KR102034862B1 - Hydrogen explosion pressure demonstrating device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수소 폭압 실증시험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기존의 LPG, CNG, 주유소에 수소충전소를 결합하는 이종 에너지 충전소에 대한 표준모델 및 시설기준을 제공할 수 있도록 수소융복합충전소 내에서 가스 누출이 이루어지고, 작업자의 실수로 폭발이 발생되는 환경을 모사하여 화재 또는 폭발 안정성을 분석할 수 있고, 수소 폭발이 발생되는 경우에 폭발 발생 지점으로부터 거리별로 폭압을 측정하여 안전거리를 산정할 수 있으며, 기존에 시공된 야외 수소제트화염 연소 시험장치로부터 수소 폭압 실증 시험을 행하는 연소시험동에 수소가스를 제공할 수 있는 수소 폭압 실증시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen explosion demonstration test apparatus, and more specifically, to the existing LPG, CNG, the hydrogen fusion charging station to provide a standard model and facility standards for heterogeneous energy charging station that combines a hydrogen station in a gas station To analyze the fire or explosion stability by simulating the environment where gas leakage occurs and accidental explosion by the operator, and calculates the safety distance by measuring the pressure by distance from the point of explosion when hydrogen explosion occurs. The present invention relates to a hydrogen explosion proof test apparatus capable of supplying hydrogen gas to a combustion test wing that performs a hydrogen explosion proof test from an existing outdoor hydrogen jet flame combustion test apparatus.
일반적으로 자동차는 연료를 연소하여 발생하는 에너지를 이용하여 이동하는 장치로서, 화석연료가 주로 사용되고 있으며, 최근에는 태양열이나, 수소연료 등을 사용하는 친환경 자동차가 개발되어 사용되고 있다.In general, a vehicle is a device that moves by using energy generated by burning fuel, and fossil fuel is mainly used. Recently, an eco-friendly vehicle using solar heat or hydrogen fuel has been developed and used.
이러한 친환경 자동차 중 수소연료를 사용하는 자동차는, 수소 또는 연료전지로 사용되는 수소가 대기 중으로 누출될 경우 폭발의 위험성이 있으며, 이에 따라 수소연료의 확산 및 연소 특성에 대한 연구가 요구되고 있다.Among such eco-friendly vehicles, vehicles using hydrogen fuel have a risk of explosion when hydrogen or hydrogen used as a fuel cell leaks into the air, and thus, research on diffusion and combustion characteristics of hydrogen fuel is required.
더욱이 수소 또는 연료전지 자동차가 지하 주차장과 같은 밀폐된 공간에 장시간 주, 정차될 경우 누출된 수소가 모여 폭발할 수 있다.Moreover, when hydrogen or fuel cell vehicles are parked and stopped for a long time in an enclosed space such as an underground parking lot, the leaked hydrogen may collect and explode.
따라서 지하 주차장 등의 밀폐된 공간에는 누출된 수소의 확산성 및 연소성에 대한 파악을 위한 실험모델이 필요하나, 아직까지 이를 위한 실험모델이나 실험방법에 대한 연구 개발이 미비한 실정이다.Therefore, in an enclosed space such as an underground parking lot, an experimental model is needed for grasping the diffusivity and combustibility of leaked hydrogen, but the research and development methods for the experimental model or experimental method are still insufficient.
상기한 문제점을 해결하기 위해 수소 확산성 및 연소성 실험장치가 개발되었으며, 종래기술에 따른 실험장치는, 수소가스의 확산 및 연소성을 측정하기 위한 수소 확산성 및 연소성 실험장치이며, 환기구가 관통되어 형성되고, 환기구의 개폐된 크기의 조절이 가능하게 슬라이딩 개폐되고 내부 환기를 위하여 도어부를 포함하는 환기부를 적어도 하나 이상 포함하고 주변이 밀폐된 계를 형성하는 챔버와 챔버에 연결되어 수소가스를 공급하는 공급부와, 챔버에 설치되며 공급된 수소가스를 점화시키는 점화플러그와, 챔버 내의 온도 및 압력을 측정하는 온도센서 및 압력센서와, 공급부 또는 점화플러그를 제어하는 제어부를 포함한다.In order to solve the above problems, a hydrogen diffusibility and combustibility experiment apparatus has been developed, and the experimental apparatus according to the prior art is a hydrogen diffusivity and combustibility experiment apparatus for measuring the diffusion and combustibility of hydrogen gas, and is formed through the ventilation holes. And a supply unit for supplying hydrogen gas connected to the chamber and the chamber including at least one ventilation unit sliding and opening and closing to enable the adjustment of the size of the ventilation opening and including a door unit for internal ventilation and forming a closed system around the ventilation port. And a ignition plug installed in the chamber and igniting the supplied hydrogen gas, a temperature sensor and a pressure sensor measuring temperature and pressure in the chamber, and a control unit controlling the supply unit or the ignition plug.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1129377호(2012년 03월 22일 공고, 발명의 명칭 : 수소 확산성 및 연소성 실험장치)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-1129377 (announced March 22, 2012, the name of the invention: hydrogen diffusivity and combustibility testing apparatus).
종래기술에 따른 시험장치는, 수소 폭발 압력을 정확하게 측정할 수 있는 별도의 기술구성이 구비되지 않기 때문에 수소충전소 시공에 요구되는 설계가이드라인이나 시설기준을 특정할 때에 수소충전소 화재사고 또는 폭발사고에 대비할 수 있는 수소충전소를 시공하기 어려운 문제점이 있다.Since the test apparatus according to the prior art does not have a separate technical configuration capable of accurately measuring the hydrogen explosion pressure, it is necessary to specify a design guideline or facility standard required for the construction of the hydrogen charging station. There is a problem in that it is difficult to construct a hydrogen charging station that can be prepared.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.Therefore, there is a need for improvement.
본 발명은 기존의 LPG, CNG, 주유소에 수소충전소를 결합하는 이종 에너지 충전소에 대한 표준모델 및 시설기준을 제공할 수 있도록 수소융복합충전소 내에서 가스 누출이 이루어지고, 작업자의 실수로 폭발이 발생되는 환경을 모사하여 화재 또는 폭발 안정성을 분석할 수 있고, 수소 폭발이 발생되는 경우에 폭발 발생 지점으로부터 거리별로 폭압을 측정하여 안전거리를 산정할 수 있으며, 기존에 시공된 야외 수소제트화염 연소 시험장치로부터 수소 폭압 실증 시험을 행하는 연소시험동에 수소가스를 제공할 수 있는 수소 폭압 실증시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is a gas leakage in the hydrogen fusion station to provide a standard model and facility standards for heterogeneous energy stations that combine hydrogen stations with LPG, CNG, gas station, and explosion by accident It is possible to analyze the fire or explosion stability by simulating the environment, and to calculate the safety distance by measuring the width pressure by distance from the point of explosion when hydrogen explosion occurs, and the existing outdoor hydrogen jet flame combustion test It is an object of the present invention to provide a hydrogen explosion proof test apparatus capable of providing hydrogen gas to a combustion test wing for performing a hydrogen explosion proof test from an apparatus.
