1.本技术涉及燃料电池氢循环系统测试相关技术领域,具体涉及引射器的测试系统。
背景技术:
2.氢引射器作为燃料电池供氢系统重要的技术路线之一,需要对引射器的设计性能进行验证与标定。而直接将设计的引射器接入已有的电堆系统中进行测试存在引射器不能正常工作,损伤燃料电池电堆的风险,且燃料电池系统组成复杂,无法准确的反馈引射器的工况数据。
3.现有的引射器测试系统多使用比例喷氢阀调控引射器进口压力值来进行性能测试,使用现有专利设计的系统进行测试有以下一些不足:测试系统仅对流体的压力进行控制,实际电堆中气流经过电堆后会温度会发生明显改变,流体的温度变化会对引射器的工作性能产生影响;现有测试系统多使用纯氢进行循环测试,与实际流体工况存在差异。实际工况下,燃料电堆空气侧的氮气会穿过渗透膜,同时由于电堆温度较高会有水蒸汽产生,两者影响流体的物理性质,会对引射器的工作性能产生影响。
4.因此,为了能够准确测试引射器设计工作性能,保护燃料电池电堆运行安全,设计一种专门的测试系统尤为重要。
技术实现要素:
5.本技术的目的在于提供一种引射器的测试系统,
所述测试系统仿真模拟所述引射器的实际工况,以获取所述引射器在实际工况下的性能数据。
6.一种引射器的测试系统,所述测试系统包括引射
管路和被引射管路;
7.所述引射管路和被引射管路均与所述引射器的入口连接,所述引射管路向所述引射器提供引射气体,所述被引射管路向所述引射器提供被引射气体,以测试所述引射器的性能;
8.所述引射管路和被引射管路中均设有阀门、压力传感器、加热器和温度传感器,所述阀门控制所述引射气体和被引射气体的通断,所述压力传感器检测所述引射气体和被引射气体的压力,所述加热器分别对所述引射气体和被引射气体进行加热,所述温度传感器分别检测所述引射气体和被引射气体的温度。
9.本技术的一些实施例中,所述被引射管路包括第一被引管路和第四被引管路,所述加热器包括第一加热器,所述温度传感器包括第一温度传感器;
10.所述第一被引管路包括依次串接的第一气源、第一
减压阀、第一止回阀和第一压力传感器;
11.所述第四被引管路包括依次串接的第一缓冲罐、所述第一加热器、第四减压阀、第四压力传感器、所述第一温度传感器和第一截止阀;
12.所述第一被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接,所述第四被引管
路的输出端与所述引射器的入口连接。
13.本技术的一些实施例中,所述加热器还包括第二加热器,所述温度传感器还包括第二温度传感器;
14.所述引射管路包括依次串接的第四气源、第五减压阀、第五压力传感器、第二缓冲罐、第六减压阀、所述第二加热器、第六压力传感器、所述第二温度传感器和第二截止阀;
15.所述引射管路的输出端与所述引射器的入口连接。
16.本技术的一些实施例中,所述被引射管路还包括第二被引管路;
17.所述第二被引管路包括依次串接的第二气源、第二减压阀、第二止回阀和第二压力传感器;
18.所述第二被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接。
19.本技术的一些实施例中,所述被引射管路还包括第三被引管路;
20.所述第三被引管路包括依次串接的第三气源、第三减压阀、第三止回阀和第三压力传感器;
21.所述第三被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接。
22.本技术的一些实施例中,所述第一气源和第四气源相同并且均包括氢气源,所述第二气源和第三气源分别是氮气、水蒸汽中的一种。
23.本技术的一些实施例中,所述第四减压阀和第四压力传感器之间还设有湿度传感器。
24.本技术的一些实施例中,所述第一减压阀和第一止回阀之间还串接有第一质量
流量计,所述第二减压阀和第二止回阀之间还串接有第二质量流量计,所述第三减压阀和第三止回阀之间还串接有第三质量流量计,所述第二加热器和第六压力传感器之间还串接有第四质量流量计。
25.本技术的一些实施例中,在所述第一减压阀和第一质量流量计之间还串接有第一针阀,在所述第二减压阀和第二质量流量计之间还串接有第二针阀,在所述第三减压阀和第三质量流量计还串接有第三针阀,在所述第六减压阀和第二加热器之间还设有第四针阀。
26.本技术的一些实施例中,所述第二温度传感器和第二截止阀之间还设有第五针阀。
27.本技术的一些实施例中,所述测试系统还包括排气管路,所述排气管路包括依次串接的第七压力传感器、第三温度传感器、第三缓冲罐和第六针阀,并且所述第七压力传感器与所述引射器的出口连接。
28.本技术的一些实施例中,所述第一加热器的两端还并联设置有第一冷却器,所述第二加热器的两端还并联设置有第二冷却器。
