燃料电池用高纯氢气充装装置及制备系统的制作方法

本发明涉及高纯氢气充装，尤其涉及燃料电池用高纯氢气充装装置及制备系统。

背景技术：

1、燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置；燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来，在燃料电池使用的过程中，会需要对其中添加高纯度氢气，这就需要用到高纯氢气充装装置。

2、现有的燃料电池用高纯氢气充装装置在进行高纯氢气充装时，将充装嘴与被充装罐体接触后，开始向罐体内部输入氢气，然而，高纯氢气在输送过程中，若是因压力过大造成氢气局部泄露，泄露的氢气与空气中的氧气接触后，会出现不可控的后果，这将导致现有的充装装置存在一定的安全隐患，降低该充装装置的使用价值。

技术实现思路

1、本发明公开燃料电池用高纯氢气充装装置，旨在解决现有的燃料电池用高纯氢气充装装置在进行高纯氢气充装时，将充装嘴与被充装罐体接触后，开始向罐体内部输入氢气，然而，高纯氢气在输送过程中，若是因压力过大造成氢气局部泄露，泄露的氢气与空气中的氧气接触后，会出现不可控的后果，这将导致现有的充装装置存在一定的安全隐患的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、燃料电池用高纯氢气充装装置，包括氢气存储罐和氮气存储罐，所述氢气存储罐靠近顶端的外侧固定连接有硬通管，且硬筒管面向下方的外侧开有对接孔，对接孔的内部固定连接有充装嘴，充装嘴的外侧设有密封防护组件，所述密封防护组件包括弹性防护外罩，且弹性防护外罩设于充装嘴靠近顶端的外侧，所述硬通管位于充装嘴两端的外侧均固定连接有贴合块，且两个贴合块的底部均固定连接有液压缸二，两个液压缸二的输出端固定连接有同一个调节架，调节架固定连接于弹性防护外罩靠近底端的外侧，所述调节架的顶部固定连接有两个竖板，且其中一个竖板靠近顶端的一侧固定连接有正反转电机，正反转电机的输出轴通过联轴器固定连接有驱动轴，驱动轴的另一端固定连接有整合板，弹性防护外罩上开有贯穿槽，贯穿槽的内部环绕有弹性绳，弹性绳的两端均设于整合板的外侧，两个所述竖板的相对一侧均固定连接有液压缸三，且两个液压缸三的输出端均固定连接有密封框，硬通管的外侧固定连接有泵架，泵架的顶部固定连接有输送泵二，输送泵二的进气端固定连接有输氮管，输氮管的另一端插接于氮气存储罐的内部，输送泵二的输气端固定连接有导入管，导入管的另一端插接于弹性防护外罩的内部。

4、本发明进一步提供一种燃料电池用高纯氢的制备系统，其包括依次连接的原料气压缩机、原料气预热器、加氢脱硫反应器、转化炉、转化气冷却器、中变反应器、中变气冷却器、气液分离器、psa净化装(21)以及上述的燃料电池用高纯氢气充装装置。

5、由上可知，本发明提供的燃料电池用高纯氢气充装装置及制备系统，具有在进行高纯氢气充装操作时，将充装嘴与氢气缓冲罐上的进气端对接，继而调节液压缸二带动弹性防护外罩移动至充装嘴与进行管的连接处下方，启动正反转电机，正反转电机带动弹性绳进行旋转挤压，完成弹性防护外罩的初步密封，继而调节液压缸三带动密封框实现弹性防护外罩的二次密封，双重密封完成后，启动输送泵二，输送泵二将氮气输入弹性防护外罩的内部，继而使得氮气填充于充装嘴与氢气缓冲罐连接处，在出现氢气泄漏的情况，通过密封防护组件对其进行收集，防止其与外界空气接触，避免安全事故的发生，提高该充装装置的安全性能的技术效果。

技术特征：

1.燃料电池用高纯氢气充装装置，包括氢气存储罐(1)和氮气存储罐(8)，其特征在于，所述氢气存储罐(1)靠近顶端的外侧固定连接有硬通管(4)，且硬筒管面向下方的外侧开有对接孔，对接孔的内部固定连接有充装嘴(11)，充装嘴(11)的外侧设有密封防护组件(10)，所述密封防护组件(10)包括弹性防护外罩(1001)，且弹性防护外罩(1001)设于充装嘴(11)靠近顶端的外侧，所述硬通管(4)位于充装嘴(11)两端的外侧均固定连接有贴合块(1004)，且两个贴合块(1004)的底部均固定连接有液压缸二(1002)，两个液压缸二(1002)的输出端固定连接有同一个调节架(1003)，调节架(1003)固定连接于弹性防护外罩(1001)靠近底端的外侧。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用高纯氢气充装装置，其特征在于，所述调节架(1003)的顶部固定连接有两个竖板(1008)，且其中一个竖板(1008)靠近顶端的一侧固定连接有正反转电机(1007)，正反转电机(1007)的输出轴通过联轴器固定连接有驱动轴(1009)，驱动轴(1009)的另一端固定连接有整合板(1006)，弹性防护外罩(1001)上开有贯穿槽，贯穿槽的内部环绕有弹性绳(1010)，弹性绳(1010)的两端均设于整合板(1006)的外侧。

