CN111156420B - 防氢气泄露装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种防氢气泄露装置。所述防氢气泄露装置包括保护壳体、密封活塞和储能装置。所述保护壳体用于套设于氢气输送管道的接头处。所述保护壳体包围形成一个容纳腔。所述密封活塞滑动设置于所述容纳腔内。所述密封活塞将所述容纳腔分割为第一腔室和第二腔室。所述氢气输送管道的接头处位于所述第二腔室。所述第二腔室用于容纳密封液体。所述储能装置与所述第一腔室连通。当位于所述第二腔室内的所述氢气输送管道发生氢气泄露时，所述储能装置推动所述密封活塞朝向所述第二腔室运动，以使所述密封液体液面上升密封所述氢气输送管道的接头。
Description
技术领域
本申请涉及安全领域，特别是涉及一种防氢气泄露装置。
背景技术
随着化石能源枯竭、环境污染等问题的日益严峻，可再生能源已然成为人类社会发展的必然方向。然而这些可再生能源诸如光伏、风能、水力等，其能量具有很大的波动性，不能长时间稳定输出电能，从而产生大量弃风、弃光。利用储能技术，在可再生能量高峰时期储能，低峰时期释放，可以有效解决这一问题。
氢气具有很高的热值和能量密度，化学反应的产物只有水，是一种理想的储能物质。但是，氢气的点火能量很低，是一种极易燃烧爆炸的气体，同时氢气分子量很小，相比其他气体更易泄露和扩散。在氢气存储、运输过程中，若发生氢气泄漏，很难被察觉，在封闭或通风不畅的情况下氢气积聚，遇到明火甚至很小的电火花，都会引发爆炸等严重破坏。
发明内容
基于此，有必要针对在封闭或通风不畅的情况下氢气积聚，遇到明火甚至很小的电火花，都会引发爆炸等严重破坏问题，提供一种防氢气泄露装置。
一种防氢气泄露装置，包括：
保护壳体，用于套设于氢气输送管道的接头处，所述保护壳体包围形成一个容纳腔；
密封活塞，滑动设置于所述容纳腔内，所述密封活塞将所述容纳腔分割为第一腔室和第二腔室，所述氢气输送管道的接头处位于所述第二腔室，所述第二腔室用于容纳密封液体；
储能装置，与所述第一腔室连通，当位于所述第二腔室内的所述氢气输送管道发生氢气泄露时，所述储能装置推动所述密封活塞朝向所述第二腔室运动，以使所述密封液体液面上升密封所述氢气输送管道的接头。
在一个实施例中，还包括：
氢气传感器，设置于所述第二腔室；
控制装置，与所述氢气传感器和所述储能装置电连接，当所述氢气传感器感测到的氢气浓度达到预设浓度时，所述控制装置控制所述储能装置推动所述密封活塞朝向所述第二腔室运动。
在一个实施例中，所述储能装置包括储存罐，所述储存罐用于储存气体介质或者液体介质，所述储存罐的出口设置有电磁阀，所述控制装置与所述电磁阀电连接，当所述氢气传感器感测到的氢气浓度达到预设浓度时，所述控制装置控制所述电磁阀开启。
在一个实施例中，所述第二腔室设置有通气孔。
在一个实施例中，所述通气孔设置有盖板，所述控制装置控制所述储能装置推动所述密封活塞朝向所述第二腔室运动时，所述盖板开启，当所述密封活塞停止运动时，所述盖板在重力作用下覆盖所述通气孔。
在一个实施例中，所述盖板设置于所述通气孔远离所述第二腔室的一侧，所述盖板铰接于所述通气孔的边缘，所述盖板的面积大于所述通气孔的面积。
在一个实施例中，还包括报警装置，所述报警装置与所述控制装置电连接，当所述氢气传感器感测到的氢气浓度达到预设浓度时，所述控制装置控制所述报警装置报警。
在一个实施例中，所述密封活塞开设有密封通孔，用于穿过所述氢气输送管道。
在一个实施例中，所述密封活塞与所述容纳腔侧壁贴合表面设置有盲槽。
在一个实施例中，所述密封通孔内壁的两端与所述氢气输送管道的外表面过盈配合，所述密封通孔内壁的中部与所述氢气输送管道之间间隙配合。
在一个实施例中，所述密封通孔内壁的中部设置有朝向背离所述氢气输送管道弯曲的弧形槽。
