非外部功能式氢气泄漏安全防护系统及方法与流程

文档序号:20760246发布日期:2020-05-15 18:00阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种非外部功能式氢气泄漏安全防护系统,其特征在于,包括:

主动防护壳体(10),与所述氢气运输管道(13)可拆卸连接,所述主动防护壳体(10)中具有用于容纳泄漏氢气的泄漏积聚空间(14),所述氢气运输管道(13)之间通过管道接头(12)连接,所述泄漏积聚空间(14)环绕所述管道接头(12)的外侧壁形成;

单向调节结构(20),与所述泄漏积聚空间(14)连接,用于控制所述泄漏氢气单向传输;

动态平衡控制结构(30),与所述泄漏积聚空间(14)和所述单向调节结构(20)分别连接,用于控制非外部功能式氢气泄漏安全防护系统(100)中泄漏氢气的动态平衡。

2.根据权利要求1所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护系统,其特征在于,所述单向调节结构(20)包括:

第一单向阀(21),设置于所述泄漏积聚空间(14)和所述动态平衡控制结构(30)的第一连接端之间,用于控制所述泄漏氢气由所述泄漏积聚空间(14)向所述动态平衡控制结构(30)单向流动;以及

第二单向阀(22),设置于所述动态平衡控制结构(30)的第二连接端和所述泄漏积聚空间(14)之间,用于控制所述泄漏氢气由所述动态平衡控制结构(30)向所述泄漏积聚空间(14)单向流动,所述第一单向阀(21)的开启压力大于所述第二单向阀(22)的开启压力。

3.根据权利要求2所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护系统,其特征在于,所述动态平衡控制结构(30)包括:

第一柱塞腔体(31),形成于所述动态平衡控制结构(30)的第一连接端;

第二柱塞腔体(33),形成于所述动态平衡控制结构(30)的第二连接端;

活塞(32),形成于所述第一柱塞腔体(31)和所述第二柱塞腔体(33)之间;

所述第一柱塞腔体(31)和/或所述第二柱塞腔体(33)设置有安全防护物质,用于降低所述泄露氢气的量。

4.根据权利要求3所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护系统,其特征在于,所述第一柱塞腔体(31)沿所述泄露氢气传输方向的直径大于所述第二柱塞腔体(33)沿所述泄露氢气传输方向的直径。

5.根据权利要求4所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护系统,其特征在于,所述活塞(32)为密闭活塞;所述第二柱塞腔体(33)中设置有吸附物。

6.根据权利要求5所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护系统,其特征在于,所述吸附物为物理吸附物或者化学吸附物形成在所述第二柱塞腔体(33)侧壁的吸附层,或者所述吸附物为散落在所述第二柱塞腔体(33)的物理吸附物或者化学吸附物。

7.根据权利要求6所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护系统,其特征在于,所述物理吸附物包括:碳纳米管或者活性炭;

所述化学吸附物包括:钛铁合金、钛铁碳合金、钙锰镍铝合金、钯金属中的任意一种或多种。

8.根据权利要求7所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护系统,其特征在于,还包括:

存储结构(40),与所述第一柱塞腔体(31)连接,用于存储经所述泄漏积聚空间(14)传递出的所述泄漏氢气。

9.根据权利要求8所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护系统,其特征在于,还包括:

更换结构(50),与所述第二柱塞腔体(33)连接,用于更换所述第二柱塞腔体(33)中的所述安全防护物质。

10.一种非外部功能式氢气泄漏安全防护方法,其特征在于,采用权利要求1-9中任一项所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护系统(100),实现以下步骤:

s100,提供所述泄漏积聚空间(14),所述泄漏积聚空间(14)用于容纳泄漏氢气;

s200,实时获取所述泄漏积聚空间(14)中的氢气压力;

s300,当所述氢气压力达到所述单向调节结构(20)的第一预设压力时,所述动态平衡控制结构(30)与所述单向调节结构(20)协同工作,以使得所述泄漏积聚空间(14)中的氢气不再持续累积。

