[实用新型]一种燃料电池汽车加氢站用氢压机出口冷却器

说明书

本实用新型公开了一种燃料电池汽车加氢站用氢压机出口冷却器，包括氢气换热管及套设于氢气换热管上的冷却介质套管，氢气换热管与冷却介质套管之间通过穿管组件密封固定连接，氢气换热管内的氢气与冷却介质套管内的冷却介质采用逆流换热形式，穿管组件由穿管接头、密封卡圈及外套螺母构成，穿管接头一侧端板法兰与冷却介质套管端部密封固定连接，穿管接头另一侧螺接管上螺接有外套螺母，该外套螺母与穿管接头之间设有与氢气换热管相配的密封卡圈，氢气换热管插接于穿管接头内并通过外套螺母压紧密封卡圈实现氢气换热管与冷却介质套管之间的密封。本实用新型具有安全可靠、结构简单、工艺性好及结构尺寸更加紧凑等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种高压高温氢气冷却装置，属于氢能技术领域，具体涉及一种燃料电池汽车加氢站用氢压机出口冷却器。

背景技术

氢压机作为燃料电池汽车加氢站核心设备之一，其主要功能是将管束车过来的低压氢气增压至高压，经过增压机增压后的氢气由于压缩过程中产生的压缩热和焦耳-汤普森效应，氢压机出口处的氢气最高温度可达180℃左右，所以在氢压机出口处需要安装氢气冷却器，由于氢压机出口的氢气压力非常高，所以普遍采用套管式换热器，传统的氢压机出口冷却器采用高压管套管焊接，泄漏风险较高、焊接工艺复杂、焊接处存在应力集中和强度衰减，存在较大的安全隐患，所以根据氢压机出口冷却需求，急需开发一款安全可靠、结构简单、结构尺寸更加紧凑的氢压机出口冷却器。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供了一种安全可靠、结构简单且结构尺寸更加紧凑的燃料电池汽车加氢站用氢压机出口冷却器。

本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种燃料电池汽车加氢站用氢压机出口冷却器，其特征在于包括氢气换热管及套设于氢气换热管上的冷却介质套管，氢气换热管与冷却介质套管之间通过穿管组件密封固定连接，氢气换热管内的氢气与冷却介质套管内的冷却介质采用逆流换热形式，穿管组件由穿管接头、密封卡圈及外套螺母构成，穿管接头一侧端板法兰与冷却介质套管端部密封固定连接，穿管接头另一侧螺接管上螺接有外套螺母，该外套螺母与穿管接头之间设有与氢气换热管相配的密封卡圈，氢气换热管插接于穿管接头内并通过外套螺母压紧密封卡圈实现氢气换热管与冷却介质套管之间的密封。

进一步限定，所述氢气换热管是由整根高压管折弯而成的具有蛇形结构的氢气换热管，该氢气换热管的直管段均套设有冷却介质套管，冷却介质套管的两端分别通过穿管组件与氢气换热管实现密封固定连接，相邻的冷却介质套管之间通过连接管密封连接，多个冷却介质套管通过连接管依次串联形成的流道内的冷却介质与氢气换热管内的氢气采用逆流换热形式，邻近氢气换热管进气口的冷却介质套管上设有冷却介质出口，邻近氢气换热管出气口的冷却介质套管上设有冷却介质进口。

进一步限定，所述冷却介质进口及冷却介质出口分别采用氩弧焊密封垂直焊接于对应的冷却介质套管上，相邻冷却介质套管之间的连接管均采用氩弧焊实现密封焊接，穿管接头一侧端板法兰与冷却介质套管采用氩弧焊密封焊接。

进一步限定，所述穿管接头另一侧螺接管端部内侧设有由内到外逐渐变大的喇叭口形密封斜面，密封卡圈的端部为与穿管接头螺接管端部内侧密封斜面配合密封的环状楔形结构，外套螺母螺接于穿管接头的螺接管上提供预压紧力，用于使得密封卡圈同时压紧氢气换热管和冷却介质套管，使得密封卡圈同时与氢气换热管和冷却介质套管之间形成密封面，进而实现氢气换热管与冷却介质套管之间的密封。

进一步限定，所述密封卡圈与外套螺母的压紧配合面为斜面配合结构，用于为密封卡圈同时提供水平和垂直两个方向的预压紧力。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型中氢气换热管由氢气专用高压管整根折弯而成，除进出口外无任何焊接及连接接口，极大的减小了高压氢气的泄漏风险，提高了使用可靠性和安全性；