全自動超高壓氫環(huán)境材料試驗機吹洗置換及充氫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及吹洗置換充氣系統(tǒng)，旨在提供一種全自動超高壓氫環(huán)境材料試驗機吹洗置換及充氫系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括通過氫氣工藝管路連接的氣動氫增壓泵和氫環(huán)境箱，氫環(huán)境箱與排空管路相接；還包括抽真空模塊、惰性氣體吹洗置換模塊、超高壓充氫模塊、壓縮空氣供氣模塊和工控機。本發(fā)明具有更高的效率，氫氣耗費量更少，提高試驗的安全性；最后通過超高壓充氫實現(xiàn)超高壓氣體環(huán)境下材料耐久性測試所需的超高壓、高純氫氣以及實時在線檢測系統(tǒng)氫氣純度和壓力，并且上述整個過程能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守的全自動控制。
【專利說明】全自動超高壓氫環(huán)境材料試驗機吹洗置換及充氫系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新能源領(lǐng)域，涉及超高壓氣體環(huán)境下材料耐久性測試所需的吹洗置換、充氣系統(tǒng)，特別是適合于為材料在超高壓氫氣條件下力學性能測試提供超高壓高純氫氣試驗環(huán)境。
【背景技術(shù)】
[0002]氫能具有高效、清潔及用途多樣化等優(yōu)點，是新世紀重要的二次能源，已被發(fā)達國家列為優(yōu)先發(fā)展的能源。經(jīng)濟、高效、安全、可靠的儲氫技術(shù)是氫能利用走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。高壓儲氫由于設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、壓縮能耗低、充放速度快，是目前占絕對主導地位的氫能儲存方式。然而，在高壓高純氫氣環(huán)境下長期工作，材料的耐久性會因氫脆而下降，可能導致結(jié)構(gòu)突然失效，甚至引發(fā)爆炸事故。且隨著儲氫壓力的升高，這一問題更加突出。為確保高壓氫系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠地運行，必須對材料在超高壓氫氣環(huán)境下的使用耐久性進行測試和評估。
[0003]超高壓氫氣環(huán)境下材料力學性能測試設(shè)備主要采用在現(xiàn)有試驗機主機上對接超高壓氫環(huán)境箱的形式，例如中國專利ZL201120328932.0測試高壓氫氣環(huán)境下材料耐久性的試驗機和中國專利ZL201120407095.0自平衡的高壓氣體環(huán)境材料試驗機加載裝置。然而進行材料在超高壓氫氣環(huán)境下的耐久性測試，首先要提供一個跟實際工況相似的超高壓高純氫氣環(huán)境，即需要對高壓氫環(huán)境箱填充高壓高純氫氣。但由于氫氣屬于易燃易爆氣體，因此在充氫前須對環(huán)境箱里的空氣進行吹洗置換以把空氣(特別是氧氣)排出，確保系統(tǒng)內(nèi)的含氧量低于氫的爆炸極限。同時，為真實獲取材料在高純氫氣下的性能，須保證氫環(huán)境箱內(nèi)填充氫氣的純度(一般試驗要求純度是> 99.999%)。
[0004]目前超高壓氫氣環(huán)境下材料力學性能測試設(shè)備在國內(nèi)處于開發(fā)的起步階段，尚未見述與其對應(yīng)的吹洗置換及充氫系統(tǒng)；國外現(xiàn)有的氫環(huán)境材料試驗機吹洗置換及充氫系統(tǒng)主要通過單獨使用氮氣進行吹洗置換系統(tǒng)里空氣，然后再單獨使用氫氣把系統(tǒng)里雜質(zhì)氣體吹洗置換出來，其缺點是系統(tǒng)里氫氣純度較低，置換氣體使用量大，如要實現(xiàn)環(huán)境箱里氫氣高純度要求時需使用大量的氫氣進行多次置換，氫氣損耗量大，效率低，降低系統(tǒng)的安全性，另外不能分別對氫氣增壓管路和氫環(huán)境箱單獨吹洗置換或泄壓，降低操作的靈活性，增加了試驗的危險性，同時為避免電磁閥與高壓氫氣直接接觸易誘發(fā)事故而使用手動閥，系統(tǒng)缺乏自動化，降低了操作的方便性和安全性。
