專利名稱：一種儲(chǔ)氫容器氫環(huán)境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及壓力容器氫環(huán)境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，特別是一種儲(chǔ)氫容器氫環(huán) 境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在石油資源緊缺與城市環(huán)境污染日益嚴(yán)重的雙重因素作用下，無(wú)污染的氫 動(dòng)汽車已經(jīng)應(yīng)運(yùn)而生，豐田汽車公司的氫動(dòng)三號(hào)、通用汽車公司的氫動(dòng)汽車和 寶馬公司研制的氫動(dòng)汽車均已比較成熟，其性能和續(xù)行能力均已達(dá)到普通汽車 性能，關(guān)鍵的制約因素之一是氫的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)還未達(dá)到產(chǎn)業(yè)化要求。目前儲(chǔ)氫技 術(shù)有多種低溫液化、合金儲(chǔ)氫、高壓儲(chǔ)氫、有機(jī)物儲(chǔ)氫等，各有優(yōu)缺點(diǎn)。在
車用儲(chǔ)氫方面，目前開發(fā)的氫動(dòng)汽車以高壓儲(chǔ)氫為主導(dǎo)，普遍采用70Mpa以上 復(fù)合材料高壓儲(chǔ)氫容器為儲(chǔ)氫設(shè)備。高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料壓力容器以其輕質(zhì)、 高強(qiáng)度、便于移動(dòng)而大量應(yīng)用于航天航空、飛機(jī)、導(dǎo)彈等飛行器上，隨著以氫 氣、天然氣等清潔能源為動(dòng)力的氫動(dòng)汽車、天然氣汽車的發(fā)展，復(fù)合材料高壓 容器已經(jīng)逐漸地走向了民用汽車。我國(guó)氫動(dòng)汽車主要以35MPa以下的復(fù)合材料 壓力容器和鋼質(zhì)氣瓶為主，這會(huì)導(dǎo)致頻繁充氫而降低系統(tǒng)的使用壽命，效率也 不高。由于該類容器特殊的使用場(chǎng)合(反復(fù)充放氫氣、長(zhǎng)期受到振動(dòng)載荷)和 對(duì)安全可靠性能的特殊要求(與人近距離相隨、在意外事故、碰撞時(shí)必須確保
人身安全)，其疲勞失效不可避免，而目前國(guó)內(nèi)外還沒有這類高壓儲(chǔ)氫容器的氫
環(huán)境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高壓儲(chǔ)氫容器的氫環(huán)境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)。 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是
該系統(tǒng)包括高壓儲(chǔ)氫容器和低壓儲(chǔ)氫容器，高壓儲(chǔ)氫容器的一端通過防爆 減壓閥、調(diào)節(jié)流量控制閥、第一常通截止閥、試驗(yàn)容器泄壓閥分別與多個(gè)并聯(lián) 的試驗(yàn)容器、低壓儲(chǔ)氫容器由耐高壓管路連通；低壓儲(chǔ)氫容器通過回流低壓管 路經(jīng)增壓泵、單向閥與高壓儲(chǔ)氫容器的另一端連通，構(gòu)成一個(gè)循環(huán)回路；在第 一常通截止閥與放空閥之間的高壓管路上，安裝有壓力傳感器和循環(huán)記錄裝置； 試驗(yàn)容器與第一常通截止閥之間的高壓管道上安裝有第二常通截止閥和壓力顯 示器、標(biāo)準(zhǔn)壓力表；放空閥外接放空管；自控系統(tǒng)操作臺(tái)的一路通過超壓控制器分別與增壓泵、壓力表經(jīng)數(shù)據(jù)控制線連接；自控系統(tǒng)操作臺(tái)的另一路通過數(shù) 據(jù)線連接放空閥和試驗(yàn)容器泄壓閥。
疲勞系統(tǒng)試驗(yàn)工作區(qū)與人員操作區(qū)安裝有試驗(yàn)隔離墻，試驗(yàn)容器置于四周 為安全隔離墻的坑內(nèi)。
本實(shí)用新型具有的有益效果是
1、 本疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)具有進(jìn)行氫環(huán)境疲勞試驗(yàn)的特殊功能，對(duì)于儲(chǔ)氫容器來(lái) 說(shuō)，這是很重要的；而且氫介質(zhì)可以循環(huán)使用，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