본 발명은, 밀폐 공간을 이루는 실험실을 제공하도록 시공되는 시험동구조물; 상기 시험동구조물의 외부로부터 상기 실험실 내부로 연장되고, 수소가스가 공급되는 실험공급관; 상기 실험공급관에 설치되고, 상기 실험실 내부로 수소가스의 공급여부를 결정하는 메인실험밸브; 상기 실험공급관에 설치되는 분배블록으로부터 분기되고, 상기 실험실 내부의 다양한 방향으로 연장되는 복수 개의 실험배관; 상기 실험배관에 설치되고, 상기 실험배관을 통해 수소가스의 배출여부를 결정하는 실험밸브; 상기 실험실 내부에 설치되고, 상기 실험실과 비교하여 상대적으로 작은 밀폐공간을 제공하는 폭발챔버; 상기 실험공급관으로부터 분기되고, 상기 폭발챔버에 연결되어 수소가스를 상기 폭발챔버 내부에 공급하는 분기공급관; 상기 분기공급관에 설치되고, 상기 폭발챔버에 수소가스 공급여부를 결정하는 메인분기밸브; 상기 폭발챔버에 수소가스가 공급되면 상기 폭발챔버 내부 공기를 순환시켜 수소가스를 고르게 분산시키는 순환부; 상기 순환부의 작동에 의해 상기 폭발챔버 내부에 수소가스가 고르게 분산되었는지 감지하는 수소감지센서; 상기 폭발챔버 내부에 화염을 제공하여 수소 폭발을 유도하는 화염부; 상기 폭발챔버에서 수소가스가 폭발되어 발생되는 폭압이 전달되는 거리를 감지하는 폭압감지부; 및 상기 시험동구조물 외부에 구비되는 수소제트화염시험장치와, 상기 실험공급관을 연결하여 상기 수소제트화염시험장치로부터 수소가스를 상기 실험공급관에 공급하는 연결공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention, the test structure to be constructed to provide a laboratory forming a closed space; An experimental supply pipe extending from the outside of the test structure to the inside of the laboratory and supplied with hydrogen gas; A main experiment valve installed in the experiment supply pipe and determining whether hydrogen gas is supplied into the laboratory; A plurality of test pipes branched from a distribution block installed in the test supply pipe and extending in various directions in the laboratory; An experimental valve installed in the test pipe and determining whether to discharge hydrogen gas through the test pipe; An explosion chamber installed inside the laboratory and providing a relatively small closed space compared with the laboratory; A branch supply pipe branched from the test supply pipe and connected to the explosion chamber to supply hydrogen gas into the explosion chamber; A main branch valve installed at the branch supply pipe and determining whether hydrogen gas is supplied to the explosion chamber; A circulation unit configured to circulate air in the explosion chamber to evenly distribute hydrogen gas when hydrogen gas is supplied to the explosion chamber; A hydrogen detection sensor for detecting whether hydrogen gas is evenly distributed in the explosion chamber by the circulation unit; A flame unit for inducing hydrogen explosion by providing a flame inside the explosion chamber; An explosion pressure sensing unit for sensing a distance at which the explosion pressure generated by the hydrogen gas is exploded in the explosion chamber is transferred; And a connection supply unit for supplying hydrogen gas from the hydrogen jet flame test device to the test supply pipe by connecting the hydrogen jet flame test device provided outside the test structure and the test supply pipe.
또한, 본 발명의 상기 순환부는, 상기 폭발챔버 일측에 설치되고, 상기 폭발챔버 내부에 공급되는 수소가스를 순환시키는 제1순환팬; 및 상기 폭발챔버 타측에 설치되고, 상기 폭발챔버 내부에 공급되는 수소가스를 순환시키는 제2순환팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the circulation unit of the present invention, is provided on one side of the explosion chamber, the first circulation fan for circulating the hydrogen gas supplied into the explosion chamber; And a second circulation fan installed at the other side of the explosion chamber and circulating hydrogen gas supplied into the explosion chamber.
또한, 본 발명의 상기 수소감지센서는, 상기 폭발챔버 상부에 설치되고, 상기 폭발챔버 상부에 포함되는 수소가스의 함유량을 감지하는 제1센서; 및 상기 폭발챔버 하부에 설치되고, 상기 폭발챔버 하부에 포함되는 수소가스의 함유량을 감지하는 제2센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the hydrogen detection sensor of the present invention, the first sensor is installed on the explosion chamber, the first sensor for sensing the content of the hydrogen gas contained in the explosion chamber; And a second sensor installed under the explosion chamber and sensing a content of hydrogen gas included in the explosion chamber.
또한, 본 발명의 상기 폭압감지부는, 상기 폭발챔버로부터 상기 실험실 외측 방향으로 단위 거리마다 단계적으로 멀게 설치되는 복수 개의 지지대; 및 상기 폭발챔버로부터 전달되는 폭압에 의해 진동되도록 상기 지지대에 유동 가능하게 설치되는 진동패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the pressure-sensitive detection unit of the present invention, a plurality of supports are installed step by step distance from the explosion chamber to the outside of the laboratory step by step; And a vibrating panel installed on the support so as to be vibrated by the explosion pressure transmitted from the explosion chamber.
또한, 본 발명의 상기 연결공급부는, 상기 수소제트화염시험장치로부터 연장되고, 상기 시험동구조물 내측으로 삽입되며, 상기 실험공급관에 연결되는 연결관; 및 상기 연결관에 설치되고, 상기 시험동구조물 내부로 수소가스의 공급여부를 결정하도록 상기 연결관에 개폐 가능하게 설치되는 메인공급밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the connection supply unit of the present invention, extending from the hydrogen jet flame test apparatus, is inserted into the test structure, the connection pipe connected to the experimental supply pipe; And a main supply valve installed at the connection pipe, the main supply valve being installed to be opened and closed at the connection pipe to determine whether hydrogen gas is supplied into the test structure.
본 발명에 따른 수소 폭압 실증시험장치는, 야외실험장에 구비되는 수소제트화염시험장치와, 연소시험동에 설치되는 수소폭발시험장치를 연결하는 연결공급부가 구비되므로 수소제트화염시험장치로부터 공급되는 수소가스를 연소시험동 내부에 설치되는 폭발챔버 내부로 용이하게 공급할 수 있어 연소시험동 내부에서 이루어지는 수소 폭발 시험을 행하는데 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있게 된다.Hydrogen explosion pressure test apparatus according to the present invention is provided with a hydrogen jet flame test apparatus provided in the field test site, and a connection supply for connecting the hydrogen explosion test apparatus installed in the combustion test building is supplied from the hydrogen jet flame test apparatus The hydrogen gas can be easily supplied into the explosion chamber installed inside the combustion test building, thereby reducing the time and cost required to perform the hydrogen explosion test performed inside the combustion test building.
또한, 본 발명에 따른 수소 폭압 실증시험장치는, 수소제트화염시험장치의 저장탱크를 공유하므로 연소시험동 내부에 공급되는 수소가스를 저장하는 별도의 저장탱크 및 압축기의 시공을 생략할 수 있고, 수소충전소의 화재사고 또는 폭발사고를 예방하고, 사고 발생 시에 피해를 최소화할 수 있는 수소 융복합충전소의 설계가이드라인 및 시설기준을 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the hydrogen explosion pressure demonstration test apparatus according to the present invention shares the storage tank of the hydrogen jet flame test apparatus, it is possible to omit the construction of a separate storage tank and a compressor for storing hydrogen gas supplied into the combustion test cab. There is an advantage that can provide a design guideline and facility standards of hydrogen fusion stations that can prevent fire or explosion accidents of the hydrogen station and minimize the damage in the event of an accident.