29.本技术的一些实施例中,位于所述第一针阀和第一质量流量计之间的管路形成第一前置管路,所述第一前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第一止回阀和第一质量流量计之间的管路形成第一后置管路,所述第一后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;
30.位于所述第二针阀和第二质量流量计之间的管路形成第二前置管路,所述第二前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第二止回阀和第二质量流量计之间的
管路形成第二后置管路,所述第二后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;
31.位于所述第三针阀和第三质量流量计之间的管路形成第三前置管路,所述第三前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第三止回阀和第三质量流量计之间的管路形成第三后置管路,所述第三后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;
32.位于所述第二加热器和第四质量流量计之间的管路形成第四前置管路,所述第四前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第六压力传感器和第四质量流量计之间的管路形成第四后置管路,所述第四后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍。
33.本技术的有益效果是:
34.1、本技术提供了一种引射器的测试系统,较于现有技术中仅考察了压力的做法,本技术增设了加热器和温度传感器以进一步仿真模拟出实际电堆中气流经过电堆后温度会发生明显变化的情景;因为流体温度变化会影响引射器的工作性能,而本技术考虑到了温度这一影响因素,使得所述测试系统获得了关于引射器实际工况下的运转情况的更接近真实的测试数据。
35.2、本技术考虑到了实际工况下燃料电堆空气侧的氮气会穿过渗透膜,氮气会对引射器中的流体产生影响,进而影响引射器的工作性能,因此本技术的测试系统增加了供给氮气的被引射管路,以进一步地仿真模拟引射器在实际运行环境,使得引射器在一个更接近真实工况的测试环境中运作并获取其运行数据,分析该数据后可以更准确地验证评估引射器的设计。
36.3、本技术考虑到了实际工况下由于电堆温度较高会产生水蒸汽,水蒸汽会对引射器中的流体产生影响,进而影响引射器的工作性能,因此本技术的测试系统增加了供给水蒸汽的被引射管路,以进一步地仿真模拟引射器在实际运行环境,使得引射器在一个更接近真实工况的测试环境中运作并获取其运行数据,分析该数据后可以更准确地验证评估引射器的设计。
37.4、本技术提供的引射器测试系统,可以调控各气源组分的比例、温度、压力以及流量,能使所述引射器在一个更接近真实工况的环境下运行测试以获取其工作数据,进而对所述引射器的设计进行验证评估。
38.5、本技术的测试系统可以实现分比配置引射流和二次流流体的压力、温度、流量,使得测试系统可对引射器工作范围内的不同工况测试点加以验证评估。
39.6、本技术通过质量流量计实现二次流组分的准确配比,使用加热器和阀门调控供给引射器流体的温度、压力、流量,使得测试环境更接近真实工况或设定的测试工况。
40.7、本技术通过切换被引射管路的阀门,分析不同气体组分(纯氢、混合流)条件下引射器的工作性能。
41.8、由于实际工作时引射流体的氢气来自外部气源而可能受到环境的影响进而出现温度浮动的情况,本技术通过给上述两个加热器分别并联设置一冷却器,实现了试验气体的温度能够覆盖实际应用的低温、常温、高温工况,进一步增强了所述测试系统对于实际工况的仿真模拟能力。
附图说明
42.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为测试系统的管路图。
44.本技术说明书附图中的主要附图标记说明如下:
45.10-第一气源;11-第一减压阀;12-第一针阀;13-第一质量流量计;14-第一止回阀;15-第一压力传感器;20-第二气源;21-第二减压阀;22-第二针阀;23-第二质量流量计;24-第二止回阀;25-第二压力传感器;30-第三气源;31-第三减压阀;32-第三针阀;33-第三质量流量计;34-第三止回阀;35-第三压力传感器;41-安全阀;42-第一缓冲罐;43-第一加热器;44-第四减压阀;45-湿度传感器;46-第四压力传感器;47-第一温度传感器;48-第一截止阀;50-第四气源;51-第五减压阀;52-第五压力传感器;53-第二缓冲罐;54-第六减压阀;55-第四针阀;56-第二加热器;57-第四质量流量计;58-第六压力传感器;59-第二温度传感器;591-第二截止阀;592-第五针阀;61-第七压力传感器;62-第三温度传感器;63-第三缓冲罐;64-第六针阀;7-引射器;71-入口;72-出口;431-第一冷却器;561-第二冷却器。