2、 本設(shè)備設(shè)計(jì)有專門的自動(dòng)記錄儀記錄循環(huán)次數(shù)，各種操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操 作，減小誤差，增加可靠性和安全性。
3、 氫環(huán)境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)工作區(qū)與人員操作區(qū)安裝有試驗(yàn)隔離墻，試 驗(yàn)容器置于四周為安全隔離墻的坑內(nèi)，確保試驗(yàn)設(shè)備的安全和操作人員的安全。

附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi).單向閥，2.增壓泵，3.高壓容器，4.自控系統(tǒng)操作臺(tái)，5.防爆減壓閥， 6.壓力表，7.超壓控制器，8.調(diào)節(jié)流量控制閥，9.循環(huán)記錄裝置，IO.放空閥，11. 壓力傳感器，12.壓力顯示器，13.試驗(yàn)容器，14.試驗(yàn)隔離墻，15.標(biāo)準(zhǔn)壓力表， 16.低壓儲(chǔ)氫容器，17.耐高壓管路，18.第一常通截止閥，19.回流低壓管路，20. 試驗(yàn)容器泄壓閥，21.放空管，22.第二常通截止閥，23.安全隔離墻。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如附圖所示，本實(shí)用新型包括高壓儲(chǔ)氫容器3和低壓儲(chǔ)氫容器16，高壓儲(chǔ) 氫容器3的一端通過防爆減壓閥5、調(diào)節(jié)流量控制閥8、第一常通截止閥18、試 驗(yàn)容器泄壓閥20分別與多個(gè)并聯(lián)的試驗(yàn)容器13、低壓儲(chǔ)氫容器16由耐高壓管 路17連通；低壓儲(chǔ)氫容器16通過回流低壓管路19經(jīng)增壓泵2、單向閥1與高 壓儲(chǔ)氫容器3的另一端連通，構(gòu)成一個(gè)循環(huán)回路；在第一常通截止閥18與放空 閥10之間的高壓管路上，安裝有壓力傳感器11和循環(huán)記錄裝置9;試驗(yàn)容器 13與第一常通截止閥18之間的高壓管道上安裝有第二常通截止閥22和壓力顯 示器12、標(biāo)準(zhǔn)壓力表15;放空閥10外接放空管21;自控系統(tǒng)操作臺(tái)4的一路 通過超壓控制器7分別與增壓泵2、壓力表6經(jīng)數(shù)據(jù)控制線連接；自控系統(tǒng)操作 臺(tái)4的另一路通過數(shù)據(jù)線連接放空閥10和試驗(yàn)容器泄壓閥20。
自控系統(tǒng)操作臺(tái)4設(shè)有高壓容器3保壓裝置按鈕，防爆減壓閥5啟動(dòng)按鈕， 調(diào)節(jié)流量控制閥8調(diào)節(jié)按鈕，放空閥10按鈕，試驗(yàn)容器13泄壓閥按鈕，通過對(duì)這些控制按鈕的操作，達(dá)到循環(huán)增壓、減壓的疲勞試驗(yàn)過程。這些控制器件 均可在市場(chǎng)直接購(gòu)買。
疲勞系統(tǒng)試驗(yàn)工作區(qū)與人員操作區(qū)安裝有試驗(yàn)隔離墻14，試驗(yàn)容器置于四 周為安全隔離墻23的坑內(nèi)。
本實(shí)用新型的工作原理如下
以70MPa、 35升的復(fù)合材料高壓儲(chǔ)氫容器疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)為例，高壓容器3 內(nèi)為85MPa的高壓氫氣，當(dāng)一個(gè)疲勞試驗(yàn)循環(huán)開始充氫氣時(shí)，根據(jù)加載頻率的 要求在操作臺(tái)上打開防爆減壓閥5、調(diào)節(jié)流量控制閥8，開始給試驗(yàn)容器充氣， 充到設(shè)定試驗(yàn)壓力70MPa時(shí)關(guān)閉防爆減壓闊5，停止充氣，保壓一定時(shí)間后開 啟試驗(yàn)容器泄壓闊20，使試驗(yàn)容器13內(nèi)的高壓氫氣釋放到低壓儲(chǔ)氫容器16， 釋放到設(shè)定壓力0.5MPa時(shí)，關(guān)閉試驗(yàn)容器泄壓閥20;低壓容器16內(nèi)的氫氣通 過增壓泵2、單向閥1不停壓入高壓容器3內(nèi)，使壓力繼續(xù)增加到85MPa，如此 完成一個(gè)疲勞試驗(yàn)循環(huán)；根據(jù)需要的循環(huán)次數(shù)循環(huán)往復(fù)，直到試驗(yàn)容器疲勞失 效。