또한, 본 발명에 따른 수소 폭압 실증시험장치는, 연소시험동 내부에 수소가스가 충진되는 폭발챔버가 구비되고, 폭발챔버 내부에 공급되는 수소가스가 고르게 분산되도록 폭발챔버 내부의 공기를 순환시키는 순환부가 구비되고, 폭발챔버 내부에 고르게 수소가스가 충진되는지를 감지하는 수소감지센서가 설치되므로 수소 융복합충전소에 수소가스가 유출된 상태와 동일하거나 유사한 조건을 용아하게 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, the hydrogen explosive pressure demonstration test apparatus according to the present invention is provided with an explosion chamber filled with hydrogen gas inside the combustion test chamber, and circulates the circulation of the air in the explosion chamber so that the hydrogen gas supplied into the explosion chamber is evenly dispersed. It is provided with an additional, and since the hydrogen sensor is installed to detect whether the hydrogen gas is evenly filled in the explosion chamber there is an advantage that can provide the same or similar conditions for the hydrogen gas outflow to the hydrogen fusion filling station.
또한, 본 발명에 따른 수소 폭압 실증시험장치는, 연소시험동 내부에 폭발챔버로부터 단계적으로 거리를 유지하며 복수 개의 폭압감지부가 구비되므로 수소 폭발이 발생되는 경우에 폭발지점으로부터 폭압이 전달되는 거리를 감지하고 저장할 수 있어 수소 융복합충전소의 설계가이드라인 및 시설기준을 보다 더 효과적으로 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, the hydrogen explosive pressure demonstration test apparatus according to the present invention maintains the distance from the explosion chamber step by step inside the combustion test dong, and a plurality of pressure detection units are provided, so that when the hydrogen explosion occurs, the distance at which the pressure is delivered from the explosion point Sensing and storing has the advantage of providing more efficient design guidelines and facility standards for hydrogen fusion stations.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭압 실증시험장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 포압 실증시험장치의 시험동구조물, 폭압감지부 및 연소시험동 통제실이 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭압 실증시험장치의 배관 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭압 실증시험장치의 연결공급부가 도시된 배관 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭압 실증시험장치의 폭발챔버 및 순환부의 사진이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭압 실증시험장치를 구비하는 고발열량 연소실험 시스템의 수소제트화염시험장치가 도시된 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a hydrogen explosion proof test apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the test structure, the pressure detection unit and the combustion test chamber control chamber of the hydrogen pressure test apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a piping circuit diagram of a hydrogen explosion proof test apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a piping circuit diagram showing a connection supply of the hydrogen explosion test demonstration apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph of the explosion chamber and the circulation unit of the hydrogen explosion test apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a hydrogen jet flame test apparatus of a high calorific value combustion test system including a hydrogen explosion proof test apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 수소 폭압 실증시험장치의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the hydrogen explosion proof test apparatus according to the present invention.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or custom.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭압 실증시험장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 포압 실증시험장치의 시험동구조물, 폭압감지부 및 연소시험동 통제실이 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭압 실증시험장치의 배관 회로도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭압 실증시험장치의 연결공급부가 도시된 배관 회로도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭압 실증시험장치의 폭발챔버 및 순환부의 사진이다.Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
1 is a block diagram showing a hydrogen explosion test demonstration device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a test structure of the hydrogen pressure test apparatus according to an embodiment of the present invention, the pressure detection unit and the combustion test The control room is shown in the configuration, Figure 3 is a piping circuit diagram of the hydrogen explosion test demonstration apparatus according to an embodiment of the present invention.
In addition, Figure 4 is a piping circuit diagram showing the connection supply of the hydrogen explosion test demonstration device according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an explosion chamber and the circulation of the hydrogen explosion test demonstration device according to an embodiment of the present invention It is a photograph.
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도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭발 실증시험장치는, 밀폐 공간을 이루는 실험실(116)을 제공하도록 시공되는 시험동구조물(110)과, 시험동구조물(110)의 외부로부터 실험실(116) 내부로 연장되고, 수소가스가 공급되는 실험공급관(212)과, 실험공급관(212)에 설치되고, 실험실(116) 내부로 수소가스의 공급여부를 결정하는 메인실험밸브(214)와, 실험공급관(212)에 설치되는 분배블록(218)으로부터 분기되고, 실험실(116) 내부의 다양한 방향으로 연장되는 복수 개의 실험배관(232)과, 실험배관(232)에 설치되고, 실험배관(232)을 통해 수소가스의 배출여부를 결정하는 실험밸브(234)와, 실험실(116) 내부에 설치되고, 실험실(116)과 비교하여 상대적으로 작은 밀폐공간을 제공하는 폭발챔버(270)와, 실험공급관(212)으로부터 분기되고, 폭발챔버(270)에 연결되어 수소가스를 폭발챔버(270) 내부에 공급하는 분기공급관(250)과, 분기공급관(250)에 설치되고, 폭발챔버(270)에 수소가스 공급여부를 결정하는 메인분기밸브와, 폭발챔버(270)에 수소가스가 공급되면 폭발챔버(270) 내부 공기를 순환시켜 수소가스를 고르게 분산시키는 순환부(272)와, 순환부(272)의 작동에 의해 폭발챔버(270) 내부에 수소가스가 고르게 분산되었는지 감지하는 수소감지센서(290)와, 폭발챔버(270) 내부에 화염을 제공하여 수소 폭발을 유도하는 화염부와, 폭발챔버(270)에서 수소가스가 폭발되어 발생되는 폭압이 전달되는 거리를 감지하는 폭압감지부(280)와, 시험동구조물(110) 외부에 구비되는 수소제트화염시험장치(300), 및 실험공급관(212)을 연결하여 수소제트화염시험장치(300)로부터 수소가스를 실험공급관(212)에 공급하는 연결공급부를 포함한다.1 to 5, the hydrogen explosion demonstration test apparatus according to an embodiment of the present invention, a
본 실시예는, 시험동구조물(110) 내부에 고발열량 연소실험을 위해 설치되는 실험장치를 활용하여 시험동구도물 내부에 수소가스를 공급하고, 실험실(116) 내부에 설치되는 폭발챔버(270) 내부에 수소가스를 고르게 충진시킨 후에 화염부로부터 제공되는 화염에 의해 폭발챔버(270) 내부에서 수소 폭발을 진행하고, 챔버 외부에 설치되는 폭압감지부(280)에 의해 챔버로부터 폭압이 전달되는 거리 및 단위 거리 마다 전달되는 폭압의 압력을 측정하여 수소 융복합충전소에서 발생될 수 있는 수소 폭발을 모사하여 수소 융복합충전소 시공에 요구되는 표준모델 및 시설기준을 제공할 수 있게 된다.This embodiment, using the experimental apparatus installed for the high calorific value combustion experiment inside the
또한, 본 실시예는, 시험동구조물(110)에 설치되어 있는 고발열량 연소실험장치를 활용하여 실험실(116) 내부에 설치되는 폭발챔버(270)에 수소가스를 공급하게 되므로 수소 폭압 실증 시험을 행하기 위해 시험동구조물(110) 외부로부터 실험실(116) 내부까지 별도의 배관 시공 없이 시험동구조물(110) 외부에 연결공급부를 설치하고, 실험실(116) 내부에 분기공급관(250)을 설치하여 수소 폭압 실증 시험을 행할 수 있게 되어 수소 폭압 실증 시험에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있게 된다.In addition, the present embodiment, since the hydrogen gas is supplied to the
본 실시예의 순환부(272)는, 폭발챔버(270) 일측에 설치되고, 폭발챔버(270) 내부에 공급되는 수소가스를 순환시키는 제1순환팬(274)과, 폭발챔버(270) 타측에 설치되고, 폭발챔버(270) 내부에 공급되는 수소가스를 순환시키는 제2순환팬(276)을 포함한다.The
따라서 폭발챔버(270) 내부에는 일측으로부터 타측으로 내부 공기가 순환되고, 타측으로부터 일측으로 내부 공기가 순환되므로 폭발챔버(270) 내부로 공급되는 수소가스는 폭발챔버(270) 내부에 고르게 분산되고, 폭발챔버(270) 내부에 고르게 충진되는 수소가스에 불꽃이 제공되면 용이하게 수소 폭발을 유도할 수 있게 된다.Therefore, the internal air is circulated from one side to the other side in the
본 실시예의 폭발챔버(270)는, 금속재질로 이루어지는 프레임이 육면체의 모서리를 이루도록 제작되고, 각각의 모서리를 연결하여 밀폐공간을 이루도록 투명재질 또는 합성수지재질의 패널이 모서리마다 삽입되어 육면체의 밀폐공간을 이루게 된다.
