一种具有高冷却效率的加氢系统

技术领域

本发明涉及加氢系统结构的技术领域，特别是一种具有高冷却效率的加氢系统。

背景技术

加氢系统能够将氢气冷却，而后将冷却后的氢气加入到动力设备中。某加氢系统的结构如图1所示，它包括机柜1、设置于机柜1内的氢冷器2，氢冷器2包括固设于机柜1内的冷却液储柜3、固设于冷却液储柜3左侧内壁上的换热筒21冷却液储柜3内充满有冷却液，换热筒21的左右侧壁封闭，换热筒21的左封闭端上固设有进气管6，进气管6延伸于机柜1的外部，换热筒21内位于其左封闭端上设置有温度传感器18，温度传感器18与设置于机柜1上的控制器经信号线连接；换热筒21的右侧壁上固设有出气管9，出气管9的另一端上顺次连接有截止阀10、拉断阀11和加氢枪12，加氢枪12设置于机柜1的外部。利用该加氢系统给动力设备加冷却后的氢气的操作方法是：操作人员将加氢枪12连接到动力设备中，随后向进气管6内通入一定量的氢气，氢气经进气管6进入到换热筒21内，冷却液将冷量传递给换热筒21，换热筒21再将冷量传递给其内的氢气中，从而使氢气冷却，当温度传感器18监测到氢气的温度到达设定时，温度传感器18向控制器发出电信号，控制器控制截止阀10打开，此时冷却后的氢气顺次经截止阀10、拉断阀11、加氢枪12，最后进入到动力设备中，从而实现了给动力设备加入冷却氢气。

然而，这种加氢系统虽然能够正常使用，但是在技术上仍然存在以下技术缺陷：

I、位于换热筒21中部区域处的氢气并没有与换热筒21的内壁接触，从而造成需要等待很长时间，位于换热筒21中部区域的氢气才能被彻底冷却，因此存在冷却氢气效率低的技术缺陷。

II、位于冷却液储存柜内的冷却液是不流动的，冷却液与换热筒21内氢气的接触面积小，造成需要等待很长时间，才能彻底冷却换热筒21内的氢气，从而极大的降低了氢气的冷却效率。因此，亟需一种极大提高氢气冷却效率的具有高冷却效率的加氢系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种极大提高氢气冷却效率的具有高冷却效率的加氢系统。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种具有高冷却效率的加氢系统，它包括机柜、设置于机柜内的氢冷器，氢冷器包括冷却液储柜、外层换热筒和内层换热筒，冷却液储柜固设于机柜内，外层换热筒的左右端部均封闭，外层换热筒的左封闭端焊接于冷却液储柜的左侧壁上，外层换热筒的左封闭端上固设有与其相连通的进气管，进气管延伸于机柜的外部，所述内层换热筒设置于外层换热筒内，内层换热筒的左端部封闭，内层换热筒的右端部开设有开口，内层换热筒的右端部焊接于外层换热筒的右侧封闭端上，内层换热筒的开口贯穿外层换热筒设置，内层换热筒与外层换热筒之间形成有环形间隙；

所述外层换热筒的右侧封闭端上固设有与其相连通的出气管，出气管的另一端上顺次连接有截止阀、拉断阀和加氢枪，加氢枪设置于机柜的外部；所述机柜的右侧壁上固设有往复电缸，往复电缸的活塞杆伸入于机柜内，且延伸端上连接有活动杆，活动杆的一端延伸于冷却液储柜内，且延伸端上固设有推板，推板与内层换热筒的开口左右相对立设置，活动杆上焊接有连接架，连接架的一端延伸于冷却液储柜内，且延伸端上焊接有环形板，环形板套设于外层换热筒的外部。

所述外层换热筒内位于其左封闭端上设置有温度传感器，温度传感器与设置于机柜上的控制器经信号线连接。

所述冷却液储柜的左侧壁上设置有与其相连通的加液管，加液管延伸于机柜的外部，且延伸端上连接有补液阀。

所述连接架与冷却液储柜之间、活动杆与冷却液储柜之间均设置有动密封件。

所述环形板的中心孔套设于外层换热筒的外部。

所述截止阀和拉断阀均设置于机柜内，所述加氢枪设置于机柜的外部。

所述截止阀、往复电缸、补液阀均与控制器相连接。

所述冷却液储柜的底表面上固设有多个安装板，安装板经螺钉固定于机柜的底表面上。

本发明具有以下优点：本发明缩短了氢气的冷却效率、极大提高氢气冷却效率、操作简单。

附图说明

图1为某加氢系统的结构示意图;