[0005]因此，設(shè)計一套既能滿足安全要求，又能高效地滿足試驗氣體高純度要求的全自動超高壓氫環(huán)境材料試驗機吹洗置換及充氫系統(tǒng)具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全自動超高壓氫環(huán)境材料試驗機吹洗置換及充氫系統(tǒng)，安全高效地自動實現(xiàn)高壓氫環(huán)境材料力學性能測試所需氫氣試驗環(huán)境的壓力和純度。[0007]為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0008]提供一種全自動超高壓氫環(huán)境材料試驗機吹洗置換充氫的系統(tǒng)，包括通過氫氣工藝管路連接的氣動氫增壓泵和氫環(huán)境箱，氫環(huán)境箱與排空管路相接；該系統(tǒng)還包括抽真空模塊、惰性氣體吹洗置換模塊、超高壓充氫模塊、壓縮空氣供氣模塊和工控機；
[0009]所述抽真空模塊包括通過抽真空管路依次連接的真空泵、真空度傳感器和電磁閥IV，抽真空管路分別通過自動閥接至:氫氣瓶與氣動氫增壓泵之間的氫氣工藝管路、氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路、氫環(huán)境箱之后的排空管路；還有一個電磁閥III接在抽真空管路上用于對外放空氣體；氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路上設(shè)單向閥和過濾器；
[0010]所述惰性氣體吹洗置換模塊包括通過氣源管路依次連接的氮氣瓶、手動閥、減壓閥、電磁閥V和電磁閥II，氣源管路與吹洗管路相接，吹洗管路分別通過自動閥接至:氫氣瓶與氣動氫增壓泵之間的氫氣工藝管路、氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路、氫環(huán)境箱之后的排空管路；還有一個電磁閥I接在電磁閥V和電磁閥II之間的吹洗管路上，用于對外放空氣體；
[0011]所述超高壓充氫模塊包括通過氫氣工藝管路依次連接的氫氣瓶、手動閥、安全閥、減壓閥、兩個自動閥、安全閥、過濾器和單向閥，單向閥通過氫氣工藝管路接于氣動氫增壓泵；另有一個自動閥接于所述兩個自動閥之間的氫氣工藝管路上，用于對外放空氣體；所述過濾器設(shè)旁路管線，過濾器之前及旁路管線上分別設(shè)有自動閥；
[0012]所述壓縮空氣供氣模塊包括通過壓縮空氣管路依次連接的空氣壓縮機、空氣過濾器、空氣流量調(diào)節(jié)閥、空氣電磁閥；空氣電磁閥通過壓縮空氣管路與氣動氫增壓泵的壓縮缸相接；還有一個接至空氣壓縮機出口的減壓閥，該減壓閥與壓縮空氣輸出接口相接；
[0013]所述氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路上設(shè)有溫度傳感器、單向閥、安全閥、壓力傳感器、過濾器和自動閥；所述氫環(huán)境箱之后的排空管路上設(shè)有壓力傳感器、安全閥、手動泄壓閥；一個自動閥接于該排空管路，其另一端與氧氣變送器相接；
[0014]所述氫環(huán)境箱設(shè)有旁路管線，該旁路管線上設(shè)有至少兩個自動閥，以及通過自動閥與旁路管線連接的放空管線；氫環(huán)境箱上還設(shè)有溫度傳感器。
[0015]本發(fā)明中，所述工控機設(shè)于防爆墻之后，所述各自動閥、電磁閥、溫度/壓力傳感器、氫氣分析儀、氧氣變送器分別通過信號線接于工控機。
[0016]本發(fā)明中，在氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路、以及氫環(huán)境箱的旁路管線上，還分別設(shè)有氣體取樣模塊，其結(jié)構(gòu)具體為:氫氣分析儀、手動閥、取樣氣瓶、手動閥、安全閥、兩個自動閥通過管路依次連接至氫氣工藝管路或旁路管線，兩個自動閥之間的管路上還接有一個自動閥，用于對外放空氣體；所述氫氣分析儀通過信號線接于工控機。
[0017]本發(fā)明中，所述自動閥由電磁閥門和氣動閥門兩部分組成；其中，電磁閥門的閥體位于氣動閥門的氣路上，用于根據(jù)信號打開或關(guān)閉供給氣動閥門的壓縮空氣，進而實現(xiàn)氣動閥門的啟閉；而氣動閥門的閥體則安裝在氫氣工藝管路上，或其它管路在接入氫氣工藝管路之前的位置上。
[0018]本發(fā)明中，在所述氫氣工藝管路、壓縮空氣管路、抽真空管路或氫環(huán)境箱的排空管路上，設(shè)有至少一個壓力表和安全閥。
