[实用新型]一种氢液化装置

权利要求书

1.一种氢液化装置，所述氢液化装置包括氦气系统、氢气系统、液氮系统、液氢存储系统和冷箱系统，所述氦气系统、氢气系统、液氮系统、液氢存储系统分别与冷箱系统相连；

所述冷箱系统包括第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、第六换热器、第七换热器、液氮储罐、氦低温吸附器、第一氢气吸附器、第二氢气吸附器、第一透平膨胀机、第二透平膨胀机、第四调节阀、第五调节阀、第六调节阀、第七调节阀、第八调节阀、第九调节阀、第十调节阀、第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀、第四气动阀以及连接各组件的管路；

所述氦气系统的高压出口与第一换热器的高压氦气通道入口相连，所述第一换热器的高压氦气通道出口与第二换热器的氦气通道入口连接，所述第二换热器的氦气通道出口与氦低温吸附器的入口连接，所述氦低温吸附器的出口与第四换热器的高压氦气通道入口连接，所述第四换热器的高压氦气通道出口一通过第三气动阀与第六换热器的高压氦气通道入口连接，出口二通过第六调节阀、第一透平膨胀机与第五换热器的氦气通道入口连接，所述第六换热器的高压氦气通道出口一通过第四气动阀与第七换热器的氦气通道入口连接，出口二通过第七调节阀、第二透平膨胀机与第七换热器的氦气通道入口连接，所述第七换热器的氦气通道出口与第六换热器的低压氦气通道入口连接，所述第六换热器的低压氦气通道出口与第五换热器的氦气通道入口连接，所述第五换热器的氦气通道出口与第四换热器的低压氦气通道入口连接，所述第四换热器的低压氦气通道出口与第一换热器的低压氦气通道入口连接，所述第一换热器的低压氦气通道出口与氦气系统的低压入口连接；

所述氢气系统的出口与第一换热器的氢气通道入口相连，所述第一换热器的氢气通道出口与第二换热器的氢气通道入口连接，所述第二换热器的氢气通道出口通过依次连接的第四调节阀、第一氢气吸附器和第一气动阀与第三换热器的氢气通道入口连接或者通过依次连接的第五调节阀、第二氢气吸附器和第二气动阀与第三换热器的氢气通道入口连接；所述第三换热器的氢气通道出口与第四换热器的氢气通道入口连接，所述第四换热器的氢气通道出口与第五换热器的氢气通道入口连接，所述第五换热器的氢气通道出口与第六换热器的氢气通道入口连接，所述第六换热器的氢气通道出口通过第八调节阀与第七换热器的氢气通道入口连接，所述第七换热器的氢气通道出口通过第十调节阀与液氢存储系统连接；

所述液氮系统通过第九调节阀与液氮储罐的第三入口连接；

所述液氮储罐的第一出口与第二换热器的液氮通道入口连接，所述第二换热器的液氮通道出口与液氮储罐的第一入口连接；所述液氮储罐的第二出口与第三换热器的液氮通道入口连接，所述第三换热器的液氮通道出口与液氮储罐的第二入口连接；所述液氮储罐的第三出口与第一换热器的液氮通道入口连接，所述第一换热器的氮气通道出口排空。

2.根据权利要求1所述的氢液化装置，其特征在于，所述氢气系统包括外接氢气管网、阀门和流量计；所述外接氢气管网通过阀门和流量计与冷箱系统相连。

3.根据权利要求1所述的氢液化装置，其特征在于，所述液氢存储系统包括液氢储罐，其与冷箱系统相连。

4.根据权利要求1-3任一项所述的氢液化装置，其特征在于，所述氦气系统包括压缩机单元和氦气纯化单元；所述压缩机单元包括压缩机、油分离器、除尘器、氦气缓冲罐、第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀；

所述压缩机的出口直接连接或者通过油分离器连接过滤除尘器的入口，所述除尘器的出口分别与第一调节阀的入口和第二调节阀的入口连接，所述第二调节阀的出口分别与氦气缓冲罐和第三调节阀的入口连接，所述第三调节阀的出口与第一调节阀的出口分别与压缩机的入口相连；

所述氦气纯化单元包括低温纯化器和氦气纯度分析仪，所述低温纯化器的入口和氦气纯度分析仪的入口分别与除尘器F1的出口相连，所述低温纯化器的出口和氦气纯度分析仪的出口分别与压缩机的入口连接。

5.根据权利要求4所述的氢液化装置，其特征在于，所述压缩机选自含油型压缩机或无油型压缩机；若选自含油型压缩机时，则所述压缩机的出口通过油分离器连接过滤除尘器的入口；若选自无油型压缩机时，则所述压缩机的出口直接连接过滤除尘器的入口。