本发明专利技术提供了一种模拟离子液体氢气压缩机的性能试验装置，包括气缸、空压机，所述气缸的一端由透明材质制成的缸盖封闭，所述气缸内部设置有长活塞，所述长活塞受驱动的在气缸内部沿气缸内壁面往复运动，以压缩长活塞端面、气缸内壁面、缸盖内壁面之间的空间内介质，所述空压机为长活塞端面、气缸内壁面、缸盖内壁面之间的空间内提供加压气体；其可以直观的观测离子液体在压缩气体过程中自身状态随压力变化而发生的变化，且可以用于研究离子液体在不同压力下对氢气压缩机所起的润滑及密封性能，以及研究不同型号、不同材料的密封件的耐压性和耐磨损性。压性和耐磨损性。压性和耐磨损性。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟离子液体氢气压缩机的性能试验装置
[0001]本专利技术涉及氢气压缩机
，具体是一种模拟离子液体氢气压缩机的性能试验装置。
技术介绍
[0002]氢气来源丰富，作为清洁能源具有清洁、高效、零污染、零排放的特点，收到世界各国的广泛关注。随着氢能的广泛推广与应用，有助于降低我国能源的对外依存度，有助于未来国家以及世界的绿色可持续发展。
[0003]氢能的推广必须先加快布局加氢站的建设，其中氢气压缩机为加氢站三大核心设备之一，费用投入最高，也是加氢站产生故障的主要因素，因此低成本、高稳定性的氢气压缩机是加氢站发展的主要研究对象。其中离子液体氢气压缩机具有维护周期长、综合效率高的优点，其核心优势在于离子液体良好的冷却和润滑性能。
[0004]但是目前离子液体氢气压缩机中离子液体在压缩机中运动特性的研究还是空白，既影响活塞、阀门等压缩机关键零部件的设计，也影响离子液体氢气压缩机的性能优化和产品开发升级，因此构建一套可靠的离子液体氢气压缩机的离子液体性能试验系统是非常有必要的。
技术实现思路
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种模拟离子液体氢气压缩机的性能试验装置，其可以直观的观测离子液体在压缩气体过程中自身状态随压力变化而发生的变化，且可以用于研究离子液体在不同压力下对氢气压缩机所起的润滑及密封性能，以及研究不同型号、不同材料的密封件的耐压性和耐磨损性。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：一种模拟离子液体氢气压缩机的性能试验装置，其特征在于，包括气缸、空压机，所述气缸的一端由透明材质制成的缸盖封闭，优选的，缸盖采用有机玻璃制成，其使用螺栓固定安装在气缸端部法兰上；所述气缸内部设置有长活塞，所述长活塞受驱动的在气缸内部沿气缸内壁面往复运动，以压缩长活塞端面、气缸内壁面、缸盖内壁面之间的空间内介质；
[0007]所述缸盖上设置有通孔，所述空压机经由气体管路连通至缸盖的通孔，所述空压机为长活塞端面、气缸内壁面、缸盖内壁面之间的空间内提供加压气体；所述空压机和缸盖之间的气体管路上还串接有储气罐，所述储气罐上设置有安全阀和第一压力表，所述缸盖的通孔处且位于气缸内部设置有压力传感器和温度传感器，所述压力传感器和温度传感器用于在长活塞往复运动压缩过程中实时监测气缸内部气体状态变化，而通过第一压力表获知空压机向气缸内提供的进行试验时的气体压力值。
[0008]所述长活塞的外周面中间段朝向径向内侧凹陷，所述凹陷构成离子液体腔，所述离子液体腔内部充注加压的离子液体，且所述长活塞外周面与气缸内壁面之间还设置有第一密封环和第二密封环，所述第一密封环位于离子液体腔的上方，所述第二密封环位于离
子液体腔的下方。所述装置还包括蓄能器、柱塞泵和离子液体储箱，所述离子液体腔经供液管路依次连通蓄能器、柱塞泵和离子液体储箱，所述柱塞泵用于将离子液体储箱内的补给用离子液体加压输送至蓄能器和离子液体腔内部，所述蓄能器上安装有第二压力表，所述第二压力表用于实时获知所述离子液体腔中的离子液体的压力值。
[0009]进一步的，所述缸盖的通孔处设置有控制气体管路通断的气阀，所述气阀控制空压机与气缸内部空间的气路通断。
[0010]所述第一密封环和第二密封环均安装在开设在长活塞外周面的环形凹槽内，所述长活塞外周面安装第一密封环的位置处设置有一至三个环形凹槽，所述长活塞外周面安装第二密封环的位置处也设置有一至三个环形凹槽，根据试验需要，在环形凹槽内安装不同数量的密封环以探究密封环个数及形状对密封性能和使用寿命的影响。
[0011]所述储气罐的入口处设置有控制气体管路通断的第一调节阀，所述储气罐的出口处设置有控制气体管路通断的第二调节阀，第一调节阀和第二调节阀根据试验需要以及储气罐内气体压力的保持需要进行启闭操作；所述蓄能器与离子液体腔之间设置有控制供液管路通断的第三调节阀，所述蓄能器与柱塞泵之间设置有控制供液管路通断的第四调节阀，第三调节阀和第四调节阀根据试验需要以及蓄能器内离子液体压力的保持需要进行启闭操作。