[0019]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:[0020]本發(fā)明通過循環(huán)使用抽真空和惰性氣體吹洗置換使得系統(tǒng)的含氧量降低到指定安全水平(避免氫氧混合爆炸)，相比單獨使用抽真空或惰性氣體吹洗置換，具有更高的效率，更節(jié)省惰性氣體使用量；然后循環(huán)使用抽真空和低壓氫氣吹洗置換系統(tǒng)里雜質(zhì)氣體(主要是氮氣)使得系統(tǒng)的氫氣純度達到指定要求，相比單獨使用抽真空或低壓氫氣吹洗置換，具有更高的效率，氫氣耗費量更少，提高試驗的安全性；最后通過超高壓充氫實現(xiàn)超高壓氣體環(huán)境下材料耐久性測試所需的超高壓、高純氫氣以及實時在線檢測系統(tǒng)氫氣純度和壓力，并且上述整個過程能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守的全自動控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為全自動超高壓氫環(huán)境材料試驗機吹洗置換及充氫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為自動閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中各附圖標記說明如下:氫環(huán)境箱1、自動閥2?5、安全閥6、出口取樣氣瓶7、氫氣分析儀8、手動閥9、自動閥10、計量閥11、自動閥12、工控機13、防爆墻14、氫氣分析儀15、入口取樣氣瓶16、手動閥17、安全閥18、自動閥19?22、空氣壓縮機23、減壓閥24、壓縮空氣輸出接口 25、空氣過濾器26、空氣流量調(diào)節(jié)閥27、壓力表28、空氣電磁閥29、自動閥
30?31、電磁閥V32、過濾器33、單向閥34、壓力傳感器35、自動閥36?37、安全閥38、壓力表39、自動閥40?41、壓力表42、減壓閥143、減壓閥1144、自動閥45?47、壓力表48、安全閥49、手動閥50、氫氣瓶51、気氣瓶52、氮氣瓶53、電磁閥154、電磁閥1155、真空泵56、真空度傳感器57、電磁閥III 58、電磁閥IV 59、氣動氫增壓泵60、溫度傳感器61、單向閥62、安全閥63、壓力傳感器64、過濾器65、自動閥66?68、溫度傳感器69、壓力表70、壓力傳感器71、安全閥72、手動泄壓閥73、自動閥74、氧氣變送器75、手動閥76、氣動閥77、電磁閥78。
[0024]圖中*A代表通過安全閥對外放空氣體，*B代表通過自動閥、電磁閥或手動閥對外放空氣體。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】加以闡述。
[0026]全自動超高壓氫環(huán)境材料試驗機吹洗置換充氫的系統(tǒng)，包括通過氫氣工藝管路連接的氣動氫增壓泵60和氫環(huán)境箱1，氫環(huán)境箱I與排空管路相接；該系統(tǒng)還包括抽真空模塊、惰性氣體吹洗置換模塊、超高壓充氫模塊、壓縮空氣供氣模塊和工控機13 ；
[0027]所述抽真空模塊包括通過抽真空管路VL1、VL2和VL3依次連接的真空泵56、真空度傳感器57和電磁閥IV 59，抽真空管路VL1、VL2和VL3分別通過自動閥接至:氫氣瓶與氣動氫增壓泵之間的氫氣工藝管路GL1、LU、氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路HL1、HL2、氫環(huán)境箱之后的排空管路HL3 ;抽真空管路VL2上設(shè)有兩個支路*VA和*VB，分別連接到自動閥21和自動閥5上，用于對兩個取樣氣瓶(7、16 )抽真空；還有一個電磁閥III 58接在抽真空管路VL2上用于對外放空氣體；氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路HLl上設(shè)單向閥62和過濾器65 ；
[0028]所述惰性氣體吹洗置換模塊包括通過氣源管路GL3依次連接的氮氣瓶53、手動閥76、減壓閥44、電磁閥V32和電磁閥1155，氣源管路GL3連接吹洗管路PL1、PL2、PL3，分別通過自動閥接至:氫氣瓶與氣動氫增壓泵之間的氫氣工藝管路、氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路、氫環(huán)境箱之后的放空管路(Exit Line)EL ;還有一個電磁閥154接在電磁閥V32和電磁閥1155之間的吹洗管路上，用于對外放空氣體；