本申请实施例提供的所述防氢气泄露装置。所述保护壳体包围形成一个容纳腔。所述密封活塞滑动设置于所述容纳腔内。所述氢气输送管道的接头处位于所述第二腔室。所述储能装置与所述第一腔室连通。当位于所述第二腔室内的所述氢气输送管道发生氢气泄露时，所述储能装置推动所述密封活塞朝向所述第二腔室运动。以使所述密封液体液面上升密封所述氢气输送管道的接头，从而达到了防止氢气泄露的目的，提高了所述氢气输送管道运输氢气的安全性能。
附图说明
图1为本申请实施例提供的防氢气泄露装置示意图；
图2为本申请另一个实施例提供的防氢气泄露装置示意图；
图3为本申请实施例提供的所述防氢气泄露装置局部放大的图。
附图标记说明：
防氢气泄露装置10
氢气输送管道110
保护壳体120
容纳腔122
第一腔室124
第二腔室126
通气孔128
盖板129
密封活塞130
密封通孔132
盲槽134
弧形槽136
储能装置140
储存罐142
电磁阀144
氢气传感器152
控制装置154
报警装置156
密封液体158
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的防氢气泄露装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参见图1，本申请实施例提供一种防氢气泄露装置10。所述防氢气泄露装置10包括保护壳体120、密封活塞130和储能装置140。所述保护壳体120用于套设于氢气输送管道110的接头处。所述保护壳体120包围形成一个容纳腔122。所述密封活塞130滑动设置于所述容纳腔122内。所述密封活塞130将所述容纳腔122分割为第一腔室124和第二腔室126。所述氢气输送管道110的接头处位于所述第二腔室126。所述第二腔室126用于容纳密封液体158。所述储能装置140与所述第一腔室124连通。当位于所述第二腔室126内的所述氢气输送管道110发生氢气泄露时，所述储能装置140推动所述密封活塞130朝向所述第二腔室126运动，以使所述密封液体158液面上升密封所述氢气输送管道110的接头。
所述保护壳体120可以为不锈钢等金属材料，也可以为聚酯等高分子材料。所述保护壳体120套设在所述氢气输送管道110的接头处。所述容纳腔122可以容纳所述氢气输送管道110的接头。所述保护壳体120可以为圆柱形结构，也可以为立方体结构。所述氢气输送管道110被所述保护壳体120包覆后，所述密封活塞130可以在所述氢气输送管道110的长度方向移动。所述氢气输送管道110的接头处，可以为管道和管道的连接处。所述管道和管道的连接处可以通过螺栓连接。所述第二腔室126中可以注入密封液体158。所述密封液体158可以为润滑油、纯净水等。所述密封液体158中可以有吸氢物质。所述吸氢物质可以为对硝基苯甲醇、2,4-二硝基苯酚、对硝基苯酚、对硝基苯甲醇等。
可以仅占所述第二腔室126的容积的三分之一。因此可以避免所述密封液体158长期与所述氢气输送管道110的接头大面积接触腐蚀所述氢气输送管道110的接头。所述储能装置140可以储存液体、气体等介质。当发现所述氢气输送管道110发生氢气泄露时，使得所述储能装置140向所述第一腔室124内通入液体介质或者气体介质。当所述第一腔室124内的压力大于所述第二腔室126的压力后，所述密封活塞130向所述第二腔室126的方向运动，进而压缩所述第二腔室126的容积。所述第二腔室126的容积被压缩后所述密封液体158的液位升高，逐渐淹没所述氢气输送管道110的接头。进而可以达到密封所述氢气输送管道110的接头的目的。上述结构可以避免氢气泄露带来的危险。
本申请实施例提供的所述防氢气泄露装置10。所述保护壳体120包围形成一个容纳腔122。所述密封活塞130滑动设置于所述容纳腔122内。所述氢气输送管道110的接头处位于所述第二腔室126。所述储能装置140与所述第一腔室124连通。当位于所述第二腔室126内的所述氢气输送管道110发生氢气泄露时，所述储能装置140推动所述密封活塞130朝向所述第二腔室126运动。以使所述密封液体158液面上升密封所述氢气输送管道110的接头，从而达到了防止氢气泄露的目的，提高了所述氢气输送管道110运输氢气的安全性能。
