CN218002931U - 一种模拟密封膜漏气的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种模拟密封膜漏气的实验装置，包括玻璃管体和气流组件，其中气流组件中的所述支管组件与所述排气管连通并抽出所述储气库不同位置的气体，用于模拟所述密封膜不同位置破损的工况。本实用新型实施例更为真实地模拟不同运行阶段、不同密封膜漏气量以及不同密封膜破损程度下压缩空气储能系统承压筒和重力块组运行情况及密封膜漏气对承压筒和重力块组的冲击力，研究危险工况下重力块组突然掉落产生的冲击荷载对锁定的支撑实验装置的平台的影响，为实际工程地基设计和安全防护提出有力依据。

Description

一种模拟密封膜漏气的实验装置

技术领域

本实用新型涉及密封膜检测装置技术领域，尤其涉及一种模拟密封膜漏气的实验装置。

背景技术

压缩空气储能系统通过压缩空气储存多余的电能，在需要时，将高压空气释放通过膨胀机做功发电。在储能时，压缩空气储能系统耗用电能将空气压缩并存于储气室中；在释能时，高压空气从储气室释放，进入燃烧室利用燃料燃烧加热升温后驱动发电，也可不用燃料燃烧加热，通过回收压缩热用于加热空气。重力压缩空气储能系统中密封膜内部的储气室内储存着高压气体，内压可达5MPa以上，其密封膜承受这巨大的拉力，而密封膜作为柔性材料其气密性对压缩空气储能系统极为重要，密封膜漏气以及破损程度下对压缩空气储能系统的冲击载客无法知晓，因此如何提供一种模拟密封膜漏气的实验装置对密封膜的气密性进行检测是很必要的。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种模拟密封膜漏气的实验装置，更为真实地模拟不同运行阶段、不同密封膜漏气量以及不同密封膜破损程度下压缩空气储能系统承压筒和重力块组运行情况及密封膜漏气对承压筒和重力块组的冲击力，研究危险工况下重力块组突然掉落产生的冲击荷载对锁定的支撑实验装置的平台的影响，为实际工程地基设计和安全防护提出有力依据。

为达到上述目的，本实用新型提出的一种模拟密封膜漏气的实验装置，包括：

玻璃管体，所述玻璃管体中活动插接有承压筒，所述玻璃管体和所述承压筒之间有间隙；其中密封膜设置在所述间隙中；所述密封膜与所述承压筒的外壁和所述玻璃管体内壁之间密封连接，以使所述密封膜、所述玻璃管体位于所述密封膜下方的空间和所述承压筒之间围成储气库；和

气流组件；其包括分别与所述玻璃管体的底部连通的进气管和排气管以及与所述储气库连通的支管组件；其中所述进气管和排气管分别向所述储气库中充入、抽出气体；所述支管组件与所述排气管连通并抽出所述储气库不同位置的气体，用于模拟所述密封膜不同位置破损的工况。

在一些实施例中，所述支管组件包括出气支管，其一端与所述排气管连通，另一端分别通过多个连通管与所述储气库连通。

在一些实施例中，多个所述连通管与所述储气库的连通处均位于所述密封膜与所述玻璃管体密封端的上方。

在一些实施例中，在所述储气库极限的充气状态下，所述密封膜的顶端与所述玻璃管体顶部之间具有至少6cm的竖直距离。

在一些实施例中，所述进气管、所述排气管以及多个所述连通管上均设置有控制阀门。

在一些实施例中，所述承压筒中填充有沙子。

在一些实施例中，所述承压筒的上方设置增加所述承压筒重量的重力块组。

在一些实施例中，在竖直方向上所述连通管等间距依次设置；且最顶端的所述连通管设置在所述密封膜的顶部。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一实施例提出的模拟密封膜漏气实验装置的结构示意图；

图中，1、玻璃管体；2、重力块组；3、密封膜；4、储气库；5、进气管；6、第一阀门；7、排气管；8、第二阀门；9、第三阀门；10、第一支阀；11、第二支阀；12、第三支阀；13、出气支管；14、承压筒。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

参见图1是本实用新型一实施例提出的一种模拟密封膜漏气的实验装置，包括玻璃管体1和气流组件；其中玻璃管体1为在由耐压且具有一定强度的钢化玻璃制成，玻璃管体1的上部开放，其上端内部活动插接有承压筒14且承压筒14的外壁与玻璃管体1的内壁之间有间隙，该间隙中设置有密封膜3，密封膜3与承压筒14的外壁和玻璃管体1的内壁之间密封连接，以使密封膜3、玻璃管体1位于密封膜3下方的空间、承压筒14之间围成储气库4。在模拟密封膜3在重力压缩空气储能系统的储能过程中工况时，通过玻璃管体1底部分别设置的进气管5和排气管7分别向储气库4中通入或抽取压缩空气气，如图1中箭头所指方向，本实施例中以更接近重力压缩空气储能系统工况的压缩空气为例进行说明，其中进气管5将压缩空气输入至储气库4中，压缩空气的压力推动承压筒14以及为了增加承压筒14重量而在承压筒14的上方设置的重力压块向上移动；在排气管7向储气库4中抽出压缩空气时，承压筒14以及在承压筒14的上方设置的重力压块收到自身重力向下移动。

