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低温液氢储存的现状及存在问题 被引量：40
1
作者 郭志钒 巨永林 《低温与超导》 CAS 北大核心 2019年第6期21-29,共9页
储氢是氢能发展中的一个重要方面。低温液化储氢由于其储氢密度大、能量密度高等特点,具有很大的优势。首先分析了三种主流储氢方式的优缺点与发展现状,并针对低温液态储氢技术进一步展开,从被动绝热与主动绝热两个方面介绍了当前已广... 储氢是氢能发展中的一个重要方面。低温液化储氢由于其储氢密度大、能量密度高等特点,具有很大的优势。首先分析了三种主流储氢方式的优缺点与发展现状,并针对低温液态储氢技术进一步展开,从被动绝热与主动绝热两个方面介绍了当前已广泛应用,以及新发展的绝热技术,指出其各自不足与未来的发展方向。另外还从低温容器设计的角度,对低温液氢容器的结构设计、选材以及安全性保障等方面进行了描述。 展开更多
关键词 储氢 液氢 绝热技术 储罐设计
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考虑储氢物理特性的含氢区域综合能源系统中长期优化运行 被引量：24
2
作者 任洲洋 罗潇 +3 位作者 覃惠玲 姜云鹏 杨志学 徐岩 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期3324-3332,共9页
针对储氢系统建模粗糙、氢能利用模式考虑不足等问题,提出了考虑储氢物理特性和氢能多模式利用的区域综合能源系统中长期优化运行方法。首先,考虑储氢系统物理特性,建立了基于范氏方程的高压储氢罐运行模型和考虑动态压缩比的压缩机线... 针对储氢系统建模粗糙、氢能利用模式考虑不足等问题,提出了考虑储氢物理特性和氢能多模式利用的区域综合能源系统中长期优化运行方法。首先,考虑储氢系统物理特性,建立了基于范氏方程的高压储氢罐运行模型和考虑动态压缩比的压缩机线性功耗模型。然后,构建了氢能多模式利用架构,以运行成本最小为目标,建立了考虑氢能多模式利用的中长期优化运行方法。最后,通过算例仿真验证了氢能中长期多模式利用对系统运行效益的提升作用以及准确刻画储氢系统物理特性的必要性和有效性。 展开更多
关键词 综合能源系统 储氢罐 氢能 中长期优化运行
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环境温度对高压储氢罐泄漏扩散影响的数值模拟 被引量：11
3
作者 刘延雷 郑津洋 +2 位作者 徐平 赵永志 陈虹港 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期770-772,共3页
基于FLUENT软件的物种传输与反应模块建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型,提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法.考虑到不同地区和季度温差较大,对不同环境温度下高压储氢罐发生泄漏扩散进行数值模拟.模拟结果表明:随着环境温度的升... 基于FLUENT软件的物种传输与反应模块建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型,提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法.考虑到不同地区和季度温差较大,对不同环境温度下高压储氢罐发生泄漏扩散进行数值模拟.模拟结果表明:随着环境温度的升高,氢气泄漏后扩散的速度逐渐增大,但从数值上看相差较小;在不同环境温度下,泄漏口处射流速度基本相同. 展开更多
关键词 储氢罐 泄漏扩散 数值模拟 环境温度
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轻质高压贮氢容器的现状及发展趋势 被引量：9
4
作者 郑津洋 傅强 +1 位作者 开方明 陈长聘 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期576-581,共6页
该文介绍了国内外轻质高压贮氢容器的现状和发展趋势,着重介绍了复合纤维缠绕贮氢容器结构、设计方法和检测要求。该容器采用塑料或金属内衬作为阻隔层,由外部缠绕的纤维增强材料承受载荷,并在最外层设置复合材料保护层。与钢制容器相比... 该文介绍了国内外轻质高压贮氢容器的现状和发展趋势,着重介绍了复合纤维缠绕贮氢容器结构、设计方法和检测要求。该容器采用塑料或金属内衬作为阻隔层,由外部缠绕的纤维增强材料承受载荷,并在最外层设置复合材料保护层。与钢制容器相比,复合纤维缠绕容器具有轻质、耐高压、安全可靠的特点。 展开更多