具体实施方式
46.下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描所述,显然,所描所述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。
47.本技术提供一种引射器的测试系统,以下分别进行详细说明。需要说明的是,以下实施例的描所述顺序不作为对本技术实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中,对各个实施例的描所述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
48.实施例1
49.如图1所示,本技术的一些实施例中,一种引射器7的测试系统,所述测试系统包括引射管路和被引射管路;所述引射管路和被引射管路均与所述引射器7的入口71连接,所述引射管路向所述引射器7提供引射气体,所述被引射管路向所述引射器7提供被引射气体,以测试所述引射器7的性能;所述引射管路向所述引射器7提供高压气体,所述被引射管路向所述引射器7提供低压气体,所述低压气体和高压气体在所述引射器7中混合。
50.如图1所示,所述引射管路和被引射管路中均设有阀门、压力传感器、加热器和温度传感器,所述阀门控制所述引射气体和被引射气体的通断,还可控制所述引射气体和被引射气体的流量大小;所述压力传感器检测所述引射气体和被引射气体的压力所述加热器分别对所述引射气体和被引射气体进行加热,所述温度传感器分别检测所述引射气体和被引射气体的温度;相较于现有技术中仅单一考察了气体压力因素对于所述引射器7的性能影响,本技术增设了所述加热器和温度传感器以进一步仿真模拟出实际电堆中气流经过电堆后温度会发生明显变化的情景,因为流体温度变化会影响所述引射器7的工作性能,而本技术考虑到了温度这一影响因素,使得所述测试系统仿真模拟并获得了关于所述引射器7在实际工况下运行数据,进而根据该数据验证、评估进而优化对于引射器的设计。
51.如图1所示,本技术的一些实施例中,所述被引射管路包括第一被引管路和第四被引管路,所述加热器包括第一加热器43,所述温度传感器包括第一温度传感器47;所述第一被引管路包括依次串接的第一气源10、第一减压阀11、第一止回阀14和第一压力传感器15;所述第四被引管路包括依次串接的第一缓冲罐42、所述第一加热器43、第四减压阀44、第四压力传感器46、所述第一温度传感器47和第一截止阀48;所述第一被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接,所述第四被引管路的输出端与所述引射器7的入口71连接。当所述被引射管路仅含有所述第一被引管路和第四被引管路时,可以测试所述引射器7在纯氢条件下的工作性能。可以理解的是,如图1所示,本技术的一些实施例中,所述第一被引管路的输出端位于所述第一压力传感器15的一侧,所述第四被引管路的输入端位于所述第一缓冲罐42的一侧,所述第一压力传感器15与所述第一缓冲罐42串接;所述第四被引管路的输出端位于所述第一截止阀48的一侧,所述第一截止阀48与所述引射器7的入口71串接。
52.如图1所示,本技术的一些实施例中,所述加热器还包括第二加热器56,所述温度传感器还包括第二温度传感器59;所述引射管路包括依次串接的第四气源50、第五减压阀51、第五压力传感器52、第二缓冲罐53、第六减压阀54、所述第二加热器56、第六压力传感器58、所述第二温度传感器59和第二截止阀591;所述引射管路的输出端与所述引射器7的入口71连接。可以理解的是,如图1所示,本技术的一些实施例中,所述引射管路的输出端位于所述第二截止阀591的一侧,所述第二截止阀591与所述引射器7的入口71串接。所述第二缓冲罐53的设置是为了防止第四气源50出来的气体波动对所述测试系统的安全性以及测试工况准确性的影响,防止管路内出现超压等极端异常工况时损毁所述测试系统。