[0029]所述超高壓充氫模塊包括通過氫氣工藝管路依次連接的氫氣瓶51、手動閥50、安全閥49、減壓閥43、兩個自動閥31和40、安全閥38、過濾器33和單向閥34，單向閥34通過氫氣工藝管路接于氣動氫增壓泵60 ;另有一個自動閥41接于所述兩個自動閥31和40之間的氫氣工藝管路上，用于對外放空氣體；所述過濾器33設(shè)旁路管線，過濾器33之前及旁路管線上分別設(shè)有自動閥30、37、36 ;氫氣工藝管路包括氣源管路(Gas Line) GL1、低壓管路(Low Line) LLl ?LL2、高壓管路(High Line) HLl ?HL3 ；
[0030]所述壓縮空氣供氣模塊包括通過壓縮空氣管路(Air Line) AL依次連接的空氣壓縮機23、空氣過濾器26、空氣流量調(diào)節(jié)閥27、空氣電磁閥29 ;空氣電磁閥29通過壓縮空氣管路與氣動氫增壓泵60的壓縮缸相接；還有一個接至空氣壓縮機23出口的減壓閥24，該減壓閥24與壓縮空氣輸出接口 25相接；
[0031]所述氣動氫增壓泵60與氫環(huán)境箱I之間的氫氣工藝管路上設(shè)有溫度傳感器61、單向閥62、安全閥63、壓力傳感器64、過濾器65和自動閥68 ;所述氫環(huán)境箱I之后的排空管路上設(shè)有壓力傳感器71、安全閥72、手動泄壓閥73 ;—個自動閥74接于該排空管路，其另一端與氧氣變送器75相接；
[0032]所述氫環(huán)境箱I設(shè)有旁路管線HL2，該旁路管線HL2上設(shè)有至少兩個自動閥，以及通過自動閥與旁路管線連接的放空管線；氫環(huán)境箱上還設(shè)有溫度傳感器69。
[0033]本發(fā)明中，各管線或管路均由耐壓耐氫脆不銹鋼鋼管和管接頭等部件組成。
[0034]工控機13設(shè)于防爆墻14之后，所述各自動閥、電磁閥、溫度/壓力傳感器、氧氣變送器分別通過信號線接于工控機13。
[0035]在氣動氫增壓泵60與氫環(huán)境箱I之間的氫氣工藝管路、以及氫環(huán)境箱的旁路管線上，還分別設(shè)有氣體取樣模塊，其結(jié)構(gòu)具體為:氫氣分析儀(15、8)、手動閥、取樣氣瓶(16、7)、手動閥(17、9)、安全閥(18、6)、兩個自動閥(20和22、4和2)通過氣體取樣管路(SampleLine) SLl、SL2依次連接至氫氣工藝管路或旁路管線，兩個自動閥之間(20和22、4和2)的管路上還接有一個自動閥(21、5)，用于對外放空氣體；所述氫氣分析儀(15、8)通過信號線接于工控機13。
[0036]本發(fā)明中，所有的自動閥均由電磁閥門和氣動閥門兩部分組成；其中，電磁閥門的閥體位于氣動閥門的氣路上，用于根據(jù)信號打開或關(guān)閉供給氣動閥門的壓縮空氣，進而實現(xiàn)氣動閥門的啟閉；而氣動閥門的閥體則安裝在氫氣工藝管路上，或其它管路在接入氫氣工藝管路之前的位置上。
[0037]本發(fā)明中，在氫氣工藝管路、壓縮空氣管路、抽真空管路或氫環(huán)境箱的排空管路上，設(shè)有至少一個壓力表和安全閥。
[0038]本發(fā)明的具體應(yīng)用步驟如下:
[0039]試驗開始前系統(tǒng)所有閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，開啟空氣壓縮機23，打開手動閥50、手動閥76、手動閥9和手動閥17，以下步驟通過工控機13自動執(zhí)行。
[0040]①打開電磁閥59、自動閥3?5、自動閥19?21、自動閥30、自動閥40、自動閥47、自動閥66?67、自動閥74，啟動真空泵56對整個對外封閉的系統(tǒng)進行首次抽真空；[0041]②關(guān)閉真空泵56、電磁閥59，開啟電磁閥32、電磁閥55，使得整個對外封閉的管路系統(tǒng)以及氫環(huán)境箱I和氣動氫增壓泵60充滿氮氣，當壓力傳感器71顯示壓力達到額定值(低壓)時關(guān)閉電磁閥32，開啟電磁閥54對外排空氣體使得系統(tǒng)泄壓，然后關(guān)閉電磁閥54，開啟電磁閥59和真空泵56再次對系統(tǒng)抽真空，此步驟目的是使用氮氣對系統(tǒng)進行吹洗，把系統(tǒng)內(nèi)的空氣置換排出，降低系統(tǒng)內(nèi)含氧量，配合抽真空模塊以提高吹洗置換效率，減少氮氣使用量；