본 실시예의 수소감지센서(290)는, 폭발챔버(270) 상부에 설치되고, 폭발챔버(270) 상부에 포함되는 수소가스의 함유량을 감지하는 제1센서(292)와, 폭발챔버(270) 하부에 설치되고, 폭발챔버(270) 하부에 포함되는 수소가스의 함유량을 감지하는 제2센서(288)를 포함하므로 순화부의 작동에 의해 수소가스가 폭발챔버(270) 내부에 고르게 분산되었는지를 판단하게 된다.The
따라서 제1센서(292) 및 제2센서(288)로부터 송신되는 수소가스의 공기 중 함유량이 동일하거나 유사하게 감지되면 폭발챔버(270) 내부에 수소가스가 설정치 이상으로 충진된 것을 판단하여 화염부에 전원이 공급되면서 불꽃을 제공하여 수소가스의 폭발을 유도하게 된다.Therefore, when the air content of the hydrogen gas transmitted from the
상기한 바와 같이 폭발챔버(270) 내부에서 수소 폭발이 진행되면 폭발챔버(270)의 외벽을 이루던 패널부재가 변형되거나 파손될 수 있고, 폭발챔버(270) 외측으로 폭압이 발생되어 폭압감지부(280)에 의해 수소 폭발이 발생되는 경우에 폭발지점으로부터 멀마나 떨어진 거리를 유지해야 안전한지를 판단할 수 있게 된다.As described above, when the hydrogen explosion proceeds in the
본 실시예의 폭압감지부(280)는, 폭발챔버(270)로부터 실험실(116) 외측 방향으로 단위 거리마다 단계적으로 멀게 설치되는 복수 개의 지지대와, 폭발챔버(270)로부터 전달되는 폭압에 의해 진동되도록 지지대에 유동 가능하게 설치되는 진동패널을 포함한다.The
따라서 폭발챔버(270)로부터 폭압이 외측 방향으로 전달되면 진동패널이 유동되면서 폭압을 감지하게 되고, 진동패널의 유동량에 따라 수소 폭압 실증 시험의 결과값을 얻을 수 있게 된다.Therefore, when the explosion pressure is transmitted from the
또한, 본 실시예의 연결공급부는, 수소제트화염시험장치(300)로부터 연장되고, 시험동구조물(110) 내측으로 삽입되며, 실험공급관(212)에 연결되는 연결관과, 연결관에 설치되고, 시험동구조물(110) 내부로 수소가스의 공급여부를 결정하도록 연결관에 개폐 가능하게 설치되는 메인공급밸브를 포함한다.In addition, the connection supply of the present embodiment, extending from the hydrogen jet
연결관은 수소제트화염시험장치(300)의 수소분출라인(50)으로부터 연장되고, 시험동구조물(110) 내측으로 연장되어 실험공급관(212)에 연결되므로 수소제트화염시험장치의 제1저장탱크 및 제2저장탱크에 충진되는 고압의 수소가스가 연결관 및 실험공급관(212)을 따라 폭발챔버(270) 내부로 공급된다.The connecting tube extends from the
따라서 시험동구조물(110) 외부로부터 내부로 삽입되는 별도의 배관을 설치하지 않고, 연결관 및 분기공급관(250)을 설치하여 제1저장탱크(12) 및 제2저장탱크(32)의 수소가스를 폭발챔버(270) 내부로 공급할 수 있게 된다.Therefore, the hydrogen pipes of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 폭압 실증시험장치를 구비하는 고발열량 연소실험 시스템의 수소제트화염시험장치가 도시된 구성도이다.6 is a block diagram illustrating a hydrogen jet flame test apparatus of a high calorific value combustion test system having a hydrogen explosion proof test apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 수소 폭압 실증시험장치를 구비하는 고발열량 연소시험 시스템은, 실외에서 수소제트화염을 모사하여 화염의 길이를 측정하는 수소제트화염시험장치를 구비한다.The high calorific value combustion test system provided with the hydrogen explosion test apparatus according to the present invention includes a hydrogen jet flame test apparatus for measuring the length of a flame by simulating a hydrogen jet flame outdoors.