53.如图1所示,本技术的一些实施例中,所述被引射管路还包括第二被引管路;所述第二被引管路包括依次串接的第二气源20、第二减压阀21、第二止回阀24和第二压力传感器25;所述第二被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接。可以理解的是,如图1所示,本技术的一些实施例中,所述第二被引管路的输出端位于所述第二压力传感器25的一侧,所述第二压力传感器25与所述引射器7的入口71串接。
54.如图1所示,本技术的一些实施例中,所述被引射管路还包括第三被引管路;所述第三被引管路包括依次串接的第三气源30、第三减压阀31、第三止回阀34和第三压力传感器35;所述第三被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接。可以理解的是,如图1所示,本技术的一些实施例中,所述第三被引管路的输出端位于所述第三压力传感器35的一侧,所述第三压力传感器35与所述引射器7的入口71串接。
55.本技术的一些实施例中,所述第一气源10和第四气源50相同并且均包括氢气源,所述第二气源20和第三气源30分别是氮气、水蒸汽中的一种。当所述第二气源20为氮气并且所述被引射管路只设有所述第二被引射管路时,所述测试系统可测得所述引射器7在氢氮混合条件下的工作性能;当所述第二气源20为水蒸汽并且所述被引射管路只设有所述第二被引射管路时,所述测试系统可测得所述引射器7在氢水混合条件下的工作性能;当所述被引射管路同时设有所述第二被引射管路和第三被引射管路,并且所述第二气源20和第三气源30分别是氮气、水蒸汽中的一种时,所述测试系统可测得所述引射器7在氢气、氮气和水蒸汽混合的条件下的工作性能,此时所述测试系统的仿真模拟接近于真实工况。
56.如图1所示,本技术的一些实施例中,所述第四减压阀44和第四压力传感器46之间还设有湿度传感器45;本技术考虑到了实际工况下由于电堆温度较高会产生水蒸汽,水蒸
汽会对引射器中的流体产生影响,进而影响引射器的工作性能,本技术的测试系统增加了供给水蒸汽的被引射管路,以进一步地仿真模拟引射器在实际运行环境,使得引射器在一个更接近真实工况的测试环境中运作并获取其运行数据,分析该数据后可以更准确地验证评估引射器的设计。
57.如图1所示,本技术的一些实施例中,所述第一减压阀11和第一止回阀14之间还串接有第一质量流量计13,所述第二减压阀21和第二止回阀24之间还串接有第二质量流量计23,所述第三减压阀31和第三止回阀34之间还串接有第三质量流量计33,所述第二加热器56和第六压力传感器58之间还串接有第四质量流量计57;本技术增设了上述的质量流量计,以获取所述引射气体、被引射气体的流量数据,用于验证、评估所述引射器7的工作性能。
58.如图1所示,本技术的一些实施例中,在所述第一减压阀11和第一质量流量计13之间还串接有第一针阀12,在所述第二减压阀21和第二质量流量计23之间还串接有第二针阀22,在所述第三减压阀31和第三质量流量计33还串接有第三针阀32,在所述第六减压阀54和第二加热器56之间还设有第四针阀55;根据上述的质量流量计的数据操控上述的针阀,进而调整所述引射气体和/或被引射气体的流量,进而验证、评估、考察各种不同组分条件下所述引射器7的工作性能。
59.本技术通过上述的质量流量计、针阀、加热器、温度传感器、减压阀和压力传感器的设置,实现了分比配置引射流和二次流流体的压力、温度、流量,使得测试系统可对引射器工作范围内的不同工况测试点加以验证评估。本技术通过质量流量计实现二次流组分的准确配比,使用加热器和阀门调控供给引射器流体的温度、压力、流量,使得测试环境更接近真实工况或设定的测试工况。
60.如图1所示,本技术的一些实施例中,所述测试系统还包括排气管路,所述排气管路包括依次串接的第七压力传感器61、第三温度传感器62、第三缓冲罐63和第六针阀64,并且所述第七压力传感器61与所述引射器7的出口72连接;上述排气管路中,所述第七压力传感器61可读取所述尾气的压力,所述第三温度传感器62可读取所述尾气的温度,所述第三缓冲罐63起到安全保护的作用,所述第六针阀64的一端连接至所述测试系统的外部以排出所述尾气。
61.如图1所示,本技术的一些实施例中,所述第二温度传感器59和第二截止阀591之间还设有第五针阀592,所述第五针阀592的一端接于所述引射管路,另一端可将所述引射管路中的引射气体排出至所述测试系统的外部,如此所述引射管路中的气体便可不经过所述引射器7以及排气管路而被直接排出所述测试系统。
62.本技术的一些实施例中,在所述第一温度传感器47和第一截止阀48之间还可设置一针阀(未示出),利用该针阀将所述被引射管路中的气体排出至所述测试系统的外部,如此被引射管路中的气体便可不经过所述引射器7以及排气管路而被直接排出所述测试系统。