关键词 贮氢容器 复合材料 高压容器
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计及电转气的区域综合能源系统日前优化调度 被引量：10
5
作者 熊军华 焦亚纯 王梦迪 《现代电力》 北大核心 2022年第5期554-561,I0006,共9页
为了提高区域综合能源系统的经济性以及可再生能源的消纳能力,提出含电转气(power-to-gas,P2G)的调度优化模型。首先将电转气分为2个阶段运行,在电解水产生氢气环节加入储氢罐作为氢燃料电池的燃料来源,通过氢燃料电池实现氢能向电能、... 为了提高区域综合能源系统的经济性以及可再生能源的消纳能力,提出含电转气(power-to-gas,P2G)的调度优化模型。首先将电转气分为2个阶段运行,在电解水产生氢气环节加入储氢罐作为氢燃料电池的燃料来源,通过氢燃料电池实现氢能向电能、热能的转化,之后将剩余氢气输入到甲烷反应器中,减少将氢气全部直接甲烷化所产生的能量损耗。其次燃气轮机采用变效率运行模式,通过灵活调节燃气轮机的供电、供热效率,使热电出力更为经济合理。基于此,以由系统购电成本、购气成本、弃风成本以及环境成本构成的日运行成本最小为经济目标,构建含电转气的区域综合能源系统日前优化调度模型。最后利用基于空间距离的混沌粒子群算法求解,并通过算例仿真表明所提调度模型可有效促进多级能源合理高效利用,提高可再生能源消纳能力与系统运行经济性。 展开更多
关键词 P2G 区域综合能源系统 储氢罐 氢燃料电池 热电联供
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Ⅳ型储氢瓶用复合材料及制备工艺 被引量：10
6
作者 柯华 查志伟 郑虓 《纤维复合材料》 CAS 2022年第1期9-15,共7页
本文介绍了高压储氢瓶瓶体所用材料的发展进程,剖析了Ⅳ型瓶的三层结构:氢气阻隔层内胆、中间CFRP碳纤维增强环氧树脂耐压层和外表面GFRP玻璃纤维增强环氧树脂层。在完整介绍了Ⅳ型储氢瓶生产的工艺流程后,进一步深入说明了内胆滚塑成... 本文介绍了高压储氢瓶瓶体所用材料的发展进程,剖析了Ⅳ型瓶的三层结构:氢气阻隔层内胆、中间CFRP碳纤维增强环氧树脂耐压层和外表面GFRP玻璃纤维增强环氧树脂层。在完整介绍了Ⅳ型储氢瓶生产的工艺流程后,进一步深入说明了内胆滚塑成型、中间和外层纤维缠绕、环氧树脂微波固化和碳纤维干丝预浸渍工序的工艺原理及操作要点。此外,还从复合材料的角度,分析了每一层所用原料的结构特性、使用条件、潜在问题和供应情况等。希望借此梳理出Ⅳ型储氢瓶的制备工艺及材料方面的框架,便于我国早日实现相关产品的国产化。 展开更多
关键词 氢能 储罐 纤维缠绕 碳纤维 环氧树脂 乙烯-乙烯醇共聚物
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高压储氢罐不同位置泄漏扩散的数值模拟研究 被引量：7
7
作者 徐平 刘鹏飞 +4 位作者 刘延雷 郑津洋 赵永志 陈虹港 别海燕 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期921-926,共6页
随着氢能广泛的应用,储氢容器将日益增多,泄漏破坏等事故将不可避免。今建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型,提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法。通过对高压储氢罐不同位置发生泄漏扩散的数值计算,得到了不同位置泄漏后的扩散特... 随着氢能广泛的应用,储氢容器将日益增多,泄漏破坏等事故将不可避免。今建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型,提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法。通过对高压储氢罐不同位置发生泄漏扩散的数值计算,得到了不同位置泄漏后的扩散特性。对比数值模拟结果,认为储氢罐侧面与底面位置发生泄漏时,其危险性要远大于储罐顶部发生泄漏。通过数值分析,得出了该模拟条件下的危险区域在射流方向的传输距离与时间的近似关系公式。数值模拟结果可以为加氢站等场所处理氢气泄漏事故提供参考。 展开更多
关键词 储氢罐 泄漏位置 泄漏扩散 数值模拟
