【技术实现步骤摘要】
带有液体燃料火源装置的储氢瓶火烧实验平台及实验方法
本专利技术涉及储氢安全
,具体涉及一种带有液体燃料火源装置的储氢瓶火烧实验平台及实验方法。
技术介绍
随着传统化石能源的不断消耗及其带来的环境污染问题,氢能因具有来源广泛、燃烧热值高和燃烧产物无污染等优点,被誉为21世纪最具发展潜力的二次能源。然而氢气在常温常压下体积能量密度很低。高压储氢是目前占绝对主导地位的储运方式,但高压储氢气瓶具有潜在的泄漏和爆炸风险,为验证其宏观强度、安全裕度、结构设计和合理性与可靠性,各国标准均要求对其进行耐压试验、爆破试验、常温压力循环试验、火烧试验等,以保证其服役性能。现行气瓶火烧标准尚不完善。其中各标准均未明确火源燃料与火源布置,致使试验重复性差与可操作性不强。此外,各标准中也未明确压力释放装置(PRD)金属挡板设计和布置要求,这导致PRD被严重隔热,极大的增加了气瓶危险性。为解决整体火烧试验标准不统一和不完善的问题,各国积极开展了相关研究工作,但该问题目前仍未完全解决。日本汽车研究所、加拿大电力技术实验室等最新研究成果表明汽车起火时,高压储氢气瓶往往经历由局部火烧再逐渐扩展至整体火烧。在局部火烧阶段,PRD极可能因受热不足而无法及时动作,但此时气瓶却可能因性能急剧劣化而发生爆炸。现行整体火烧试验方法并不能检验局部火烧情况高压储氢气瓶安全性能。因此,需研发一种新型的火烧试验装置,可同时检验局部与整体火烧下高压储氢气瓶安全性。
技术实现思路
本专利技术提出的一种带有液体燃料火源装置的储氢瓶火烧实验平台 ...
【技术保护点】
1.一种带有液体燃料火源装置的储氢瓶火烧实验平台,包括储氢瓶火烧实验平台、数据采集系统、监控系统、安全防护系统;其特征在于:所述储氢瓶火烧实验平台包括储氢瓶、储氢瓶固定支架、导轨、燃烧油池车、卷扬机、刹车挡板、安全挡板、灭火板;/n所述储氢瓶横放并固定在储氢瓶固定支架上部,储氢瓶固定支架可沿导轨移动,可通过固定支架调节储氢瓶距离燃料油池车表面的高度;/n所述燃料油池车设置在储氢瓶下部;/n所述导轨上部设置限位结构,以防燃料油池车脱轨;/n所述卷扬机与所述刹车挡板、安全挡板共同控制燃料油池车的运行;/n所述灭火板吊装在油池车上部,通过卷扬机控制升降;/n实验主体部分在储氢瓶火烧实验平台上进行,数据采集系统采集温度、压力、图像,监控系统及安全防护系统通过远程监视试验过程,判断试验阶段,远程制动以保障试验人员人身安全。/n
【技术特征摘要】
1.一种带有液体燃料火源装置的储氢瓶火烧实验平台,包括储氢瓶火烧实验平台、数据采集系统、监控系统、安全防护系统;其特征在于:所述储氢瓶火烧实验平台包括储氢瓶、储氢瓶固定支架、导轨、燃烧油池车、卷扬机、刹车挡板、安全挡板、灭火板;
所述储氢瓶横放并固定在储氢瓶固定支架上部,储氢瓶固定支架可沿导轨移动,可通过固定支架调节储氢瓶距离燃料油池车表面的高度;
所述燃料油池车设置在储氢瓶下部;
所述导轨上部设置限位结构,以防燃料油池车脱轨;
所述卷扬机与所述刹车挡板、安全挡板共同控制燃料油池车的运行;
所述灭火板吊装在油池车上部,通过卷扬机控制升降;
实验主体部分在储氢瓶火烧实验平台上进行,数据采集系统采集温度、压力、图像,监控系统及安全防护系统通过远程监视试验过程,判断试验阶段,远程制动以保障试验人员人身安全。
2.根据权利要求1所述实验平台,其特征在于:所述卷扬机的牵引线连接在燃料油池车底部,通过远程控制系统移动;导轨两端各布置一组挡板,安全挡板均布置在刹车挡板外侧,保证燃料油池车到达指定位置。
3.根据权利要求1所述实验平台,其特征在于:所述限位结构为带有滚动钢球的滑块,利用远程驱动装置,定位燃烧盆移动的极限位置。
4.根据权利要求1所述实验平台,其特征在于:所述数据采集系统包括热电偶、温度采集器、同步控制器、压力传感器、压力采集器、抗噪信号线、恒流源、示波器、计算机;
所述热电偶在气瓶外壁面附近区域进行布置,共设有19个布置于气瓶外壁面及瓶阀附近区域,其中热电偶#1~#9位于局部火烧区域,热电偶#10~#17位于整体火烧区域;热电偶#18与#19位于瓶阀附件区域;
所述压力传感器沿瓶头阀轴线方向设置;
所述温度采集器、压力采集器利用导线与热电偶、压力传感器连接传输信号至计算机。
5.根据权利要求1所述实验平台,其特征在于:所述数据采集系统还包括普通摄像机和高速摄像机;
所述普通摄像机利用立柱进行固定,通过调节立柱底座和云台来改变拍摄高度和角度,气瓶另一侧设置同样的摄像机;
所述高速摄像机利用三脚架进行固定,通过压力传感器P2监测的压力作为触发信号,则立即触发,从而记录P...
【专利技术属性】
技术研发人员:李权,王昌建,刘世学,张淑兴,吴越,
申请(专利权)人:合肥工业大学,中广核研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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