在一个实施例中，所述防氢气泄露装置10还包括氢气传感器152和控制装置154。所述氢气传感器152设置于所述第二腔室126。所述氢气传感器152可以用于感测氢气的浓度。所述控制装置154与所述氢气传感器152和所述储能装置140电连接。当所述氢气传感器152感测到的氢气浓度达到预设浓度时，所述控制装置154控制所述储能装置140推动所述密封活塞130朝向所述第二腔室126运动。所述储能装置140可以通过机械结构推动所述密封活塞130朝向所述第二腔室126运动以压缩所述第二腔室126的体积，也可以通过释放气体或者液体使得所述第一腔室124的气压或者液压增大，从而推动所述储能装置140朝向所述第二腔室126运动。
在一个实施例中，所述储能装置140包括储存罐142。所述储存罐142用于储存气体介质或者液体介质。所述储存罐142的出口设置有电磁阀144。所述控制装置154与所述电磁阀144电连接。当所述氢气传感器152感测到的氢气浓度达到预设浓度时，所述控制装置154控制所述电磁阀144开启。所述电磁阀144开启后，所述储存罐142可以向所述第一腔室124释放气体或者液体。所述储存罐142可以通过管道连接到所述第一腔室124。
在一个实施例中，所述第二腔室126设置有通气孔128。因此，所述第二腔室126内的压强可以与外界压强相同。因此可以避免所述第二腔室126由于体积减小使得所述第二腔室126内的压强增大，从而降低所述密封活塞130朝向所述第二腔室126移动的难度。
请参见图2，在一个实施例中，所述通气孔128设置有盖板129。所述控制装置154控制所述储能装置140推动所述密封活塞130朝向所述第二腔室126运动时，所述盖板129开启。当所述密封活塞130停止运动时，所述盖板129在重力作用下覆盖所述通气孔128。所述盖板129可以为薄金属片或者聚酯片。所述密封活塞130朝向所述第二腔室126运动时，所述第二腔室126内的气压增大，所述盖板129可以通过自动控制或者由于气压增大被推开。当所述密封活塞130停止运动时，所述第二腔室126内的气压与大气气压相近或者相同后，所述盖板129在重力作用下覆盖所述通气孔128。
在一个实施例中，所述盖板129设置于所述通气孔128远离所述第二腔室126的一侧。所述盖板129铰接于所述通气孔128的边缘。所述盖板129的面积大于所述通气孔128的面积。所述盖板129可以通过合页铰接于所述通气孔128的边缘，因此当所述第二腔室126内的气压增大时，所述盖板129可以被气压差顶起。当气压差消失时，所述盖板129落下并覆盖所述通气孔128。
在一个实施例中，所述防氢气泄露装置10还包括报警装置156。所述报警装置156与所述控制装置154电连接。当所述氢气传感器152感测到的氢气浓度达到预设浓度时，所述控制装置154控制所述报警装置156报警。所述报警装置156可以为报警铃或者报警灯。因而可以提醒工作人员及时发现氢气泄露故障采取安全措施。
在一个实施例中，所述密封活塞130开设有密封通孔132。所述密封通孔132用于穿过所述氢气输送管道110。因此所述密封活塞130可以以所述氢气输送管道110作为轨道，在所述氢气输送管道110的长度方向移动。
在一个实施例中，所述密封活塞130与所述容纳腔122侧壁贴合表面设置有盲槽134。所述盲槽134的形状可以为方形者圆形。所述盲槽134减少所述密封活塞130的重量，便于携带安装。
在一个实施例中，所述密封通孔132内壁的两端与所述氢气输送管道110的外表面过盈配合。所述密封通孔132内壁的中部与所述氢气输送管道110之间间隙配合。所述密封通孔132内壁的两端与所述氢气输送管道110的外表面过盈配合可以使得所述第一腔室124和所述第二腔室126之间的隔绝性良好，从而利于提高所述第一腔室124和所述第二腔室126的压力差。另外所述密封通孔132内壁的两端可以涂润滑油，从而便于所述密封活塞130移动。