[0042]③重復步驟②直到氧氣變送器75測試的系統(tǒng)含氧量降到指定要求，然后關(guān)閉真空泵56、電磁閥59、自動閥74，關(guān)閉自動閥47和自動閥67，從而關(guān)閉惰性氣體吹洗置換模塊；
[0043]④開啟自動閥31、自動閥2和自動閥22，使得整個對外封閉的管路系統(tǒng)(包括取樣管路)以及氫環(huán)境箱I和氣動氫增壓泵60充滿氫氣，當壓力傳感器71顯示壓力達到額定值(低壓)時關(guān)閉自動閥31，開啟自動閥41放空氣體對系統(tǒng)泄壓，然后關(guān)閉自動閥41、自動閥2和自動閥22，開啟電磁閥59和真空泵56抽真空，此步驟目的是使用氫氣對系統(tǒng)進行吹洗，把系統(tǒng)內(nèi)的氮氣置換排出，降低系統(tǒng)內(nèi)其他氣體含量，提高氫氣含量，配合抽真空模塊以提高氫氣純度及吹洗置換效率，減少氫氣使用量；
[0044]⑤重復步驟④直到氫氣分析儀8測得的系統(tǒng)中氫氣純度達到指定高純度要求，然后關(guān)閉真空泵56、電磁閥59、自動閥5、自動閥66、自動閥21，從而關(guān)閉抽真空模塊，關(guān)閉自動閥3、自動閥19，從而關(guān)閉泄壓管路EL的入口 ；
[0045]⑥開啟自動閥31、自動閥68，開啟空氣電磁閥29，壓縮空氣隨之驅(qū)動氣動氫增壓泵60工作對進入其的低壓氫氣增壓，增壓后的氫氣進入氫環(huán)境箱1，當壓力傳感器71測試的壓力達到指定值時關(guān)閉空氣電磁閥29，電磁閥29控制氣動氫增壓泵60隨之停止增壓，此時增壓模塊關(guān)閉；
[0046]⑦關(guān)閉自動閥68，使得氫環(huán)境箱I的氣體進出口均關(guān)閉，關(guān)閉自動閥31，打開自動閥41對低壓氣源管路GLl泄壓，打開自動閥19、自動閥10、流量控制閥11和自動閥12使得氫環(huán)境箱I以外的設(shè)備和管路里的氫氣按指定流量速率放空泄壓，避免泄壓過快影響系統(tǒng)安全；此時氫環(huán)境箱I里填充滿超高壓高純氫氣而其他管路或設(shè)備已單獨泄壓，從而降低了試驗時系統(tǒng)具有的潛在爆炸能量；
[0047]⑧當材料在超高壓氫環(huán)境下力學性能測試完畢后，打開自動閥3，對氫環(huán)境箱I進行泄壓，重復步驟①和②使用氮氣吹洗置換系統(tǒng)內(nèi)的氫氣，使得試驗結(jié)束后系統(tǒng)內(nèi)氫含量降低到指定安全水平。
[0048]在上述步驟中，只需把氫氣源相關(guān)的閥門換成氬氣源對應(yīng)的閥門，即可使得氫環(huán)境箱I填充滿超高壓高純氬氣，從而可進行超高壓氬氣環(huán)境下的力學性能測試。
[0049]為了在系統(tǒng)調(diào)試或故障排除時能緊急泄壓，特設(shè)置了手動泄壓閥73 ;為避免系統(tǒng)故障時氫環(huán)境箱I超壓，特在其上設(shè)置安全閥72自動泄壓；為確?？刂茊T的安全，特設(shè)置了防爆墻14進行隔離；系統(tǒng)的自動閥由電磁閥和氣動閥組合成，避免電磁閥直接與超高壓氫氣接觸以提高系統(tǒng)安全性，在氫環(huán)境箱I前后分別設(shè)置氣體成分取樣管路，可在線檢測系統(tǒng)氫氣純度。
[0050]以上所述，僅是本發(fā)明的一個實施案例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施案例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的結(jié)構(gòu)及技術(shù)內(nèi)容做出某些更動或修改而成為等同變化的等效實施案例。
[0051]例如，本發(fā)明并不限定氣源為氫氣，同樣適用于高壓天然氣、超高壓氫氣和天然氣混合氣體等環(huán)境下材料耐久性試驗所需的吹洗置換及充氣系統(tǒng)。