3.根据权利要求2所述的燃料电池用高纯氢气充装装置，其特征在于，两个所述竖板(1008)的相对一侧均固定连接有液压缸三(1012)，且两个液压缸三(1012)的输出端均固定连接有密封框(1011)，硬通管(4)的外侧固定连接有泵架(1013)，泵架(1013)的顶部固定连接有输送泵二(1014)，输送泵二(1014)的进气端固定连接有输氮管(7)，输氮管(7)的另一端插接于氮气存储罐(8)的内部，输送泵二(1014)的输气端固定连接有导入管(1005)，导入管(1005)的另一端插接于弹性防护外罩(1001)的内部。

4.根据权利要求3所述的燃料电池用高纯氢气充装装置，其特征在于，所述氢气存储罐(1)的顶部固定连接有输送泵一(2)，且输送泵一(2)的进气端通过管道连接于氢气存储罐(1)的内部，输送泵一(2)的输气端固定连接有输氢管(3)，输氢管(3)的另一端插接于硬筒管的内部。

5.根据权利要求4所述的燃料电池用高纯氢气充装装置，其特征在于，所述硬通管(4)面向上方的外侧开有泄压孔，且泄压孔的内部设有泄压组件(5)，泄压组件(5)包括泄压管(501)，泄压管(501)固定连接于泄压孔的内部。

6.根据权利要求5所述的燃料电池用高纯氢气充装装置，其特征在于，所述泄压管(501)靠近下方的内部固定连接有下抵触环(506)，且下抵触环(506)位于泄压管(501)内部的顶部放置有压力悬浮球(502)，压力悬浮球(502)与泄压管(501)的内壁贴合，泄压管(501)靠近顶端的内部固定连接有上限位环(504)，上限位环(504)的底部环形分布有弹簧杆(503)，每个弹簧杆(503)的另一端均设有接触头(505)。

7.根据权利要求6所述的燃料电池用高纯氢气充装装置，其特征在于，所述硬通管(4)的一侧固定连接有安装架(6)，且安装架(6)的底部设有限定降温组件(9)，限定降温组件(9)包括固定环(901)，固定环(901)固定连接于安装架(6)的底部。

8.根据权利要求7所述的燃料电池用高纯氢气充装装置，其特征在于，所述固定环(901)的内侧固定连接有内环板(904)，且内环板(904)的底部环形开有滑动槽(910)，每个滑动槽(910)的内部均滑动连接有滑动杆(905)，内环板(904)靠近每个滑动杆(905)的底部均固定连接有固定块(912)，固定块(912)面向相邻的滑动杆(905)的一侧固定连接有液压缸一(911)，液压缸一(911)的输出端固定连接于滑动杆(905)的外侧；每个所述滑动杆(905)的底部均固定连接有中空贴合夹持板(907)，且中空贴合夹持板(907)的两侧均固定连接有接触导热杆(908)，每个中空贴合夹持板(907)的底部均开有两个连接孔，位于不同中空贴合夹持板(907)上的两个相邻的连接孔内部固定连接有同一个连接管(909)，固定环(901)的顶部固定连接有循环泵(902)，循环泵(902)的进出端分别固定连接有循环管一(903)和循环管二(906)，循环管二(906)的另一端插接于其中一个连接管(909)的内部，循环管一(903)的另一端连接有外接冷却水循环系统。

9.一种燃料电池用高纯氢的制备系统，其包括依次连接的原料气压缩机(13)、原料气预热器(14)、加氢脱硫反应器(15)、转化炉(16)、转化气冷却器(17)、中变反应器(18)、中变气冷却器(19)、气液分离器(20)、psa净化装置(21)以及如权利要求1所述的燃料电池用高纯氢气充装装置。

技术总结
本发明公开了燃料电池用高纯氢气充装装置及制备系统。本发明公开的燃料电池用高纯氢气充装装置具有在进行高纯氢气充装操作时，继而调节液压缸二带动弹性防护外罩移动至充装嘴与进行管的连接处下方，启动正反转电机，正反转电机带动弹性绳进行旋转挤压，完成弹性防护外罩的初步密封，继而调节液压缸三带动密封框实现弹性防护外罩的二次密封，启动输送泵二，输送泵二将氮气输入弹性防护外罩的内部，继而使得氮气填充于充装嘴与氢气缓冲罐连接处，在出现氢气泄漏的情况，通过密封防护组件对其进行收集，防止其与外界空气接触，避免安全事故的发生，提高该充装装置的安全性能的效果。

技术研发人员：李健,国泽明,李明伟
受保护的技术使用者：上海汉兴化工科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14