图2为本发明的结构示意图；

图3为图2的主剖示意图；

图4为外层换热筒、内层换热筒、进气管和出气管的连接示意图；

图5为图4的A-A剖视图；

图6为往复电缸、环形板和推板的连接示意图；

图7为图6的左视图；

图8为环形板的结构示意图；

图9为图8的左视图；

图中，1-机柜，2-氢冷器，3-冷却液储柜，4-外层换热筒，5-内层换热筒，6-进气管，7-开口，8-环形间隙，9-出气管，10-截止阀，11-拉断阀，12-加氢枪，13-往复电缸，14-活动杆，15-推板，16-连接架，17-环形板，18-温度传感器，19-加液管，20-补液阀，21-换热筒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图3~图8所示，一种具有高冷却效率的加氢系统，它包括机柜1、设置于机柜1内的氢冷器2，氢冷器2包括冷却液储柜3、外层换热筒4和内层换热筒5，冷却液储柜3固设于机柜1内，冷却液储柜3的底表面上固设有多个安装板，安装板经螺钉固定于机柜1的底表面上，外层换热筒4的左右端部均封闭，外层换热筒4的左封闭端焊接于冷却液储柜3的左侧壁上，外层换热筒4的左封闭端上固设有与其相连通的进气管6，进气管6延伸于机柜1的外部，所述内层换热筒5设置于外层换热筒4内，内层换热筒5的左端部封闭，内层换热筒5的右端部开设有开口7，内层换热筒5的右端部焊接于外层换热筒4的右侧封闭端上，内层换热筒5的开口7贯穿外层换热筒4设置，内层换热筒5与外层换热筒4之间形成有环形间隙8。

所述外层换热筒4的右侧封闭端上固设有与其相连通的出气管9，出气管9的另一端上顺次连接有截止阀10、拉断阀11和加氢枪12，截止阀10和拉断阀11均设置于机柜1内，所述加氢枪12设置于机柜1的外部，加氢枪12设置于机柜1的外部；所述机柜1的右侧壁上固设有往复电缸13，往复电缸13的活塞杆伸入于机柜1内，且延伸端上连接有活动杆14，活动杆14的一端延伸于冷却液储柜3内，且延伸端上固设有推板15，推板15与内层换热筒5的开口7左右相对立设置，活动杆14上焊接有连接架16，连接架16的一端延伸于冷却液储柜3内，且延伸端上焊接有环形板17，环形板17套设于外层换热筒4的外部，环形板17的中心孔套设于外层换热筒4的外部。

所述外层换热筒4内位于其左封闭端上设置有温度传感器18，温度传感器18与设置于机柜1上的控制器经信号线连接，截止阀10、往复电缸13、补液阀20均与控制器相连接。所述冷却液储柜3的左侧壁上设置有与其相连通的加液管19，加液管19延伸于机柜1的外部，且延伸端上连接有补液阀20。所述连接架16与冷却液储柜3之间、活动杆14与冷却液储柜3之间均设置有动密封件。

利用该加氢系统给动力设备加冷却后的氢气的操作方法是：

S1、打开补液阀20，经补液阀20向加液管19内通入一定量的冷却液，冷却液顺次经补液阀20、加液管19，最后进入到冷却液储柜3内，冷却液经内层换热筒5的开口7进入到内层换热筒5内，随着冷却液液面的上升，冷却液将外层换热筒4淹没；

S2、操作人员将加氢枪12连接到动力设备中，控制往复电缸13的活塞杆做往复的伸缩运动，当活塞杆向左伸出时，活塞杆带动活动杆14向左运动，活动杆14带动推板15和连接架16同步向左运动，推板15进入到内层换热筒5内，同时连接架16带动环形板17沿着外层换热筒4向左运动；当活塞杆向右缩回时，活塞杆带动活动杆14向右运动，活动杆14带动推板15和连接架16同步向右运动，随着往复电缸13活塞杆的往复伸出或缩回，从而使内层换热筒5内的冷却液流动，同时使位于外层换热筒4的冷却液流动；

S3、向进气管6内通入一定量的氢气，氢气经进气管6进入到外层换热筒4与内层换热筒5之间的环形间隙8内，位于内层换热筒5内流动的冷却液将冷量传递给内层换热筒5，内层换热筒5将冷量传递给环形间隙8内的氢气，同时位于外层换热筒4外部流动的冷却液将冷量传递给外层换热筒4，外层换热筒4将冷量传递给环形间隙8内的氢气，以降低氢气的温度，同时温度传感器18实时的监测氢气的温度，并将温度信号传递给控制器，当温度传感器18监测到氢气的温度达到设定温度时，控制器控制往复电缸13关闭；

S4、控制器控制截止阀10开启，控制器控制截止阀10打开，此时冷却后的氢气顺次经截止阀10、拉断阀11、加氢枪12，最后进入到动力设备中，从而最终实现了给动力设备加入冷却氢气。

其中，从步骤S2~S3可知，由于氢气处在内层换热筒5和外层换热筒4所围成的环形间隙8内，位于内层换热筒5内的冷却液的冷量传递给内层换热筒5，内层换热筒5又将冷量传递给氢气，同时位于外层换热筒4外的冷却液的冷量传递给外层换热筒4，外层换热筒4又将冷量传递给氢气，从而实现了内外双路径对氢气冷却，因此本加氢系统相比如图1所示的加氢系统的单一方式冷却氢气，实现了在短时间内彻底冷却环形间隙8内的氢气，极大的提高了氢气的冷却效率。

此外，做往复运动的推板15使位于内层换热筒5内的冷却液流动，同时做往复运动的环形板17使位于外层换热筒4外的冷却液流动，从而极大的增加了氢气与冷却液的接触面积，实现了在短时间内彻底冷却环形间隙8内的氢气，进一步的极大的提高了氢气的冷却效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。