63.如图1所示,在所述第四被引管路中,所述第一缓冲罐42上还设有一安全阀41,以保护所述被引射管路中的气压维持在安全水平。
64.本技术的一些实施例中,所述第一加热器43的两端还并联设置有第一冷却器431,所述第二加热器56的两端还并联设置有第二冷却器561。由于实际工作时引射流体的氢气
来自外部气源而可能受到环境的影响进而出现温度浮动的情况,本技术通过给上述两个加热器分别并联设置一冷却器,实现了试验气体的温度能够覆盖实际应用的低温、常温、高温工况,进一步增强了所述测试系统对于实际工况的仿真模拟能力。
65.本技术的一些实施例中,位于所述第一针阀12和第一质量流量计13之间的管路形成第一前置管路(未标号),所述第一前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第一止回阀14和第一质量流量计13之间的管路形成第一后置管路(未标号),所述第一后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第二针阀22和第二质量流量计23之间的管路形成第二前置管路(未标号),所述第二前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第二止回阀24和第二质量流量计23之间的管路形成第二后置管路(未标号),所述第二后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第三针阀32和第三质量流量计33之间的管路形成第三前置管路(未标号),所述第三前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第三止回阀34和第三质量流量计33之间的管路形成第三后置管路(未标号),所述第三后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第二加热器56和第四质量流量计57之间的管路形成第四前置管路(未标号),所述第四前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第六压力传感器58和第四质量流量计57之间的管路形成第四后置管路(未标号),所述第四后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;质量流量的精准测量需要流经各质量流量计的气流流动平稳,故在每个质量流量计前后各增加5~20倍管径长度的直管段,以保证流经各质量流量计的气流足够平稳,以保证测量精度。
66.可以理解的是,在本技术的一些实施例中,当所述第二加热器56与所述第二冷却器561并联设置时,所述加热器56和第二冷却器561的支线管路汇合形成的主线管路上具有一合并点(未标号),所述合并点与所述第四质量流量计57之间的管路为该些实施例中的所述第四前置管路,并且所述第四前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍。
67.可以理解的是,本技术的一些实施例中,可以根据实际需求将各前置管路的管路长度和管路直径的比值设置成5~10倍、或者8~13倍、或者10~17倍等。
68.实施例2
69.一种引射器7的测试方法,采用一测试系统,所述测试系统包括引射管路和被引射管路;所述引射管路和被引射管路与所述引射器7的入口71连接,所述引射管路向所述引射器7提供引射气体,所述被引射管路向所述引射器7提供被引射气体,以测试所述引射器7的性能;所述引射管路和被引射管路中均设有阀门、压力传感器、加热器和温度传感器,所述阀门控制所述引射气体和被引射气体的通断,所述压力传感器检测所述引射气体和被引射气体的压力所述加热器分别对所述引射气体和被引射气体进行加热,所述温度传感器分别检测所述引射气体和被引射气体的温度;所述引射器7的出口72设有所述压力传感器和温度传感器,以读取所述引射器7的尾气的压力和温度。所述测试方法包括:步骤一,打开所述阀门,根据所述压力传感器调整所述阀门,根据所述温度传感器调整所述加热器,使所述引射气体和被引射气体进入所述引射器7中;步骤二,读取所述压力传感器和温度传感器以分别获取所述引射气体、被引射气体和尾气的压力和温度数据。
70.本技术的一些实施例中,所述测试系统的被引射管路中,包括第一被引管路和第四被引管路;所述第一被引管路包括依次串接的第一气源10、第一减压阀11、第一止回阀14和第一压力传感器15;所述第四被引管路包括依次串接的第一缓冲罐42、第一加热器43、第