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车用高压储氢气瓶局部火烧试验方法研究 被引量：8
8
作者 郑津洋 欧可升 +5 位作者 花争立 徐平 何云堂 赵永志 胡军 韩冰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期58-63,共6页
高压储氢气瓶作为氢燃料电池汽车的关键部件,其在火烧情况下的安全性能备受关注。《氢燃料电池汽车全球技术法规》首次提出的车用高压储氢气瓶局部火烧试验方法,将对我国氢燃料电池汽车的发展产生重大影响。该文在分析车用高压储氢气瓶... 高压储氢气瓶作为氢燃料电池汽车的关键部件,其在火烧情况下的安全性能备受关注。《氢燃料电池汽车全球技术法规》首次提出的车用高压储氢气瓶局部火烧试验方法,将对我国氢燃料电池汽车的发展产生重大影响。该文在分析车用高压储氢气瓶整体火烧试验方法局限性的基础上,系统研究局部火烧试验方法提出的技术理由、主要内容和特点,指出我国车用高压储氢气瓶和压缩氢气储存系统发展面临的挑战,并针对我国正在制定的相关标准,提出若干建议。 展开更多
关键词 储氢气瓶 火烧试验 氢燃料电池汽车 全球技术法规 GTR
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Ti–Mn系储氢合金的研究进展
9
作者 张贺 林繁鑫 +5 位作者 刘勇 缪国栋 王振 刘春荣 李平 曲选辉 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1873-1883,共11页
Ti-Mn系储氢合金在常温下能快速可逆吸放超过1.8%(质量分数)的氢气,且具有良好的循环稳定性和较低的成本,成为最具前景的储氢合金之一,但其较高的平台压不利于大规模应用。本文综述了近年来Ti-Mn系储氢合金的研究进展,总结了取代元素的... Ti-Mn系储氢合金在常温下能快速可逆吸放超过1.8%(质量分数)的氢气,且具有良好的循环稳定性和较低的成本,成为最具前景的储氢合金之一,但其较高的平台压不利于大规模应用。本文综述了近年来Ti-Mn系储氢合金的研究进展,总结了取代元素的半径对Ti-Mn系储氢合金晶体结构的影响,讨论了氧含量、元素取代和制备工艺对材料储氢性能的影响,阐述了微观缺陷-循环稳定性的关联机制,并对Ti-Mn系储氢合金在储氢罐领域的突破性应用进行了综述。最后提出未来的研究重点将集中于工艺改进和机理分析。 展开更多
关键词 Ti–Mn系储氢合金 吸放氢反应机理 储氢性能 储氢罐
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汽车加氢站技术路线与发展规划 被引量：6
10
作者 文星 《煤气与热力》 2020年第2期J0024-J0026,J0045,J0046,共5页
分析加氢站主流技术路线,探讨在加氢站建设过程中存在的短板与发展规划。加氢站主流技术路线包括电解水制氢工艺、天然气重整制氢工艺及利用站外氢源。国产加氢站核心设备(压缩机、储氢罐、加氢机)的研制处于起步阶段,特别是压缩机仍依... 分析加氢站主流技术路线,探讨在加氢站建设过程中存在的短板与发展规划。加氢站主流技术路线包括电解水制氢工艺、天然气重整制氢工艺及利用站外氢源。国产加氢站核心设备(压缩机、储氢罐、加氢机)的研制处于起步阶段,特别是压缩机仍依赖进口关键部件,国产化还有较远距离。国家高度重视氢燃料电池汽车产业,国家和地方政府陆续出台补贴政策扶持加氢站建设。 展开更多
关键词 加氢站 技术路线 压缩机 储氢罐 加氢机
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燃料电池车载储氢瓶结构对加氢温升的影响 被引量：6
11
作者 许壮 杨康 +1 位作者 董文平 何广利 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第3期679-683,共5页