본 실시예의 수소제트화염시험장치는, 실험공간부와 외부를 구획하며, 화염으로부터 실험장치를 보호하는 벽체구조물(90)과, 벽체구조물(90) 내부에 설치되고, 수소가스가 압축저장되는 저장탱크(12, 32)와, 저장탱크(12, 32)로부터 공급되는 수소가스를 설정 압력으로 일정하게 분사시키는 수소분출제어부(10)와, 수소분출제어부(10)로부터 토출되는 고압의 수소가스에 화염을 제공하여 연소작업을 개시하는 점화부(70)와, 수소제트화염을 육안으로 확인하여 관찰할 수 있도록 수소분출제어부(10)로부터 분사되는 수소제트화염에 염수를 비산시켜 수소제트화염에 색상을 제공하는 화염표시부(80)를 포함한다.The hydrogen jet flame test apparatus according to the present embodiment divides the test space portion and the outside, and is installed inside the wall structure 90 to protect the test apparatus from the flame, and stored inside the wall structure 90, and the hydrogen gas is compressed and stored. To the high pressure hydrogen gas discharged from the
벽체구조물(90) 외측으로 연장되는 공급라인을 통해 저장탱크(12, 32)에 수소가스를 충진시키고, 수소분출제어부(10)에 구동신호를 송신하면 저장탱크(12, 32)로부터 공급되는 수소가스가 수소분출라인(50)을 따라 노즐부(58)로 공급되어 수소가스가 분산된다.Hydrogen gas is charged to the
이때, 수소분출제어부(10)의 작동에 의해 수소가스는 설정 압력 이상으로 고압 분사되고, 노즐부(58) 일측에 설치되는 점화부(70)의 작동에 의해 불꽃이 제공되어 고압으로 분사되는 수소가스에 제트화염이 발생된다.At this time, the hydrogen gas is injected at a high pressure by the operation of the hydrogen
상기한 바와 같이 생성되는 수소제트화염은 벽체구조물(90)의 일부분에 대향되게 분사되므로 실험공간부 외측으로 수소제트화염이 분사되는 것을 방지함과 동시에 벽체구조물(90)에 실험대상물을 안착시키면 수소제트화염에 견디는 재질을 선별하는 연소실험을 행할 수 있게 된다.Since the hydrogen jet flame generated as described above is sprayed to face a part of the wall structure 90, the hydrogen jet flame is prevented from being sprayed to the outside of the test space and at the same time, when the test object is placed on the wall structure 90, Combustion experiments can be performed to select materials that withstand jet flames.
또한, 본 실시예는, 수소제트화염에 색상을 제공하는 화염표시부(80)가 구비되므로 화염표시부(80)로부터 비산되는 염수가 수소제트화염에 의해 연소되면서 주황색으로 채색되어 작업자의 육안 또는 카메라(100)의 촬영에 의해 수소제트화염의 길이 및 형상을 확인할 수 있게 된다.In addition, the present embodiment is provided with a
또한, 노즐부(58) 일측과, 방호벽체(92) 배면에 설치되는 열방출량측정부(102)에 의해 수소제트화염에 의해 발생되는 열량을 측정할 수 있게 된다.In addition, the amount of heat generated by the hydrogen jet flame can be measured by the heat emission measurement unit 102 provided on one side of the
본 실시예의 벽체구조물(90)은, 수소분출제어부(10)에 대향되고 간격을 유지하도록 설치되고, 다양한 재료의 실험 대상물이 수소제트화염에 노출되도록 거치되는 방호벽체(92)와, 방호벽체(92)가 안착되는 실험공간부와 외부를 구획하도록 실험공간부의 테두리를 따라 시공되는 외벽부재(94)와, 저장탱크(12, 32)를 감싸도록 시공되어 수소제트화염이 저장탱크(12, 32)에 접촉되는 것을 방지하는 제1보호벽체(96)와, 수소분출제어부(10)를 감싸도록 시공되어 수소제트화염이 수소분출제어부(10)에 접촉되는 것을 방지하는 제2보호벽체(98)를 포함한다.The wall structure 90 of the present embodiment is provided so as to face the hydrogen
실험공간부의 테두리를 따라 외벽부재(94)가 시공되어 실험공간부와 외부를 구획하고, 노즐부(58)에 대향되고 간격을 유지하며 방호벽체(92)가 설치되어 수소제트화염에 의해 실험 대상물이 변형되거나 파손되는지 판단하는 연소실험이 이루어질 수 있게 된다.The outer wall member 94 is constructed along the rim of the test space to partition the test space from the outside, and is opposed to the
따라서 수소가스 충전소에 시공되는 벽체, 구조물 등의 재료를 수소제트화염 연소실험을 통해 결정할 수 있게 된다.Therefore, it is possible to determine the materials such as walls, structures, etc. constructed in the hydrogen gas filling station through the hydrogen jet flame combustion test.
저장탱크(12, 32)는, 제1저장탱크(12)와, 제2저장탱크(32)를 포함하여 이루어지며, 제1저장탱크(12) 및 제2저장탱크(32)는 수직방향으로 간격을 유지하며 설치되고, 제1저장탱크(12)와 제2저장탱크(32)를 감싸도록 노즐부(58)에 대향되는 방향으로 'ㄴ'모양으로 굴곡되는 제1보호벽체(96)가 시공된다.The
상기한 바와 같이 복수 개의 저장탱크(12, 32)가 구비되므로 수소가스의 저장용량을 증가시킬 수 있게 된다.As described above, since the plurality of
노즐부(58)와 수소분출제어부(10) 사이에는 'ㄴ'모양의 제2보호벽체(98)가 시공되어 수소분출제어부(10)를 수소제트화염으로부터 보호할 수 있게 된다.A second protective wall 98 shaped like 'b' is constructed between the
수소분출제어부(10)는, 저장탱크(12, 32)로부터 방호벽체(92) 측으로 연장되는 수소분출라인(50)과, 수소분출라인(50)에 설치되고, 수소가스 공급을 개시 또는 차단하는 메인밸브(52)와, 수소분출라인(50)에 설치되고, 분출되는 수소가스의 유량을 측정하는 유량계(54)와, 수소분출라인(50)을 통해 분출되는 수소가스의 압력을 일정하게 유지시키는 정압기(56)와, 정압기(56)를 통해 공급되는 수소가스를 일정 공간에 모으는 공급매니폴드(57)와, 공급매니폴드(57)에 설치되고, 수소가스를 복수의 유로로 분산시켜 분사하는 복수 개의 노즐부(58)를 포함한다.The hydrogen
따라서 메인밸브(52)가 개방되면 저장탱크(12, 32)에 압축 저장되었던 수소가스가 수소분출라인(50)을 통해 배출되고, 수소분출라인(50)에 설치되는 정압기(56)의 작동에 의해 수소가스는 일정한 압력으로 다수 개의 노즐부(58)를 통해 실험공간부에 분사된다.Therefore, when the
메인밸브(52)는, 공압에 의해 원격 작동되며 수소가스 분출시험을 개시하거나 종료할 수 있게 되고, 수소분출라인(50)을 통해 분출되는 수소가스의 유량을 유량계(54)에 의해 측정할 수 있게 된다.The
정압기(56)의 전방 및 후방에 각각 압력센서가 설치되며, 정압기(56)의 전방에 설치되는 제1압력센서에서는 저장탱크(12, 32)에서 공급되는 수소가스의 압력을 측정하고, 제2압력센서에서는 정압기(56)를 통과하여 일정한 압력으로 제어되는 수소가스의 압력을 측정하게 된다.Pressure sensors are installed at the front and rear of the
따라서 수소가스의 분출압력은 제2압력센서에서 측정되는 압력값이 설정 압력을 유지하도록 정압기(56)에 의해 조절된다.Therefore, the blowing pressure of the hydrogen gas is adjusted by the