请参见图3，在一个实施例中，所述密封通孔132内壁的中部设置有朝向背离所述氢气输送管道110弯曲的弧形槽136。所述弧形槽136的底部并不与所述容纳腔122的侧壁接触，即不与氢气输送管道110接触。因而可以减少所述密封活塞130和所述容纳腔122内壁之间的摩擦力，降低所述密封活塞130移动的阻力。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为本专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种防氢气泄露装置，其特征在于，包括：
保护壳体(120)，用于套设于氢气输送管道(110)的接头处，所述保护壳体(120)包围形成一个容纳腔(122)；
密封活塞(130)，滑动设置于所述容纳腔(122)内，所述密封活塞(130)将所述容纳腔(122)分割为第一腔室(124)和第二腔室(126)，所述氢气输送管道(110)的接头处位于所述第二腔室(126)，所述第二腔室(126)用于容纳密封液体(158)；
储能装置(140)，与所述第一腔室(124)连通，当位于所述第二腔室(126)内的所述氢气输送管道(110)发生氢气泄露时，所述储能装置(140)推动所述密封活塞(130)朝向所述第二腔室(126)运动，以使所述密封液体(158)液面上升密封所述氢气输送管道(110)的接头；
氢气传感器(152)，设置于所述第二腔室(126)；
控制装置(154)，与所述氢气传感器(152)和所述储能装置(140)电连接，当所述氢气传感器(152)感测到的氢气浓度达到预设浓度时，所述控制装置(154)控制所述储能装置(140)推动所述密封活塞(130)朝向所述第二腔室(126)运动。
2.如权利要求1所述的防氢气泄露装置，其特征在于，所述储能装置(140)包括储存罐(142)，所述储存罐(142)用于储存气体介质或者液体介质，所述储存罐(142)的出口设置有电磁阀(144)，所述控制装置(154)与所述电磁阀(144)电连接，当所述氢气传感器(152)感测到的氢气浓度达到预设浓度时，所述控制装置(154)控制所述电磁阀(144)开启。
3.如权利要求1所述的防氢气泄露装置，其特征在于，所述第二腔室(126)设置有通气孔(128)。
4.如权利要求3所述的防氢气泄露装置，其特征在于，所述通气孔(128)设置有盖板(129)，所述控制装置(154)控制所述储能装置(140)推动所述密封活塞(130)朝向所述第二腔室(126)运动时，所述盖板(129)开启，当所述密封活塞(130)停止运动时，所述盖板(129)在重力作用下覆盖所述通气孔(128)。
5.如权利要求4所述的防氢气泄露装置，其特征在于，所述盖板(129)设置于所述通气孔(128)远离所述第二腔室(126)的一侧，所述盖板(129)铰接于所述通气孔(128)的边缘，所述盖板(129)的面积大于所述通气孔(128)的面积。
6.如权利要求1所述的防氢气泄露装置，其特征在于，还包括报警装置(156)，所述报警装置(156)与所述控制装置(154)电连接，当所述氢气传感器(152)感测到的氢气浓度达到预设浓度时，所述控制装置(154)控制所述报警装置(156)报警。
7.如权利要求1所述的防氢气泄露装置，其特征在于，所述密封活塞(130)开设有密封通孔(132)，用于穿过所述氢气输送管道(110)。
8.如权利要求7所述的防氢气泄露装置，其特征在于，所述密封活塞(130)与所述容纳腔(122)侧壁贴合表面设置有盲槽(134)。
9.如权利要求7所述的防氢气泄露装置，其特征在于，所述密封通孔(132)内壁的两端与所述氢气输送管道(110)的外表面过盈配合，所述密封通孔(132)内壁的中部与所述氢气输送管道(110)之间间隙配合。
10.如权利要求9所述的防氢气泄露装置，其特征在于，所述密封通孔(132)内壁的中部设置有朝向背离所述氢气输送管道(110)弯曲的弧形槽(136)。
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