四减压阀44、第四压力传感器46、第一温度传感器47和第一截止阀48;所述第一被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接,所述第四被引管路的输出端与所述引射器7的入口71连接。所述测试系统的所述引射管路包括依次串接的第四气源50、第五减压阀51、第五压力传感器52、第二缓冲罐53、第六减压阀54、第二加热器56、第六压力传感器58、第二温度传感器59和第二截止阀591;所述引射管路的输出端与所述引射器7的入口71连接。所述测试方法中,所述步骤一中,打开所述第一减压阀11和第一止回阀14,所述第一气源10输出第一气体,所述第一气体通过所述第一被引管路并在所述第一缓冲罐42中形成所述被引射气体后进入所述引射器7中;所述步骤二中,读取所述第一压力传感器15以获取所述第一气体的压力,读取所述第四压力传感器46和第一温度传感器47以分别获取所述被引射气体的压力和温度。所述测试方法中,所述步骤一中,打开所述第五减压阀51、第六减压阀54和第二截止阀591,所述第四气源50输出所述引射气体,所述引射气体通过所述引射管路并进入所述引射器7中;所述步骤二中,读取所述第六压力传感器58和第二温度传感器59以分别获取所述引射气体的压力和温度。
71.所述测试系统的所述引射器7的出口72依次串接有第七压力传感器61和第三温度传感器62。所述测试方法中,所述步骤二中,读取所述第七压力传感器61和第三温度传感器62以分别获取所述尾气的压力和温度,根据所述尾气的压力和温度指标以评估所述引射器7的工作性能。
72.本技术的一些实施例中,所述测试方法中,在所述步骤一之前还包括被引射气体准备,所述被引射气体准备包括,打开所述第一减压阀11和第一止回阀14,所述第一气源10输出所述第一气体,根据所述第一压力传感器15的读数调整所述第一减压阀11。所述测试方法中,在所述步骤一之前还包括引射气体准备,所述引射气体准备包括,打开所述第五减压阀51和第六减压阀54,根据所述第五压力传感器52调整所述第五减压阀51,根据所述第六压力传感器58调整所述第六减压阀54,根据所述第二温度传感器59调整所述第二加热器56,以调整所述引射气体的温度和压力参数,以符合对于所述引射器7的各项性能指标的测试条件需求。
73.本技术的一些实施例中,所述测试系统的所述被引射管路还包括第二被引管路;所述第二被引管路包括依次串接的第二气源20、第二减压阀21、第二止回阀24和第二压力传感器25;所述第二被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接。所述测试方法中,所述步骤一中还包括,打开所述第二减压阀21和第二止回阀24,所述第二气源20输出第二气体,所述第二气体通过所述第二被引管路并在所述第一缓冲罐42中与所述第一气体共同形成所述被引射气体后进入所述引射器7中;所述步骤二中,读取所述第二压力传感器25以获取所述第二气体的压力。所述测试方法中,所述被引射气体准备包括,打开所述第二减压阀21和第二止回阀24,所述第二气源20输出所述第二气体,根据所述第二压力传感器25的读数调整所述第二减压阀21。
74.本技术的一些实施例中,所述测试系统的所述被引射管路还包括第三被引管路;所述第三被引管路包括依次串接的第三气源30、第三减压阀31、第三止回阀34和第三压力传感器35;所述第三被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接。所述测试方法中,所述步骤一中还包括,打开所述第三减压阀31和第三止回阀34,所述第三气源30输出第三气体,所述第三气体通过所述第三被引管路并在所述第一缓冲罐42中与所述第一气体和
第二气体共同形成所述被引射气体后进入所述引射器7中;所述步骤二中,读取所述第三压力传感器35以获取所述第三气体的压力。所述测试方法中,所述被引射气体准备包括,打开所述第三减压阀31和第三止回阀34,所述第三气源30输出所述第三气体,根据所述第三压力传感器35的读数调整所述第三减压阀31;调整所述第一减压阀11、第二减压阀21、第三减压阀31、第一加热器43、第四减压阀44,以调整所述被引射气体,使得所述被引射气体符合设计需求中的各项指标,进而使得所述测试系统和测试方法得到的实验数据能够符合各种变量条件。
75.如图1所示,本技术的一些实施例中,所述第四减压阀44和第四压力传感器46之间还设有湿度传感器45;本技术考虑到了实际工况下由于电堆温度较高会产生水蒸汽,水蒸汽会对引射器中的流体产生影响,进而影响引射器的工作性能,本技术的测试系统增加了供给水蒸汽的被引射管路,以进一步地仿真模拟引射器在实际运行环境,使得引射器在一个更接近真实工况的测试环境中运作并获取其运行数据,分析该数据后可以更准确地验证评估引射器的设计。