또한, 수소분출라인(50)에는 수소가스가 역류하는 것을 방지하는 제2체크밸브(57a)가 설치된다.In addition, a
제1저장탱크(12)로부터 연장되는 수소분출라인(50)에는 제1삼방밸브(14)가 설치되어 제1수소공급라인(16)과 연결되고, 제2저장탱크(32)로부터 연장되는 수소분출라인(50)에는 제2삼방밸브(34)가 설치되어 제2수소공급라인(36)과 연결된다.The
제1삼방밸브(14)에 연결되는 제1수소공급라인(16)에는 제1체크밸브(18a)가 설치되어 수소가스가 제1수소공급라인(16)을 따라 역류되는 것을 방지하고, 제1수소공급라인(16)과 제2수소공급라인(36)을 연결하여 외부로 연장되는 테스트배출라인(42)과, 대기배출라인(44)이 설치된다.A
따라서 제2수소공급라인(36)을 통해 공급되는 수소가스가 설정 압력으로 일정하게 공급되는지를 테스트배출라인(42)으로 수소가스를 분출시키면서 테스트할 수 있고, 제1수소공급라인(16) 및 제2수소공급라인(36)의 압력이 필요 이상으로 상승하는 경우에는 대기배출라인(44)을 개방하여 압력을 대기 중으로 배출시킬 수 있게 된다.Therefore, it is possible to test whether the hydrogen gas supplied through the second
테스트배출라인(42) 및 대기배출라인(44)에는 제1수동밸브(42a) 및 제2수동밸브(44a)가 설치되어 에어밸브의 오작동에 의해 개폐작동이 이루어지지 않을 때에는 작업자가 제1수동밸브(42a) 또는 제2수동밸브(44a)를 조작하여 테스트배출라인(42) 또는 대기배출라인(44)을 개폐할 수 있게 된다.The
본 실시예의 제1삼방밸브(14) 및 제2삼방밸브(34)는 별도로 설치되는 질소공급라인으로부터 제공되는 공압에 의해 작동이 이루어지고, 제1삼방밸브(14) 및 제2삼방밸브(34)가 정방향으로 구동되어 제1수소공급라인(16) 및 제2수소공급라인(36)이 제1저장탱크(12) 및 제2저장탱크(32)와 연결되면 제1저장탱크(12) 및 제2저장탱크(32)에 수소가스를 주입할 수 있게 된다.The first three-
또한, 제1삼방밸브(14) 및 제2삼방밸브(34)가 역방향으로 구동되어 제1저장탱크(12) 및 제2저장탱크(32)와 수소분출라인(50)이 연결되면 제1저장탱크(12) 및 제2저장탱크(32)로부터 배출되는 수소가스가 수소분출라인(50)을 따라 노즐부(58) 측으로 공급되어 분사되고, 점화부(70)로부터 제공되는 화염에 의해 수소제트화염이 발생된다.In addition, when the first three-
본 실시예의 점화부(70)는, 수소분출라인(50)에 설치되는 노즐부(58) 측으로 연장되고, 연소공정의 연료를 공급하는 연료공급라인(72)과, 연료공급라인(72)에 설치되는 개폐밸브(74)와, 연료공급라인(72)에 설치되고, 화염이 발생되도록 불꽃을 제공하는 점화장치를 포함한다.The
따라서 수소제트화염 연소실험이 개시되면 노즐부(58)를 통해 고압의 수소가스가 배출되고, 이때, 연료공급라인(72)을 따라 제공되는 연료가 토출될 때에 점화장치로부터 불꽃이 제공되어 수소가스에 연소를 개시하게 되고, 고압으로 토출되는 수소가스에 의해 수소제트화염이 발생하게 된다.Therefore, when the hydrogen jet flame combustion experiment is started, high pressure hydrogen gas is discharged through the
이때, 화염표시부(80)에서는 염수가 비산되므로 수소제트화염과 염수가 반응하여 수소제트화염에 주황색의 색상을 제공하게 된다.At this time, since the salt water is scattered in the
본 실시예의 화염표시부(80)는, 노즐부(58) 일측에 설치되고, 염수가 저장되는 염수탱크(82)와, 염수탱크(82)로부터 노즐부(58) 측으로 연장되는 염수공급라인(84)과, 염수공급라인(84)에 설치되는 펌프(86)와, 염수공급라인(84)에 설치되고, 펌프(86)의 작동에 의해 염수가 수소제트화염 측으로 공급되면 수소가스를 비산시키는 비산부(88)를 포함한다.The
따라서 수소제트화염이 발생되면 펌프(86)의 작동에 의해 염수탱크(82)에 담겨진 염수가 염수공급라인(84)을 따라 공급되고, 비산부(88)를 통해 수소제트화염 측으로 비산되면서 연소되어 주황색의 화염을 제공하게 된다.Therefore, when the hydrogen jet flame is generated, the brine contained in the
또한, 본 실시예는, 비산부(88)의 타측에 배치되고, 비산부(88)의 작동에 의해 채색되는 수소제트화염의 길이 및 형상을 촬영하여 저장하는 카메라(100)와, 방화벽체 배면에 설치되고, 수소제트화염에 의해 발생되는 열량을 측정하는 열방출량측정부(102)를 더 포함하므로 작업자가 육안으로 수소제트화염의 길이 및 형상을 확인할 수 있고, 카메라(100)의해 촬영되는 영상데이터를 통해 수소제트화염의 길이, 크기 및 형상을 확인할 수 있게 된다.In addition, the present embodiment is arranged on the other side of the scattering
또한, 본 실시예는, 수소제트화염 연소시험장치에서 활용할 수 있도록 고압으로 분사되는 수소가스를 제공할 수 있도록 수소가스를 저장탱크에 고압으로 압축시키며 저장하는 연소실험장치용 수소가스 압축주입장치가 설치된다.In addition, the present embodiment, the hydrogen gas compression injection device for a combustion test device for compressing and storing the hydrogen gas at a high pressure in the storage tank to provide a hydrogen gas injected at a high pressure to be utilized in the hydrogen jet flame combustion test apparatus Is installed.
본 실시예의 연소실험장치용 수소가스 압축주입장치는, 운송차량에 설치되고 수소가스가 저장되는 운송탱크(120)와, 수소제트화염 연소실험장치에 수소가스를 제공하도록 벽체구조물 내부에 설치되고, 수소가스가 압축저장되는 저장탱크(12, 32)와, 운송탱크(120)와 압축제공부(130) 사이에 설치되고, 운송탱크(120)에서 공급되는 수소가스를 저장탱크(12, 32) 측으로 공급하는 주입유로(122)와, 주입유로(122)에 설치되고, 수소가스의 공급압력을 상승시켜 저장탱크(12, 32)에 수소가스를 설정 압력 이상으로 상승시켜 주입하는 압축제공부(130)와, 압축제공부(130) 또는 주입유로(122) 내부의 압력이 설정치 이상으로 상승되면 주입유로(122)에 충진되는 수소가스를 대기 중으로 배출시키도록 주입유로(122)로 분기되어 설치되는 비상배출유로(124)와, 수소제트화염 연소실험장치의 저장탱크(12, 32)와 압축제공부(130) 사이에 설치되고, 압축제공부(130)에서 설정치 이상으로 압축되어 공급되는 수소가스를 저장탱크(12, 32)에 공급하는 공급유로(126)를 포함한다.The hydrogen gas compression injection device for a combustion test apparatus of this embodiment is installed inside a wall structure to provide hydrogen gas to a
따라서 운송차량이 실험공간부 일측에 주차되어 주입유로(122)와 운송탱크(120)를 연결한 후에 운송탱크(120)에 설치되는 밸브를 개방하면 주입유로(122)를 따라 공급되는 수소가스가 압축제공부(130)를 통과하면서 설정치 이상으로 가압되면서 공급유로(126)를 따라 저장탱크(12, 32)에 압축되면서 저장된다.Therefore, when the transport vehicle is parked on one side of the experiment space part and connects the
상기한 바와 같이 수소가스가 설정치 이상으로 압축되어 저장되므로 연소실험장치가 구동되어 화염을 제공할 때에 수소가스의 배출 속도가 설정 속도 이상으로 분출되면서 수소제트화염을 구현할 수 있게 된다.As described above, since the hydrogen gas is compressed and stored above the set value, the combustion test apparatus is driven to provide the flame, and the discharge rate of the hydrogen gas is ejected above the set speed, thereby realizing the hydrogen jet flame.
