更换频率高，而更换一次储氢罐施工难度大，成本高，并且频繁拆装不利于加氢站储氢罐的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型提供一种加氢站储氢罐倒罐装置以解决现有加氢站的储氢罐更换不同步的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种加氢站储氢罐倒罐装置，包括壳体，壳体内设有管路结构以及安装在管路结构上的气控阀、压力传感器、plc控制器，管路结构分为三个支路，每条支路上安装有气控阀、压力传感器，plc控制器的输入端与压力传感器电连接，其输出端与电磁阀电连接。

优选的，每条支路上的气控阀由电磁阀控制，电磁阀与plc控制器的输出端电连接。在气控阀的前端设置气动三联件，气动三联件的进口为储氢罐的仪表气源，出口管路连接至电磁阀，电磁阀通断电控制仪表气源是否进入气控阀，实现气控阀的开闭。

优选的，每条支路的出口处安装有压力表，压力表的面板固定在壳体的侧面。

优选的，plc控制器安装于防爆盒内。

优选的，plc控制器直接与220v电源电连接。

优选的，plc控制器为sr20型可编程逻辑控制器。

优选的，压力传感器包括dg2104型压力变送器。

与现有技术相比，本实用新型的主要有益技术效果在于：

本实用新型在加氢站的三条进气管道上安装压力传感器和气控阀，压力传感器将管路的压力信号传递给plc控制器，plc控制器根据压力的变化判断储氢罐的充装次数，储氢罐充满至完全放空记为一次充装，当低压罐充装次数与高压罐之差达到阈值以后，便通过plc控制器改变每条支路上对应的高低压罐，以此来使每个储氢罐的充装次数均衡。

附图说明

图1为本实用新型加氢站储氢罐倒罐装置的结构示意图。

图2为本实用新型加氢站储氢罐倒罐装置的管路连接示意图。

图3为本实用新型加氢站储氢罐倒罐装置的控制电路示意图。

图中，1为气控阀，2为安全阀，3为压力变送器，4为压力表，5为电磁阀，6为三联件，7为plc控制器，8为集中处理管，9为出气口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

以下实施例中所涉及或依赖的程序均为本技术领域的常规程序或简单程序，本领域技术人员均能根据具体应用场景做出常规选择或者适应性调整。

以下实施例中所涉及的单元模块、零部件、结构、机构或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例1：一种加氢站储氢罐倒罐装置

参见图1和图2，该装置由矩形壳体包围，但为方便说明，图中并未画出壳体，仅以边框示之。仪表气源首先进入三联件6进行调压，三联件6也叫f.r.l，在气动技术中，将空气过滤器（f）、减压阀（r）和油雾器（l）三种气源处理元件组装在一起称为气动三联件，用以进入气动仪表之气源净化过滤和减压至仪表供给额定的气源压力。三联件6和电磁阀5相连接，电磁阀5通断电控制仪表气源是否进入气控阀1，从而实现气控阀1的开闭。装置内包括三条相同的管路，压缩氢气进入该装置后被气控1阀分为三路，每一路上安装气控阀1和安全阀2，三个安全阀2还共同引出一路气路作为集中处理管8。在管路的末端靠近出气口9的位置安装压力变送器4和压力表4，压力表4通过气管和管路连通，其表盘固定在壳体的侧面，在壳体上就能直接读取每条管道支路的压力值。压力变送器4和plc控制器7的输入端相连接，参见图3，zd为开关电源，将220vac电源转换为24v直流电为电磁阀供电。a1为模拟量输入模块，连接压力变送器pt，plc控制器主体的输出端连接气控阀dcv，整个plc控制器安装在防爆盒内，plc控制器接受压力变送器3的传感信号，根据压力值的变化计算储氢罐的充装次数，然后根据充装次数来确定气控阀1的开启顺序。

具体如下：

低压储氢罐的充装次数最高，中压次之，高压最低。低压储氢罐过高的使用率容易造成罐体疲劳，在加氢站设计使用年限内提前报废；使用率较低的高压储氢罐远远达不到报废条件，性能得不到充分发挥，而更换储氢罐属于加氢站大修，费时费力，还影响加氢站的正常运营。

储氢罐充满至完全放空为一次充装，也就是plc控制器检测压力变送器的压力值变化，自动计算每个储氢罐的充装次数，然后统计储氢罐1、2、3的充装次数。首次进行氢气充装，储氢罐1、2、3依次为高压、中压和低压，气控阀a、b、c与之对应为高压、中压和低压阀，给加氢机供应氢气时，首先开启c气控阀，低压充气，然后是b和a。

当低压储氢罐充装次数n/3与高压储氢罐充装次数n/1的差值大于设定的倒罐值时，plc控制器自动设置储氢罐1、2、3依次作为低压、中压和高压，气控阀a、b、c与之对应为低压、中压和高压阀，完成首次倒罐。

三个储氢罐充装次数的最大值为n/max，最小值为n/min，plc控制器实时判断n/max-n/min是否大于设定的倒罐值，若否，循环执行倒罐程序，若是则表明需要更换三个储氢罐。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明；但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。

技术特征：

1.一种加氢站储氢罐倒罐装置，包括壳体，其特征在于：所述壳体内设有管路结构以及安装在所述管路结构上的气控阀、压力传感器、plc控制器，所述管路结构包括位于装置内的三条支路，每条所述支路上安装有所述气控阀、压力传感器，所述plc控制器的输入端与所述压力传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的加氢站储氢罐倒罐装置，其特征在于：每个所述支路上所述的气控阀由电磁阀控制，所述电磁阀与所述plc控制器的输出端电连接。

3.根据权利要求2所述的加氢站储氢罐倒罐装置，其特征在于：所述电磁阀连接有气动三联件。

4.根据权利要求1所述的加氢站储氢罐倒罐装置，其特征在于：每个所述支路的出口处安装有压力表，所述压力表的面板固定在所述壳体的侧面。

5.根据权利要求1所述的加氢站储氢罐倒罐装置，其特征在于：所述plc控制器安装于防爆盒内。

6.根据权利要求1所述的加氢站储氢罐倒罐装置，其特征在于：所述plc控制器直接与220v电源电连接。

7.根据权利要求6所述的加氢站储氢罐倒罐装置，其特征在于：所述plc控制器为sr20型可编程逻辑控制器。

8.根据权利要求1所述的加氢站储氢罐倒罐装置，其特征在于：所述压力传感器包括dg2104型压力变送器。

技术总结
本实用新型公开了一种加氢站储氢罐倒罐装置以解决现有加氢站的储氢罐更换不同步的技术问题。本实用新型包括壳体，壳体内设有管路结构以及安装在管路结构上的气控阀、压力传感器、PLC控制器，管路结构在装置内分为三个支路，每条支路上安装有气控阀、压力传感器，PLC控制器的输入端与压力传感器电连接，其输出端与气控阀电连接。本实用新型的有益技术效果在于：充分利用三个储氢罐，减少人工更换储氢罐，自动化程度高。

技术研发人员：黄景龙;周亮;时博;李明昕;郭冠华
受保护的技术使用者：正星科技股份有限公司
技术研发日：2020.01.15
技术公布日：2020.10.20