76.本技术的一些实施例中,所述测试系统中,在所述第一减压阀11和第一止回阀14之间还串接有第一质量流量计13,在所述第二减压阀21和第二止回阀24之间还串接有第二质量流量计23,在所述第三减压阀31和第三止回阀34之间还串接有第三质量流量计33,在第二加热器56和第六压力传感器58之间还串接有第四质量流量计57。所述测试方法中,所述步骤二还包括,根据所述第一质量流量计13读取所述第一被引管路的流量,根据所述第二质量流量计23读取所述第二被引管路的流量,所述第三质量流量计33读取所述第三被引管路的流量,根据所述第四质量流量计57读取所述引射管路的流量;通过上述方式获得的各质量流量计的读数,能够借以评估、验证所述引射器7的工作性能,进而完善或优化对于所述引射器7的设计。
77.本技术的一些实施例中,所述测试系统中,在所述第一减压阀11和第一质量流量计13之间还串接有第一针阀12,在所述第二减压阀21和第二质量流量计23之间还串接有第二针阀22,在所述第三减压阀31和第三质量流量计33之间还串接有第三针阀32,在所述第六减压阀54和第二加热器56之间还设有第四针阀55。所述测试方法中,所述步骤二还包括,根据所述第一质量流量计13的读数调整所述第一针阀12,根据所述第二质量流量计23的读数调整所述第二针阀22,根据所述第三质量流量计33调整所述第三针阀32,根据所述第四质量流量计57调整所述第四针阀55,上述的针阀可以根据上述的质量流量计的读数进行调节,目的是获取符合需要的气体流量,进而根据该流量数据对所述引射器7的工作性能加以验证和评估。
78.本技术的一些实施例中,所述测试方法中,在所述被引射气体准备之前还包括被引射管路吹扫,所述被引射管路吹扫包括,关闭上述的所有阀门,开启所述第一止回阀14、第二止回阀24、第三止回阀34、第一针阀12、第二针阀22、第三针阀32、第一减压阀11、第二减压阀21和第三减压阀31,直到所述第一压力传感器15的读数达到第一预设值,所述第二压力传感器25的读数达到第二预设值,所述第三压力传感器35的读数达到第三预设值,关闭所述第一针阀12、第二针阀22和第三针阀32,打开所述第四减压阀44、第一截止阀48和第六针阀64,直到所述第一压力传感器15的读数达到第四预设值,第二压力传感器25的读数达到第五预设值,第三压力传感器35的读数达到第六预设值,关闭上述的所有阀门,然后至
少重复一次上述操作;上述的被引射管路吹扫是为了避免或减少管路中残余杂气对于引射器性能测试结果的影响和干扰。
79.本技术的一些实施例中,所述测试方法中,在所述引射气体准备之前还包括引射管路吹扫,所述引射管路吹扫包括,开启所述第四气源50,打开所述第五减压阀51和第六减压阀54,直到所述第六压力传感器58的读数达到第七预设值,关闭所述第五减压阀51并打开第五针阀592,直到所述第六压力传感器58的读数达到第八预设值,关闭上述的所有阀门,然后至少重复一次上述操作;上述的引射管路吹扫是为了避免或减少管路中残余杂气对于引射器性能测试结果的影响和干扰。
80.可以理解的是,上述的第一预设值、第二预设值、第三预设值、第四预设值、第五预设值、第六预设值、第七预设值和第八预设值均可根据实际需求进行数值上的设定、变换、调整。
81.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。此外,说明书中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
技术特征:
1.一种引射器的测试系统,其特征在于,所述测试系统包括引射管路和被引射管路;所述引射管路和被引射管路均与所述引射器的入口连接,所述引射管路向所述引射器提供引射气体,所述被引射管路向所述引射器提供被引射气体,以测试所述引射器的性能;所述引射管路和被引射管路中均设有阀门、压力传感器、加热器和温度传感器,所述阀门控制所述引射气体和被引射气体的通断,所述压力传感器检测所述引射气体和被引射气体的压力,所述加热器分别对所述引射气体和被引射气体进行加热,所述温度传感器分别检测所述引射气体和被引射气体的温度。2.根据权利要求1所述的测试系统,其特征在于,所述被引射管路包括第一被引管路和第四被引管路,所述加热器包括第一加热器,所述温度传感器包括第一温度传感器;所述第一被引管路包括依次串接的第一气源、第一减压阀、第一止回阀和第一压力传感器;所述第四被引管路包括依次串接的第一缓冲罐、所述第一加热器、第四减压阀、第四压力传感器、所述第一温度传感器和第一截止阀;所述第一被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接,所述第四被引管路的输出端与所述引射器的入口连接。