11.根据权利要求10所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护方法,其特征在于,所述步骤s100,提供所述泄漏积聚空间(14),所述泄漏积聚空间(14)用于容纳泄漏氢气,具体包括:

s110,提供主动防护壳体(10),所述主动防护壳体(10)与所述氢气运输管道(13)可拆卸连接,所述氢气运输管道(13)之间通过管道接头(12)连接,所述主动防护壳体(10)的内侧壁具有密闭紧固件;

s120,所述密闭紧固件与所述氢气运输管道(13)和/或所述管道接头(12)之间形成所述泄漏积聚空间(14),所述泄漏积聚空间(14)用于容纳泄漏氢气。

12.根据权利要求10所述的非外部功能式氢气泄漏安全防护方法,其特征在于,

所述单向调节结构(20)包括:

第一单向阀(21),设置于所述泄漏积聚空间(14)和所述动态平衡控制结构(30)的第一连接端之间,用于控制所述泄漏氢气由所述泄漏积聚空间(14)向所述动态平衡控制结构(30)单向流动;以及

第二单向阀(22),设置于所述动态平衡控制结构(30)的第二连接端和所述泄漏积聚空间(14)之间,用于控制所述泄漏氢气由所述动态平衡控制结构(30)向所述泄漏积聚空间(14)单向流动,所述第一单向阀(21)的开启压力大于所述第二单向阀(22)的开启压力;

所述动态平衡控制结构(30)包括:

第一柱塞腔体(31),形成于所述动态平衡控制结构(30)的第一连接端;

第二柱塞腔体(33),形成于所述动态平衡控制结构(30)的第二连接端;

活塞(32),形成于所述第一柱塞腔体(31)和所述第二柱塞腔体(33)之间;

所述第一柱塞腔体(31)和/或所述第二柱塞腔体(33)设置有吸附物,用于降低所述泄露氢气的量;

所述步骤s300,当所述氢气压力达到所述单向调节结构(20)的第一预设压力时,所述动态平衡控制结构(30)与所述单向调节结构(20)协同工作,以使得所述泄漏积聚空间(14)中的氢气不再持续累积,具体包括:

s310,当所述氢气压力达到所述第一单向阀(21)的第一预设压力时,所述第一单向阀(21)打开,所述泄漏氢气传输至所述第一柱塞腔体(31);

s320,所述第一柱塞腔体(31)中的所述吸附物对所述泄漏氢气进行一定程度的吸收,并且当所述第一柱塞腔体(31)中的所述泄漏氢气增多时,推动所述活塞(32)向所述第二柱塞腔体(33)运动;

s330,所述第二柱塞腔体(33)中的所述吸附物对所述泄漏氢气进行一定程度的吸收,并且当所述第二柱塞腔体(33)中所述氢气压力达到第二预设压力时,所述第二单向阀(22)打开,所述泄漏氢气传输至所述泄漏积聚空间(14);

s340,循环上述步骤,通过所述动态平衡控制结构(30)与所述单向调节结构(20)协同工作,以使得所述泄漏积聚空间(14)中的氢气不再持续累积。


技术总结
本申请涉及一种非外部功能式氢气泄漏安全防护系统及方法。所述非外部功能式氢气泄漏安全防护系统可以应用在氢气的运输和储存过程中。所述非外部功能式氢气泄漏安全防护系统可以有效的主动防止由于氢气的泄漏而造成的起火或者爆炸的问题。所述非外部功能式氢气泄漏安全防护系统中,通过所述主动防护壳体提供泄漏积聚空间。所述泄漏积聚空间用于收集泄露氢气。所述单向调节结构和所述动态平衡控制结构配合使用,以调控所述泄漏积聚空间中的氢气当量,以使得环境中的氢气不再持续累积。所述非外部功能式氢气泄漏安全防护系统可以主动的对泄漏氢气进行操作,减少了氢气泄漏带来的安全隐患。

技术研发人员:杨福源;党健;胡松;王天泽;杨明烨;欧阳明高;李建秋
受保护的技术使用者:清华大学
技术研发日:2019.12.30
技术公布日:2020.05.15
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