또한, 본 실시예의 공급유로(126)는, 압축제공부(130)를 통과한 수소가스가 공급되므로 보다 견고한 파이프가 설치되어야 하며, 파이프의 외벽이 주입유로(122)와 비교하여 두꺼워지면서 공급유로(126)의 내경이 좁아지게 된다.In addition, the
압축제공부(130)는, 주입유로(122)에 설치되고, 운송탱크(120)로부터 제공되는 수소가스를 설정치 이상으로 가압하며 공급유로(126)로 공급하는 제1부스터(132)와, 주입유로(122)로부터 분기되어 공급유로(126)와 병렬로 연결되고, 운송탱크(120)로부터 제공되는 수소가스를 설정치 이상으로 가압하며 공급유로(126)로 공급하는 제2부스터(134)를 포함한다.The
상기한 바와 같이 주입유로(122)는 2개의 유로로 분기되고, 각각의 병렬유로에 제1부스터(132) 및 제2부스터(134)가 설치되므로 수소가스를 고압으로 압축시키며 공급하는 가압작동이 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.As described above, the
상기한 바와 같이 제1부스터(132) 및 제2부스터(134)에 의해 가압작동이 이루어지므로 내경이 좁고 정밀한 공급유로(126)가 필요 이상으로 길게 설치되지 않고 상대적으로 짧은 공급유로(126)를 통과하는 수소가스가 설정치의 압력으로 짧은 시간 내에 압축될 수 있게 된다.As described above, since the pressurization operation is performed by the
제1부스터(132) 및 제2부스터(134)에는 비상배출유로(124)가 설치되고, 제1부스터(132) 또는 제2부스터(134) 내부의 압력이 설정 압력 이상으로 상승될 때에는 제1부스터(132) 및 제2부스터(134)에 설치되는 비상밸브가 개방되어 비상배출유로(124)를 따라 수소가스가 대기 중으로 배출되어 안전사고를 예방할 수 있게 된다.An
또한, 비상배출라인(124)에는 제2수소공급라인(36)으로부터 분기되는 대기배출라인(44)이 연결되므로 제2수소공급라인(44)에 설정 압력보다 높은 이상 압력이 발생되면 제2수동밸브(44a)를 개방하여 수소가스가 대기배출라인(44) 및 비상배출라인(124)을 통해 대기 중으로 배출될 수 있도록 한다.In addition, since the
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이로써, 기존의 LPG, CNG, 주유소에 수소충전소를 결합하는 이종 에너지 충전소에 대한 표준모델 및 시설기준을 제공할 수 있도록 수소융복합충전소 내에서 가스 누출이 이루어지고, 작업자의 실수로 폭발이 발생되는 환경을 모사하여 화재 또는 폭발 안정성을 분석할 수 있고, 수소 폭발이 발생되는 경우에 폭발 발생 지점으로부터 거리별로 폭압을 측정하여 안전거리를 산정할 수 있으며, 기존에 시공된 야외 수소제트화염 연소 시험장치로부터 수소 폭압 실증 시험을 행하는 연소시험동에 수소가스를 제공할 수 있는 수소 폭압 실증시험장치를 제공할 수 있게 된다.As a result, gas leakage occurs in hydrogen fusion stations to provide standard models and facility standards for heterogeneous energy stations that combine hydrogen stations with LPG, CNG, and gas stations. By analyzing the environment, it is possible to analyze the fire or explosion stability, and in case of hydrogen explosion, it is possible to calculate the safety distance by measuring the width pressure by distance from the point of explosion, and the existing hydrogen jet flame combustion tester From this, it is possible to provide a hydrogen explosion proof test apparatus capable of supplying hydrogen gas to a combustion test wing for performing a hydrogen explosion proof test.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. Will understand.
또한, 수소 폭발 실증시험장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 수소 폭발 실증시험장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 시험장치가 사용될 수 있다.In addition, the hydrogen explosion demonstration test apparatus has been described as an example, but this is merely exemplary, and the test apparatus of the present invention may be used in other products than the hydrogen explosion demonstration test apparatus.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
10 : 수소분출제어부 12 : 제1저장탱크
14 : 제1삼방밸브 16 : 제1수소공급라인
18 : 질소퍼지용 수동밸브 18a : 제1체크밸브
32 : 제2저장탱크 34 : 제2삼방밸브
36 : 제2수소공급라인 38 : 수소퍼지용 수동밸브
42 : 테스트배출라인 42a : 제1수동밸브
44 : 대기배출라인 44a : 제2수동밸브
50 : 수소분출라인 52 : 메인밸브
54 : 유량계 56 : 정압기
57a : 제2체크밸브 58 : 노즐부
70 : 점화부 72 : 연료공급라인
74 : 개폐밸브 80 : 화염표시부
82 : 염수탱크 84 : 염수공급라인
86 : 펌프 88 : 비산부
90 : 벽체구조물 92 : 방호벽체
94 : 외벽부재 96 : 제1보호벽체
98 : 제2보호벽체 100 : 카메라
102 : 열방출량측정부 110 : 시험동구조물
112 : 연소시험동 통제실 114 : 야외실험장 통제실
116 : 실험실 120 : 운송탱크
122 : 주입유로 124 : 비상배출유로
126 : 공급유로 130 : 압축제공부
132 : 제1부스터 134 : 제2부스터
136 : 질소공급라인 200 : 수소폭발시험장치
212 : 실험공급관 214 : 메인실험밸브
216 : 대기배출라인 218 : 분배블록
232 : 실험배관 234 : 실험밸브
250 : 폭발챔버 252 : 분기정압기
254 : 분기압력계 256 : 메인분기밸브
270 : 폭발챔버 272 : 순환부
274 : 제1순환팬 276 : 제2순환팬
280 : 폭압감지부 282 : 제1감지센서
284 : 제2감지센서 286 : 제3감지센서
288 : 화염부 290 : 수소감지센서
292 : 제1센서 294 : 제2센서10: hydrogen discharge control unit 12: the first storage tank
14: first three-way valve 16: the first hydrogen supply line
18: manual valve for
32: second storage tank 34: second three-way valve
36: second hydrogen supply line 38: manual valve for hydrogen purge
42:
44:
50: hydrogen discharge line 52: main valve
54
57a: second check valve 58: nozzle
70: ignition unit 72: fuel supply line
74: on-off valve 80: flame display unit
82: brine tank 84: brine supply line
86: pump 88: scattering
90: wall structure 92: protective wall
94: outer wall member 96: the first protective wall
98: second protective wall 100: camera
102: heat emission measurement unit 110: test copper structure
112: combustion test building control room 114: outdoor laboratory control room
116: laboratory 120: transport tank
122: injection passage 124: emergency discharge passage
126: supply passage 130: compression providing unit
132: first booster 134: second booster
136: nitrogen supply line 200: hydrogen explosion test device
212: experimental supply pipe 214: main experimental valve
216: air discharge line 218: distribution block
232: experimental piping 234: experimental valve
250: explosion chamber 252: branch pressure regulator
254: branch pressure gauge 256: main branch valve
270: explosion chamber 272: circulation
274: first circulation fan 276: second circulation fan
280: pressure detection unit 282: first detection sensor
284: second detection sensor 286: third detection sensor
288: flame portion 290: hydrogen detection sensor
292: first sensor 294: second sensor
Claims (5)
상기 시험동구조물의 외부로부터 상기 실험실 내부로 연장되고, 수소가스가 공급되는 실험공급관;