當(dāng)實(shí)驗(yàn)容器內(nèi)的壓力無(wú)法保持時(shí)，說(shuō)明容器開始泄漏，可判斷容器疲勞失 效。試驗(yàn)中循環(huán)次數(shù)由計(jì)數(shù)器記錄，氫環(huán)境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)工作區(qū)與人員 操作區(qū)安裝有試驗(yàn)隔離墻14，試驗(yàn)容器置于四周為安全隔離墻23的坑內(nèi)，確保 試驗(yàn)設(shè)備的安全和操作人員的安全。
權(quán)利要求1、一種儲(chǔ)氫容器氫環(huán)境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括高壓儲(chǔ)氫容器(3)和低壓儲(chǔ)氫容器(16)，高壓儲(chǔ)氫容器(3)的一端通過防爆減壓閥(5)、調(diào)節(jié)流量控制閥(8)、第一常通截止閥(18)、試驗(yàn)容器泄壓閥(20)分別與多個(gè)并聯(lián)的試驗(yàn)容器(13)、低壓儲(chǔ)氫容器(16)由耐高壓管路(17)連通；低壓儲(chǔ)氫容器(16)通過回流低壓管路(19)經(jīng)增壓泵(2)、單向閥(1)與高壓儲(chǔ)氫容器(3)的另一端連通，構(gòu)成一個(gè)循環(huán)回路；在第一常通截止閥(18)與放空閥(10)之間的高壓管路上，安裝有壓力傳感器(11)和循環(huán)記錄裝置(9)；試驗(yàn)容器(13)與第一常通截止閥(18)之間的高壓管道上安裝有第二常通截止閥(22)和壓力顯示器(12)、標(biāo)準(zhǔn)壓力表(15)；放空閥(10)外接放空管(21)；自控系統(tǒng)操作臺(tái)(4)的一路通過超壓控制器(7)分別與增壓泵(2)、壓力表(6)經(jīng)數(shù)據(jù)控制線連接；自控系統(tǒng)操作臺(tái)(4)的另一路通過數(shù)據(jù)線連接放空閥(10)和試驗(yàn)容器泄壓閥(20)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)氫容器氫環(huán)境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于 疲勞系統(tǒng)試驗(yàn)工作區(qū)與人員操作區(qū)安裝有試驗(yàn)隔離墻(14)，試驗(yàn)容器置于四周為 安全隔離墻(23)的坑內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種儲(chǔ)氫容器氫環(huán)境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)。高壓儲(chǔ)氫容器一端通過防爆減壓閥、調(diào)節(jié)流量控制閥、第一常通截止閥、試驗(yàn)容器泄壓閥分別與試驗(yàn)容器、低壓儲(chǔ)氫容器連通；低壓儲(chǔ)氫容器經(jīng)增壓泵、與高壓儲(chǔ)氫容器另一端連通；在常通截止閥與放空閥之間裝有壓力傳感器和循環(huán)記錄裝置；試驗(yàn)容器與常通截止閥之間裝有常通截止閥和壓力顯示器、標(biāo)準(zhǔn)壓力表；自控系統(tǒng)操作臺(tái)的一路通過超壓控制器分別與增壓泵、壓力表電連接；另一路與放空閥和試驗(yàn)容器泄壓閥電連接。高壓容器內(nèi)的高壓氫氣，經(jīng)防爆減壓閥、調(diào)節(jié)流量控制閥向試驗(yàn)容器充氫，充到設(shè)定壓力時(shí)關(guān)閉防爆減壓閥，保壓一定時(shí)間后開啟試驗(yàn)容器泄壓閥，將氫氣泄壓到低壓容器內(nèi)，完成一個(gè)疲勞試驗(yàn)循環(huán)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK201159693SQ200820083900
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者帆 楊, 鄭傳祥 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)