3.根据权利要求2所述的测试系统,其特征在于,所述加热器还包括第二加热器,所述温度传感器还包括第二温度传感器;所述引射管路包括依次串接的第四气源、第五减压阀、第五压力传感器、第二缓冲罐、第六减压阀、所述第二加热器、第六压力传感器、所述第二温度传感器和第二截止阀;所述引射管路的输出端与所述引射器的入口连接。4.根据权利要求3所述的测试系统,其特征在于,所述被引射管路还包括第二被引管路;所述第二被引管路包括依次串接的第二气源、第二减压阀、第二止回阀和第二压力传感器;所述第二被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接。5.根据权利要求4所述的测试系统,其特征在于,所述被引射管路还包括第三被引管路;所述第三被引管路包括依次串接的第三气源、第三减压阀、第三止回阀和第三压力传感器;所述第三被引管路的输出端与所述第四被引管路的输入端连接。6.根据权利要求5所述的测试系统,其特征在于,所述第一气源和第四气源相同并且均包括氢气源,所述第二气源和第三气源分别是氮气、水蒸汽中的一种。7.根据权利要求6所述的测试系统,其特征在于,所述第四减压阀和第四压力传感器之间还设有湿度传感器。8.根据权利要求5所述的测试系统,其特征在于,所述第一减压阀和第一止回阀之间还串接有第一质量流量计,所述第二减压阀和第二止回阀之间还串接有第二质量流量计,所述第三减压阀和第三止回阀之间还串接有第三质量流量计,所述第二加热器和第六压力传感器之间还串接有第四质量流量计。9.根据权利要求8所述的测试系统,其特征在于,在所述第一减压阀和第一质量流量计
之间还串接有第一针阀,在所述第二减压阀和第二质量流量计之间还串接有第二针阀,在所述第三减压阀和第三质量流量计还串接有第三针阀,在所述第六减压阀和第二加热器之间还设有第四针阀。10.根据权利要求3-9中任一项所述的测试系统,其特征在于,所述第二温度传感器和第二截止阀之间还设有第五针阀。11.根据权利要求3-9中任一项所述的测试系统,其特征在于,所述测试系统还包括排气管路,所述排气管路包括依次串接的第七压力传感器、第三温度传感器、第三缓冲罐和第六针阀,并且所述第七压力传感器与所述引射器的出口连接。12.根据权利要求3-9中任一项所述的测试系统,其特征在于,所述第一加热器的两端还并联设置有第一冷却器,所述第二加热器的两端还并联设置有第二冷却器。13.根据权利要求9所述的测试系统,其特征在于,位于所述第一针阀和第一质量流量计之间的管路形成第一前置管路,所述第一前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第一止回阀和第一质量流量计之间的管路形成第一后置管路,所述第一后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第二针阀和第二质量流量计之间的管路形成第二前置管路,所述第二前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第二止回阀和第二质量流量计之间的管路形成第二后置管路,所述第二后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第三针阀和第三质量流量计之间的管路形成第三前置管路,所述第三前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第三止回阀和第三质量流量计之间的管路形成第三后置管路,所述第三后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第二加热器和第四质量流量计之间的管路形成第四前置管路,所述第四前置管路的管路长度是管路直径的5~20倍;位于所述第六压力传感器和第四质量流量计之间的管路形成第四后置管路,所述第四后置管路的管路长度是管路直径的5~20倍。
技术总结
本申请提供了一种引射器的测试系统,所述测试系统包括引射管路和被引射管路;所述引射管路向所述引射器提供引射气体,所述被引射管路向所述引射器提供被引射气体;所述引射管路和被引射管路中均设有阀门、压力传感器、加热器和温度传感器。本申请提供了一种引射器的测试系统,以仿真模拟引射器的实际工况并获取关于引射器工作性能的数据。于引射器工作性能的数据。于引射器工作性能的数据。
技术研发人员:
徐明照 刁安娜 姚彦辰 马永军 袁玮玮 申迎峰 杨小强 王晓璐 林艳斐 王胜蓝 王小龙
受保护的技术使用者:
中国船舶集团有限公司第七一一研究所
技术研发日:
2022.07.04
技术公布日:
2022/11/21