[0012]所述气缸安装在曲轴箱上，所述曲轴箱内安装有第二步进电机，所述第二步进电机带动曲柄连杆结构的曲柄转动，所述曲柄连杆结构的连杆通过十字头与长活塞连接，从而使得所述第二步进电机驱动长活塞实现往复运动。所述装置还包括有第一步进电机和第三步进电机，所述第一步进电机驱动所述空压机工作，所述第三步进电机驱动所述柱塞泵工作。
[0013]本专利技术技术方案的优势在于：
[0014]透过透明的缸盖，可以直观的观测到(或者用相机拍摄)气缸内离子液体层在长活塞压缩高压气体时，随气体压力变化自身发生的物性变化，获知不同压力状态下离子液体随氢气压缩机活塞往复运动过程中对氢气压缩机性能的影响；可以用于研究高压离子液体在随长活塞运动时对密封和润滑性能的影响，以及研究与离子液体配合的密封环数量、类型、材质变化时密封环的密封性能及使用寿命。
[0015]本专利技术的模拟离子液体氢气压缩机的性能试验装置在45MPa范围内都可以安全有效的试验，压力范围广，完全能够满足试验需求。
附图说明
[0016]图1是本专利技术试验装置的整体结构示意图；
[0017]图中：1、第一步进电机，2、空压机，3、第一压力表，4、安全阀，5、第一调节阀，6、第二调节阀，7、储气罐，8、气阀，9、缸盖，10、压力传感器，11、温度传感器，12、离子液体层，13、气缸，14、长活塞，15、十字头，16、曲轴箱，17、第二步进电机，18、蓄能器，19、柱塞泵，20、补给用离子液体，21、离子液体储箱，22、第三调节阀，23、第四调节阀，24、第三步进电机，25、离子液体腔，26、第一密封环，27、第二密封环，28、第二压力表。
具体实施方式
[0018]在下文中，将参考附图对本申请的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本申请，并能够实施本申请。在不违背本申请原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。
[0019]参见图1，是本专利技术试验装置的整体结构示意图，本专利技术的模拟离子液体氢气压缩机的性能试验装置，包括气缸组件、气体压力供压组件和离子液体供压组件三部分；
[0020]所述气缸组件包括气缸13，所述气缸13一端固定安装在曲轴箱16上，气缸13的另一端由缸盖9封闭，所述缸盖9采用有机玻璃材质或其他耐压的透明材料，供试验人员或高速摄像机可以透过缸盖9直接观察气缸13内部状况，所述缸盖9通过螺栓可拆卸的安装在气缸13上；所述气缸13内部安装有长活塞14，所述曲轴箱16内安装第二步进电机17，所述第二步进电机17带动曲柄连杆结构运动，曲柄连杆结构的连杆端部通过十字头15连接所述长活塞14端部的连接杆，从而在第二步进电机17带动下，由曲柄连杆结构带动长活塞14往复运动，以对气缸13内长活塞14和缸盖9之间的空间内介质的压缩。
[0021]所述气体压力本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟离子液体氢气压缩机的性能试验装置，其特征在于，包括气缸、空压机，所述气缸的一端由透明材质制成的缸盖封闭，所述气缸内部设置有长活塞，所述长活塞受驱动的在气缸内部沿气缸内壁面往复运动，以压缩长活塞端面、气缸内壁面、缸盖内壁面之间的空间内介质；所述缸盖上设置有通孔，所述空压机经由气体管路连通至缸盖的通孔，所述空压机为长活塞端面、气缸内壁面、缸盖内壁面之间的空间内提供加压气体；所述空压机和缸盖之间的气体管路上还串接有储气罐，所述储气罐上设置有安全阀和第一压力表，所述缸盖的通孔处且位于气缸内部设置有压力传感器和温度传感器。2.根据权利要求1所述的装置，其特征还在于，所述长活塞的外周面中间段朝向径向内侧凹陷，所述凹陷构成离子液体腔，所述离子液体腔内部充注加压的离子液体，且所述长活塞外周面与气缸内壁面之间还设置有第一密封环和第二密封环，所述第一密封环位于离子液体腔的上方，所述第二密封环位于离子液体腔的下方。3.根据权利要求2所述的装置，其特征还在于，还包括蓄能器、柱塞泵和离子液体储箱，所述离子液体腔经供液管路依次连通蓄能器、柱塞泵和离子液体储箱，所述柱塞泵用于将离子液体储箱内的补给用离子液体加压输送至蓄能器和离子液体腔内部。4.根据权利要求1
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3任一项所述的装置，其特征还在于，所述缸盖的通孔处设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：王增丽，陈哲，孙家璇，代泽宇，邵华，刘宇飞，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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