一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置制造方法及图纸

技术编号:41027153 阅读:16 留言:0更新日期:2024-04-18 22:12
本申请公开一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,包括电解制氢槽和光纤光栅解调仪;所述电解制氢槽包括多个电解室;每个所述电解室外层均设有缸框,且每个电解室与电解室之间均设有橡胶垫圈;所述光纤光栅解调仪引出至少一根传输光缆铺设于所述电解制氢槽内;所述传输光缆上串联设置有多个光栅应变计,且交替布置在缸框上;每个所述光栅应变计两端固定在缸框上,固定点之间跨越多个缸框和橡胶垫圈;本申请适用于电解制氢槽外层应力场测量,光栅应变计通过测量电解制氢槽外相邻或相隔几个缸框间的应变变化来判断各电解室的工作状态及失效状况,定位到具体位置,并提供预报警,避免电解室受损而引起危及整个电解制氢槽或人员的安全事故发生。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电解制氢相关,具体涉及一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置


技术介绍

1、随着国家“双碳”目标的深度发展,通过太阳能、风能等可再生能源发电直接制取氢气,在生产过程中基本不产生温室气体的“绿氢”技术发展快速。其中产生“绿氢”的电解水制氢系统的核心是制氢电解槽,通常水制氢电解槽由若干电极板串联组成槽体,内部注满30%koh(或naoh)碱性水溶液作为电解液,运行温度控制在85-95℃;当直流电通过电解槽时,在阳极与溶液界面处发生氧化反应,制取出氧气;在阴极与溶液界面处发生还原反应,制取出氢气。

2、当电解槽温度超过95℃会有大量水蒸气混入氢气和氧气影响系统效率,连续高温运行也将使电解槽内隔膜的寿命缩短;但电解槽内温度过低会影响电解效率,系统运行温度通常控制在85~95℃;电解槽温度高时要启动冷却水泵,特别是换热器的冷却;也可通过减小电解槽工作电流降低运行温度,若温度超过上限值就要关闭电解槽电源;电解槽内各电解室的电极板、电解液和隔膜在电解时均会发生热量,当某个部件异常时会导致该电解室周围的温度与历史记录温度场和正常电解室的温度场不一致,从而导致制氢电解槽缸框间的橡胶垫圈承受的温度发生变化,严重时引起缸框间的橡胶垫圈破损形成气液泄漏造成危害。

3、因电解槽内属于高压密闭高腐蚀环境,内部结构复杂,现无简便易行的手段对电解槽内部各极板的应力进行实时检测;此外电解制氢槽处于易燃易爆区域,运行环境温度高,各极板层间间距小,应力分布复杂,应力点尺寸小,电解槽各层缸框均带电等特点,传统传感器无法做到结构特殊的电解制氢槽外层多点位应力场的实时监测。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,以解决现有技术中的问题。

2、为达到上述目的,本技术采用的技术方案是:一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,包括电解制氢槽和光纤光栅解调仪;

3、所述电解制氢槽包括多个电解室;每个所述电解室外层均设有缸框,且每个电解室与电解室之间均设有橡胶垫圈;

4、所述光纤光栅解调仪引出至少一根传输光缆铺设于所述电解制氢槽内;

5、所述传输光缆上串联设置有多个光栅应变计,且交替布置在缸框上;

6、每个所述光栅应变计两端固定在缸框上,固定点之间跨越多个缸框和橡胶垫圈。

7、优选地一种方案,所述光纤光栅解调仪引出两根传输光缆交替铺设在电解制氢槽上,形成冗余设置。

8、优选地一种方案,所述光栅应变计通过采用金属胶进行粘接至电解制氢槽的电解室上。

9、优选地一种方案,每个所述光栅应变计两端固定点间距50mm,跨接3个缸框和2层橡胶垫圈。

10、优选地一种方案,所述传输光缆根据电解制氢槽的尺寸布设光栅应变计的数量在10-20个。

11、优选地一种方案,所述光栅应变计采用高弹性金属膜片为核心的测应变结构。

12、由于上述技术方案的运用,本申请与现有技术相比的有益效果在于:

13、本申请的一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,通过采用光栅应变计有全光工作、本征安全、环境适应能力强、可靠性高、尺寸小等众多优点,适用于电解制氢槽外层应力场测量,光栅应变计可通过测量电解制氢槽外相邻或相隔几个缸框间的应变变化来判断各电解室的工作状态及失效状况,定位到具体位置,并提供预报警,避免电解室受损而引起危及整个电解制氢槽或人员的安全事故发生。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,其特征在于:包括电解制氢槽和光纤光栅解调仪;

2.如权利要求1所述的一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,其特征在于:所述光纤光栅解调仪引出两根传输光缆交替铺设在电解制氢槽上,形成冗余设置。

3.如权利要求1中所述的一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,其特征在于:所述光栅应变计通过采用金属胶进行粘接至电解制氢槽的电解室上。

4.如权利要求1所述的一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,其特征在于:每个所述光栅应变计两端固定点间距50mm,跨接3个缸框和2层橡胶垫圈。

5.如权利要求1所述的一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,其特征在于:所述传输光缆根据电解制氢槽的尺寸布设光栅应变计的数量在10-20个。

6.如权利要求5所述的一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,其特征在于:所述光栅应变计采用高弹性金属膜片为核心的测应变结构。

【技术特征摘要】

1.一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,其特征在于:包括电解制氢槽和光纤光栅解调仪;

2.如权利要求1所述的一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,其特征在于:所述光纤光栅解调仪引出两根传输光缆交替铺设在电解制氢槽上,形成冗余设置。

3.如权利要求1中所述的一种用于电解制氢槽外壳应力场的测量装置,其特征在于:所述光栅应变计通过采用金属胶进行粘接至电解制氢槽的电解室上。

4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄卫刚金庆丰
申请(专利权)人:苏州德兰能源科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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