而本实施例中支管组件通过与排气管7连通并可抽出储气库4不同位置的气体，用于模拟密封膜3不同位置破损的工况，即可在不同的运行阶段、不同密封膜3漏气量以及不同密封膜3破损程度下对承压筒14和重力块组2运行情况及冲击力，并研究危险工况下承压筒14和重力块组2突然掉落产生的冲击荷载对锁定的支撑实验装置的平台的影响，为实际工程竖井及竖井地基设计和安全防护提出有力依据。

在一些实施例中，支管组件包括出气支管13，其一端与排气管7连通，另一端分别通过多个连通管与密封膜3连接实现与储气库4连通。

示例性的如图1所示，进气管5和排气管7分别位于玻璃管体1的底部，其中进气管5和排气管7上分别设置第一阀门6和第二阀门8；而出气支管13上设置第三阀门9，且出气支管13的另一端与三个连通管连接，三个连通管分别与密封膜3的不同位置连接，其中三个连通管上分别设置有第一支阀10、第二支阀11和第三支阀12；其中第一支阀10、第二支阀11和第三支阀12分别可独自控制开关过程以及气体流量，用于模拟不同密封膜3漏气量、破损位置以及不同密封膜3破损程度下承压筒14和重力块组2运行情况。

可知的，密封膜3在压缩空气储能系统中只有在储气库4气体充盈的情况下受力大且易破损，且储气库4在气体充盈的情况下，密封膜3的最顶端与玻璃管体1的顶部距离较近，因此多个连通管与储气库4的连通处均位于密封膜3与玻璃管体1密封端的上方，且有利的，多个连通管在竖直方向上等间距依次设置，且最顶端的连通管设置在密封膜3的顶部，可真实地模拟密封膜3在压缩空气储能系统中的工况。

具体的，本实施例中的玻璃管体1为2.5m，其中密封膜3与玻璃管体1密封端距离玻璃管体1顶端的竖直距离为1.5m；在本实施例中储气库4极限的充气状态下，密封膜3的顶端与玻璃管体1顶部之间具有6cm的竖直距离；本实施例中的三个连通管由上到下与玻璃管体1顶部之间的竖直距离为6cm、21cm和36cm，且出气支管13和连通管的直径均为25mm。

本实用新型模拟密封膜3不同位置破损的工况方法为：

通过第一支阀10、第二支阀11和第三支阀12，模拟承压筒14最高位置下不同密封膜3破损工况，具体实验方案如下：

(1)分别打开第一支阀10、第二支阀11和第三支阀12并可因需求分别调节第一支阀10、第二支阀11和第三支阀12的开度，近似真实模拟密封膜3三个不同位置局部破损下承压筒14以及重力块组2下落时，局部破损处高压的压缩空气对承压筒14以及重力块组2的冲击力；

(2)同时打开第一支阀10、第二支阀11和第三支阀12，近似真实模拟密封膜3完全破损下承压筒14以及重力块组2完全自由落体时的事故工况，承压筒14以及重力块组2冲击荷载对锁定的支撑实验装置的平台的影响，锁定的支撑实验装置的平台可认为是实际工程中的竖井。

在一些实施例中，承压筒14中填充有沙子。

可以理解的是，承压筒14可以为由钢板围成的筒状结构，其内部为空心结构，降低的重量方便吊装，另外在承压筒14内部填充沙子能够增大储能的重力。

在一些实施例中，重力块组2包括多个在竖直方向上层层叠加设置的重力压块，多个重力压块由混凝土制成，且其重心始终在同一铅直方向。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种模拟密封膜漏气的实验装置，其特征在于，包括：

玻璃管体，所述玻璃管体中活动插接有承压筒，所述玻璃管体和所述承压筒之间有间隙；其中密封膜设置在所述间隙中；所述密封膜与所述承压筒的外壁和所述玻璃管体内壁之间密封连接，以使所述密封膜、所述玻璃管体位于所述密封膜下方的空间和所述承压筒之间围成储气库；和

气流组件；其包括分别与所述玻璃管体的底部连通的进气管和排气管以及与所述储气库连通的支管组件；其中所述进气管和排气管分别向所述储气库中充入、抽出气体；所述支管组件与所述排气管连通并抽出所述储气库不同位置的气体，用于模拟所述密封膜不同位置破损的工况。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述支管组件包括出气支管，其一端与所述排气管连通，另一端分别通过多个连通管与所述储气库连通。

3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，多个所述连通管与所述储气库的连通处均位于所述密封膜与所述玻璃管体密封端的上方。

4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，在所述储气库极限的充气状态下，所述密封膜的顶端与所述玻璃管体顶部之间具有至少6cm的竖直距离。

5.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述进气管、所述排气管以及多个所述连通管上均设置有控制阀门。

6.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述承压筒中填充有沙子。

7.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述承压筒的上方设置增加所述承压筒重量的重力块组。

8.根据权利要求3所述的实验装置，其特征在于，在竖直方向上所述连通管等间距依次设置；且最顶端的所述连通管设置在所述密封膜的顶部。

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