通过零维氢气物性和一维壁面散热相结合的方法,建立了燃料电池车载储氢瓶加注仿真模型,验证了加氢温升仿真的准确性。运用加注仿真模型,研究了储氢瓶壁面结构对加氢温升的影响规律。仿真结果表明,对于铝合金为内衬材料的III型储氢瓶,加... 通过零维氢气物性和一维壁面散热相结合的方法,建立了燃料电池车载储氢瓶加注仿真模型,验证了加氢温升仿真的准确性。运用加注仿真模型,研究了储氢瓶壁面结构对加氢温升的影响规律。仿真结果表明,对于铝合金为内衬材料的III型储氢瓶,加氢过程中,瓶内氢气产生的热量绝大部分被壁面材料导热吸收,仅有约2%的热量通过储氢瓶壁面散出至环境。由于内衬层铝合金材料比缠绕层碳纤维复合树脂材料具有更高的导热系数,内衬层的径向温度梯度几乎不存在,相比之下,缠绕层的径向温度梯度较大,导致内衬层导热对氢气散热的贡献更大。内衬层越薄,氢气总散热量越小,加氢温升越显著;当内衬层厚度由7 mm减薄至3 mm时,加氢温升增加约10℃。与内衬层相比,缠绕层厚度对加氢温升影响较小;当缠绕层厚度由12 mm减薄至8 mm时,加氢温升增加约1.8℃。因此,III型瓶加氢时,可以根据其壁面结构,尤其是内衬层厚度,定制化加氢速率,从而实现不超温条件下的快速加氢。 展开更多
关键词 储氢瓶 内衬层 缠绕层 加氢 温升
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滚塑工艺对IV型储氢瓶PE-HD内胆性能的影响 被引量：2
12
作者 向贵锋 刘超 +4 位作者 赵瑞 张习龙 聂新羽 柴枫 马晨辉 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期77-82,共6页
针对高压车载大容量IV型储氢气瓶塑料内胆工程化制备需求,研制出140L IV型储氢气瓶高密度聚乙烯(PE-HD)内胆,研究了滚塑成型加热温度及时间、滚塑设备主副轴转速比、冷却方式及时间等工艺参数对PE-HD内胆制品表观、力学性能的影响,结果... 针对高压车载大容量IV型储氢气瓶塑料内胆工程化制备需求,研制出140L IV型储氢气瓶高密度聚乙烯(PE-HD)内胆,研究了滚塑成型加热温度及时间、滚塑设备主副轴转速比、冷却方式及时间等工艺参数对PE-HD内胆制品表观、力学性能的影响,结果表明先预热后升温的两段式加热能保证PE-HD粉料充分熔融且不发生高温氧化,制品外观无气泡等缺陷,力学及缺口冲击强度优良;随着主副轴转速比的增加,内胆制品壁厚均匀性及表面气泡问题逐渐改善,但过高的转速比易造成制品局部位置缺料;PE-HD内胆制品的韧性和冲击强度与冷却速率呈正相关,差示扫描量热曲线表明越温和的冷却方式,降温过程时间越长,PE-HD内胆试样的结晶度越大,缓慢的降温过程可以使分子链更充分地排入晶格,促进结晶;先风冷后自然冷的两段式冷却方式能有效防止制品变形,制备的内胆综合性能最佳,其拉伸强度达18.255 MPa,断裂延伸率为486.1%,简支梁缺口冲击强度为13.08 kJ/m^(2),为同类储氢气瓶塑料内胆研制及材料开发提供一定参考。 展开更多
关键词 储氢气瓶 高密度聚乙烯 塑料内胆 滚塑工艺 缺口冲击强度
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丰田氢能源燃料电池及氢燃料罐中国专利态势分析 被引量：4
13
作者 孙晶晶 李红梅 +2 位作者 李然 郑湘南 王萌 《企业技术开发》 2015年第4期8-10,共3页
文章综述了氢能源燃料电池汽车的工作原理,针对丰田在中国的相关专利文献,通过宏观的态势分析使国内的相关行业和企业了解丰田在燃料电池汽车方面的总体情况。
关键词 氢能源燃料电池 汽车 储氢罐 专利 丰田
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复合材料全缠绕储氢气瓶研制及应用进展
14
作者 马全胜 王文义 卢钊钧 《高科技纤维与应用》 CAS 2023年第3期13-19,共7页
氢能作为零碳能源,是一种极具潜力的清洁能源。由于氢体积能量低,因此一般采用高密度方式储存氢气,高压气态储氢是目前应用最为成熟的储氢技术。随着储氢密度要求的提高,对储氢气瓶的安全性和可靠性提出更高要求。本文介绍了复合材料全... 氢能作为零碳能源,是一种极具潜力的清洁能源。由于氢体积能量低,因此一般采用高密度方式储存氢气,高压气态储氢是目前应用最为成熟的储氢技术。随着储氢密度要求的提高,对储氢气瓶的安全性和可靠性提出更高要求。本文介绍了复合材料全缠绕储氢气瓶的分类及生产厂家情况,分析了储氢气瓶所用材料及成型工艺特点,重点关注了新一代无内胆气瓶现状及研究成果。总体上看,复合材料全缠绕储氢气瓶向着高压、高储氢效率方向发展,随着氢能源领域对储氢气瓶需求提高,碳纤维复合材料在储氢气瓶领域将迎来更大发展。 展开更多
关键词 储氢气瓶 碳纤维 复合材料 内胆 缠绕成型
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小型液氢储罐的结构设计及制造 被引量：3
15
作者 何远新 熊珍艳 +3 位作者 王红星 袁蛟 吴慧敏 刘国柱 《太阳能》 2022年第5期115-119,共5页