상기 실험공급관에 설치되고, 상기 실험실 내부로 수소가스의 공급여부를 결정하는 메인실험밸브;
상기 실험공급관에 설치되는 분배블록으로부터 분기되고, 상기 실험실 내부의 다양한 방향으로 연장되는 복수 개의 실험배관;
상기 실험배관에 설치되고, 상기 실험배관을 통해 수소가스의 배출여부를 결정하는 실험밸브;
상기 실험실 내부에 설치되고, 상기 실험실과 비교하여 상대적으로 작은 밀폐공간을 제공하는 폭발챔버;
상기 실험공급관으로부터 분기되고, 상기 폭발챔버에 연결되어 수소가스를 상기 폭발챔버 내부에 공급하는 분기공급관;
상기 분기공급관에 설치되고, 상기 폭발챔버에 수소가스 공급여부를 결정하는 메인분기밸브;
상기 폭발챔버에 수소가스가 공급되면 상기 폭발챔버 내부 공기를 순환시켜 수소가스를 고르게 분산시키는 순환부;
상기 순환부의 작동에 의해 상기 폭발챔버 내부에 수소가스가 고르게 분산되었는지 감지하는 수소감지센서;
상기 폭발챔버 내부에 화염을 제공하여 수소 폭발을 유도하는 화염부;
상기 폭발챔버에서 수소가스가 폭발되어 발생되는 폭압이 전달되는 거리를 감지하는 폭압감지부; 및
상기 시험동구조물 외부에 구비되는 수소제트화염시험장치와, 상기 실험공급관을 연결하여 상기 수소제트화염시험장치로부터 수소가스를 상기 실험공급관에 공급하는 연결공급부를 포함하고,
상기 연결공급부는,
상기 수소제트화염시험장치로부터 연장되고, 상기 시험동구조물 내측으로 삽입되며, 상기 실험공급관에 연결되는 연결관; 및
상기 연결관에 설치되고, 상기 시험동구조물 내부로 수소가스의 공급여부를 결정하도록 상기 연결관에 개폐 가능하게 설치되는 메인공급밸브를 포함하고,
상기 연결공급부는, 야외실험장에 구비되는 수소제트화염시험장치와, 연소시험동에 설치되는 수소폭발시험장치를 연결하므로 수소제트화염시험장치로부터 공급되는 수소가스를 연소시험동 내부에 설치되는 폭발챔버 내부로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 수소 폭압 실증시험장치.
A test building constructed to provide a laboratory that makes a confined space;
An experimental supply pipe extending from the outside of the test structure to the inside of the laboratory and supplied with hydrogen gas;
A main experiment valve installed in the experiment supply pipe and determining whether hydrogen gas is supplied into the laboratory;
A plurality of test pipes branched from a distribution block installed in the test supply pipe and extending in various directions in the laboratory;
An experimental valve installed in the test pipe and determining whether to discharge hydrogen gas through the test pipe;
An explosion chamber installed inside the laboratory and providing a relatively small closed space compared with the laboratory;
A branch supply pipe branched from the test supply pipe and connected to the explosion chamber to supply hydrogen gas into the explosion chamber;
A main branch valve installed at the branch supply pipe and determining whether hydrogen gas is supplied to the explosion chamber;
A circulation unit configured to circulate air in the explosion chamber to evenly distribute hydrogen gas when hydrogen gas is supplied to the explosion chamber;
A hydrogen detection sensor for detecting whether hydrogen gas is evenly distributed in the explosion chamber by the circulation unit;
A flame unit for inducing hydrogen explosion by providing a flame inside the explosion chamber;
An explosion pressure sensing unit for sensing a distance at which the explosion pressure generated by the hydrogen gas is exploded in the explosion chamber is transferred; And
A hydrogen supply flame test apparatus provided outside the test structure and a connection supply unit connecting the test supply pipe to supply the hydrogen gas from the hydrogen jet flame test device to the test supply pipe,
The connection supply unit,
A connection tube extending from the hydrogen jet flame test apparatus and inserted into the test structure and connected to the test supply pipe; And
And a main supply valve installed at the connection pipe and installed to be openable and open at the connection pipe to determine whether hydrogen gas is supplied into the test structure.
The connection supply unit connects the hydrogen jet flame test apparatus provided in the outdoor test site and the hydrogen explosion test device installed in the combustion test blast, so that the hydrogen gas supplied from the hydrogen jet flame test apparatus is installed inside the combustion test wing. Hydrogen explosion proof test apparatus, characterized in that can be supplied into the chamber.
상기 폭발챔버 일측에 설치되고, 상기 폭발챔버 내부에 공급되는 수소가스를 순환시키는 제1순환팬; 및
상기 폭발챔버 타측에 설치되고, 상기 폭발챔버 내부에 공급되는 수소가스를 순환시키는 제2순환팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 폭압 실증시험장치.
The method of claim 1, wherein the circulation unit,
A first circulation fan installed at one side of the explosion chamber and circulating hydrogen gas supplied into the explosion chamber; And
And a second circulation fan installed at the other side of the explosion chamber and circulating hydrogen gas supplied into the explosion chamber.
상기 폭발챔버 상부에 설치되고, 상기 폭발챔버 상부에 포함되는 수소가스의 함유량을 감지하는 제1센서; 및
상기 폭발챔버 하부에 설치되고, 상기 폭발챔버 하부에 포함되는 수소가스의 함유량을 감지하는 제2센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 폭압 실증시험장치.
The method of claim 1, wherein the hydrogen detection sensor,
A first sensor installed above the explosion chamber and sensing a content of hydrogen gas included in the explosion chamber; And
And a second sensor installed under the explosion chamber and sensing a content of hydrogen gas contained in the explosion chamber.
상기 폭발챔버로부터 상기 실험실 외측 방향으로 단위 거리마다 단계적으로 멀게 설치되는 복수 개의 지지대; 및
상기 폭발챔버로부터 전달되는 폭압에 의해 진동되도록 상기 지지대에 유동 가능하게 설치되는 진동패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 폭압 실증시험장치.
The method of claim 1, wherein the pressure detection unit,
A plurality of supports, which are installed stepwise away from the explosion chamber at every unit distance in the laboratory outward direction; And
And a vibration panel installed on the support so as to be vibrated by the explosion pressure transmitted from the explosion chamber.
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