[0052]但凡未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施案例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.全自動超高壓氫環(huán)境材料試驗機吹洗置換充氫的系統(tǒng)，包括通過氫氣工藝管路連接的氣動氫增壓泵和氫環(huán)境箱，氫環(huán)境箱與排空管路相接；其特征在于，該系統(tǒng)還包括抽真空模塊、惰性氣體吹洗置換模塊、超高壓充氫模塊、壓縮空氣供氣模塊和工控機； 所述抽真空模塊包括通過抽真空管路依次連接的真空泵、真空度傳感器和電磁閥IV，抽真空管路分別通過自動閥接至:氫氣瓶與氣動氫增壓泵之間的氫氣工藝管路、氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路、氫環(huán)境箱之后的排空管路；還有一個電磁閥III接在抽真空管路上用于對外放空氣體；氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路上設(shè)單向閥和過濾器； 所述惰性氣體吹洗置換模塊包括通過氣源管路依次連接的氮氣瓶、手動閥、減壓閥、電磁閥V和電磁閥II，氣源管路與吹洗管路相接，吹洗管路分別通過自動閥接至:氫氣瓶與氣動氫增壓泵之間的氫氣工藝管路、氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路、氫環(huán)境箱之后的排空管路；還有一個電磁閥I接在電磁閥V和電磁閥II之間的吹洗管路上，用于對外放空氣體； 所述超高壓充氫模塊包括通過氫氣工藝管路依次連接的氫氣瓶、手動閥、安全閥、減壓閥、兩個自動閥、安全閥、過濾器和單向閥，單向閥通過氫氣工藝管路接于氣動氫增壓泵?’另有一個自動閥接于所述兩個自動閥之間的氫氣工藝管路上，用于對外放空氣體；所述過濾器設(shè)旁路管線，過濾器之前及旁路管線上分別設(shè)有自動閥； 所述壓縮空氣供氣模塊包括通過壓縮空氣管路依次連接的空氣壓縮機、空氣過濾器、空氣流量調(diào)節(jié)閥、空氣電磁閥；空氣電磁閥通過壓縮空氣管路與氣動氫增壓泵的壓縮缸相接；還有一個接至空氣壓縮機出口的減壓閥，該減壓閥與壓縮空氣輸出接口相接； 所述氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路上設(shè)有溫度傳感器、單向閥、安全閥、壓力傳感器、過濾器和自動閥；所述氫環(huán)境箱之后的排空管路上設(shè)有壓力傳感器、安全閥、手動泄壓閥、手動閥；一個自動閥接于該排空管路，其另一端與氧氣變送器相接； 所述氫環(huán)境箱設(shè)有旁路管線，該旁路管線上設(shè)有至少兩個自動閥，以及通過自動閥與旁路管線連接的放空管線；氫環(huán)境箱上還設(shè)有溫度傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工控機設(shè)于防爆墻之后，所述各自動閥、電磁閥、傳感器、氧氣變送器分別通過信號線接于工控機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在氣動氫增壓泵與氫環(huán)境箱之間的氫氣工藝管路、以及氫環(huán)境箱的旁路管線上，還分別設(shè)有氣體取樣模塊，其結(jié)構(gòu)具體為:氫氣分析儀、手動閥、取樣氣瓶、手動閥、安全閥、兩個自動閥通過管路依次連接至氫氣工藝管路或旁路管線，兩個自動閥之間的管路上還接有一個自動閥，用于對外放空氣體；所述氫氣分析儀通過信號線接于工控機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項中所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述自動閥由電磁閥門和氣動閥門兩部分組成；其中，電磁閥門的閥體位于氣動閥門的氣路上，用于根據(jù)信號打開或關(guān)閉供給氣動閥門的壓縮空氣，進而實現(xiàn)氣動閥門的啟閉；而氣動閥門的閥體則安裝在氫氣工藝管路上，或其它管路在接入氫氣工藝管路之前的位置上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項中所述的系統(tǒng)，在所述氫氣工藝管路、壓縮空氣管路、抽真空管路或氫環(huán)境箱的排空管路上，設(shè)有至少一個壓力表和一個安全閥。
【文檔編號】F17D1/02GK103511829SQ201310419801
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月15日
【發(fā)明者】鄭津洋, 周池樓, 趙永志, 徐平, 劉驍, 花爭立, 李靜媛, 顧超華 申請人:浙江大學