一种研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置

专利2026-07-29  3


本发明涉及一种研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置。


背景技术:

1、近年来电化学储能电站快速发展,与此同时,由于锂电池中的有机电解液、隔膜、石墨等本体材料的固有可燃性,由锂电池热失控引发的火灾爆炸事故时有发生,这严重影响了储能产业的安全平稳运行。在地上电化学储能系统中,为了方便运输和安装,通常采用电池储能集装箱,其是在标准集装箱结构基础上进行的简单内部改造,而忽视了火灾爆炸等极端灾害下的抗力需求。

2、目前对于预制舱室储能电站爆炸事件的研究多以数值模拟研究,而原型实验成本较大,实验过程中安全风险大、成本高。因此,有必要设计一种储能舱室缩比模拟实验装置,用以模拟锂电池热失控气体的扩散过程及浓度分布规律,并研究储能舱室内爆炸荷载大小及其分布规律,以及结构的响应规律,为储能舱室的安全设计提供数据参考。


技术实现思路

1、本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置。

2、本发明所采用的技术方案有:

3、一种研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,包括防爆实验室和防泄快接头、加湿器、真空泵、抽气泵和储气罐,所述防爆实验室上设有若干防爆透明窗和若干接口,在多个接口上螺纹连接防泄快接头,剩余的接口通过堵头密封,加湿器、真空泵和抽气泵分别连接一个防泄快接头,储气罐与抽气泵相连,抽气泵将储气罐内气体抽至防爆实验室内。

4、进一步地,所述防泄快接头包括第一连接头、第二连接头、锁紧套、滚珠和第一弹簧,所述第一连接头的外壁上设有若干滚珠孔,滚珠置于滚珠孔,在第二连接头的外壁上设有限位槽,第二连接头与第一连接头相互插接,滚珠穿过滚珠孔并置于限位槽内,实现第一连接头与第二连接头之间的轴向限位;锁紧套通过第一弹簧弹性套设在第一连接头上,锁紧套将滚珠径向限位在滚珠孔内,在锁紧套的内壁上设有位移槽,轴向移动锁紧套并使位移槽置于滚珠一侧解除对滚珠的径向限位,解除第一连接头与第二连接头之间轴向限位。

5、进一步地,所述第一连接头的外壁上设有定位台阶面和卡簧,锁紧套通过定位台阶面和卡簧轴向定位在第一连接头上,第一弹簧套设在第一连接头上并置于第一连接头与锁紧套之间。

6、进一步地,所述第一连接头和第二连接头内均设有密封阀芯,第二连接头与第一连接头相互插接后,两个密封阀芯相互抵触,并使得第一连接头和第二连接头相互连通。

7、进一步地,所述密封阀芯包括密封头、第二弹簧和定位块,在第一连接头和第二连接头内均设有密封台阶面和安装台阶,第二弹簧套设在密封头,且头端将密封头抵触在密封台阶面上,尾端将定位块抵触在安装台阶上,两个密封头相互抵触使密封头远离密封台阶面,对应导通第一连接头与第二连接头。

8、进一步地,所述安装台阶与对应的第一连接头和第二连接头一体成型,在安装台阶上设有两个安装口,在定位块的外壁上设有径向凸出的定位耳,定位耳由安装口插入,旋转定位块使定位耳与安装口错开,通过第二弹簧的弹力,定位耳抵触在安装台阶上。

9、进一步地,所述防爆实验室上还连接有点火器接头,在点火器接头内插接有点火器。

10、进一步地,所述点火器接头的外壁上固定有第一密封套,第一密封套的内壁面与点火器接头的外壁面之间形成有密封插槽,在点火器的外壁上固定有第二密封套,点火器插接于点火器接头内,第二密封套的外壁与第一密封套的内壁螺纹连接。

11、进一步地,所述防爆实验室上设有液体流道,防爆实验室上的防爆透明窗为防爆玻璃,在防爆实验室一侧设置工业相机。

12、进一步地,所述防爆实验室上还设有压力传感器、温湿度传感器和阀门。

13、本发明具有如下有益效果:

14、1)本发明不仅能测试密闭条件下的爆炸荷载分布,也能做爆炸泄放研究,同时可测试相关材料的结构响应,实现多功能的目的;

15、2)可调节舱室内压力,用以模拟不同海拔条件下的气压,可通过液体循环、增湿器等调节室内温度和湿度等环境条件的变化;因此本发明是一个环境因素可调节的装置,用以模拟真实场景,获得多个参数对爆炸荷载及结构动态响应的影响。

16、3)设置防泄快接头,接头脱离时自动闭合,避免气体回流,试验效果好,且第一连接头与第二连接头之间拆装方便。

17、4)点火器设置专用的密封性结构,抗暴抗压,使用效果好。



技术特征:

1.一种研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,其特征在于:包括防爆实验室(1)、防泄快接头(2)、加湿器(5)、真空泵(6)、抽气泵(7)和储气罐(8),所述防爆实验室(1)上设有若干防爆透明窗(11)和若干接口(12),在多个接口(12)上螺纹连接防泄快接头(2),剩余的接口(12)通过堵头密封,加湿器(5)、真空泵(6)和抽气泵(7)分别连接一个防泄快接头(2),储气罐(8)与抽气泵(7)相连,抽气泵将储气罐(8)内气体抽至防爆实验室(1)内。

2.如权利要求1所述的研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,其特征在于:所述防泄快接头(2)包括第一连接头(21)、第二连接头(22)、锁紧套(23)、滚珠(24)和第一弹簧(25),所述第一连接头(21)的外壁上设有若干滚珠孔,滚珠(24)置于滚珠孔,在第二连接头(22)的外壁上设有限位槽(221),第二连接头(22)与第一连接头(21)相互插接,滚珠(24)穿过滚珠孔并置于限位槽(221)内,实现第一连接头(21)与第二连接头(22)之间的轴向限位;锁紧套(23)通过第一弹簧(25)弹性套设在第一连接头(21)上,锁紧套(23)将滚珠(24)径向限位在滚珠孔内,在锁紧套(23)的内壁上设有位移槽(231),轴向移动锁紧套(23)并使位移槽(231)置于滚珠(24)一侧解除对滚珠的径向限位,解除第一连接头(21)与第二连接头(22)之间轴向限位。

3.如权利要求2所述的研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,其特征在于:所述第一连接头(21)的外壁上设有定位台阶面(212)和卡簧(213),锁紧套(23)通过定位台阶面(212)和卡簧(213)轴向定位在第一连接头(21)上,第一弹簧(25)套设在第一连接头上并置于第一连接头与锁紧套之间。

4.如权利要求2所述的研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,其特征在于:所述第一连接头(21)和第二连接头(22)内均设有密封阀芯(26),第二连接头(22)与第一连接头(21)相互插接后,两个密封阀芯(26)相互抵触,并使得第一连接头(21)和第二连接头(22)相互连通。

5.如权利要求4所述的研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,其特征在于:所述密封阀芯(26)包括密封头(261)、第二弹簧(262)和定位块(263),在第一连接头(21)和第二连接头(22)内均设有密封台阶面(271)和安装台阶(272),第二弹簧(262)套设在密封头(261),且头端将密封头(261)抵触在密封台阶面(271)上,尾端将定位块(263)抵触在安装台阶(272)上,两个密封头(261)相互抵触使密封头(261)远离密封台阶面(271),对应导通第一连接头(21)与第二连接头(22)。

6.如权利要求5所述的研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,其特征在于:所述安装台阶(272)与对应的第一连接头(21)和第二连接头(22)一体成型,在安装台阶(272)上设有两个安装口(270),在定位块(263)的外壁上设有径向凸出的定位耳(264),定位耳(264)由安装口(270)插入,旋转定位块(263)使定位耳(264)与安装口(270)错开,通过第二弹簧(262)的弹力,定位耳(264)抵触在安装台阶(272)上。

7.如权利要求1所述的研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,其特征在于:所述防爆实验室(1)上还连接有点火器接头(3),在点火器接头(3)内插接点火器(4)。

8.如权利要求7所述的研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,其特征在于:所述点火器接头(3)的外壁上固定有第一密封套(31),第一密封套(31)的内壁面与点火器接头(3)的外壁面之间形成有密封插槽,在点火器(4)的外壁上固定有第二密封套(41),点火器(4)插接于点火器接头(3)内,第二密封套(41)的外壁与第一密封套(31)的内壁螺纹连接。

9.如权利要求1所述的研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,其特征在于:所述防爆实验室(1)上设有液体流道,防爆实验室(1)上的防爆透明窗(11)为防爆玻璃,在防爆实验室(1)一侧设置工业相机。

10.如权利要求1所述的研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,其特征在于:所述防爆实验室(1)上还设有压力传感器、温湿度传感器和阀门。


技术总结
本发明公开了一种研究预制舱室储能电站爆炸防控措施的实验装置,防爆实验室上设有若干防爆透明窗和若干接口,在多个接口上螺纹连接防泄快接头,剩余的接口通过堵头密封,加湿器、真空泵和抽气泵分别连接一个防泄快接头,储气罐与抽气泵相连,抽气泵将储气罐内气体抽至防爆实验室内。本发明不仅能测试密闭条件下的爆炸荷载分布,也能做爆炸泄放研究,同时可测试相关材料的结构响应,实现多功能的目的。

技术研发人员:宋先钊,邓树新,林津,何勇,姚箭,邢化岛,于冰冰
受保护的技术使用者:南京理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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