为满足某项目小体积液氢储存需求,研制了容积为4 m^(3)的小型液氢储罐。该液氢储罐罐体采用高真空多层绝热结构,内外容器间支撑结构采用了两端金属支撑结构并采用Ag400吸附剂控制夹层真空度。在液氢储罐主体材料方面,储罐内容器采用S31... 为满足某项目小体积液氢储存需求,研制了容积为4 m^(3)的小型液氢储罐。该液氢储罐罐体采用高真空多层绝热结构,内外容器间支撑结构采用了两端金属支撑结构并采用Ag400吸附剂控制夹层真空度。在液氢储罐主体材料方面,储罐内容器采用S31608不锈钢,储罐外壳采用S30408不锈钢,并采用“等离子弧与钨极氩弧”(即“PAW+GTAW”)复合焊接工艺、实时成像及悬臂式套装等制造工艺。装载液氮工况下的测试结果表明,设计的小型液氢储罐罐体夹层真空度为3.5×10^(-3)Pa,静态日蒸发率为0.82%。 展开更多
关键词 液氢 储罐 高真空多层绝热 静态蒸发率
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6061铝合金储氢气瓶疲劳断口分析
16
作者 何振波 杨曼 +5 位作者 王生朝 郭奉彬 牌君君 欧玲 郑云志 蹇海根 《轻合金加工技术》 CAS 2023年第9期54-57,共4页
6061铝合金储氢气瓶在批量应用前的疲劳试验中发生失效断裂。本试验通过宏微观形貌观察,对该疲劳失效断口进行深入分析,并提出了具体的改进措施。结果表明,裂纹萌生于气瓶的自由表面或粗晶相位置,且加工过程中的压入物加速了试件的断裂... 6061铝合金储氢气瓶在批量应用前的疲劳试验中发生失效断裂。本试验通过宏微观形貌观察,对该疲劳失效断口进行深入分析,并提出了具体的改进措施。结果表明,裂纹萌生于气瓶的自由表面或粗晶相位置,且加工过程中的压入物加速了试件的断裂过程。在旋压工序增加清洁生产措施,做好表面检查与防护措施,提高了6061铝合金的使用寿命。 展开更多
关键词 6061铝合金 储氢气瓶 疲劳断裂 微观形貌
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船用储氢罐充注过程数值模拟研究 被引量：3
17
作者 王洪宇 袁裕鹏 +2 位作者 童亮 尹奇志 伍思繁 《武汉理工大学学报》 CAS 2022年第3期25-31,共7页
高压气态储氢将是氢燃料电池船舶发展初期储氢技术的主流方案,作者通过数值模拟研究的方式,对船舶燃料电池高压储氢罐充注过程的产热及传热情况进行了研究。以70MPa,72L的Ⅲ型高压储氢罐为研究对象,分别建立CFD二维轴对称模型、三维模型... 高压气态储氢将是氢燃料电池船舶发展初期储氢技术的主流方案,作者通过数值模拟研究的方式,对船舶燃料电池高压储氢罐充注过程的产热及传热情况进行了研究。以70MPa,72L的Ⅲ型高压储氢罐为研究对象,分别建立CFD二维轴对称模型、三维模型,研究充注过程的产热及传热情况。结果表明,储氢罐的充注过程中会产生较大的温升并容易出现局部的温度聚集情况,并且在此过程不可忽视重力造成的影响。文中所得结论可为实际的船用储氢罐的安全、高效充注提供一定的指导。 展开更多
关键词 燃料电池船舶 储氢罐 充注过程 数值模拟 温度分布
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双氧水储罐设计 被引量：3
18
作者 赵红乔 《化工设计通讯》 CAS 2021年第1期101-102,164,共3页
双氧水贮罐一般为常压储罐,由于双氧水具有易分解的特性,对双氧水储罐设计中的必要因素进行了分析。从材料选择、结构设计及制造检验等多个环节出发,阐述了双氧水贮罐设计需要注意的问题,提出了罐顶排气口面积的计算方法,确保储罐的安... 双氧水贮罐一般为常压储罐,由于双氧水具有易分解的特性,对双氧水储罐设计中的必要因素进行了分析。从材料选择、结构设计及制造检验等多个环节出发,阐述了双氧水贮罐设计需要注意的问题,提出了罐顶排气口面积的计算方法,确保储罐的安全操作性能,为双氧水储罐的设计和生产管理提供参考。 展开更多
关键词 双氧水 储罐 排气口面积
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LabVIEW软件在多通道金属氢化物储氢罐活化装置中的应用 被引量：2
19
作者 张明轩 陈东雷 +3 位作者 程宏辉 刘晶晶 徐林华 惠志文 《现代电子技术》 2021年第16期14-18,共5页
目前储氢罐活化设备存在操作繁琐、能耗大、效率低等问题,文中为此研制了多通道金属氢化物储氢罐活化装置,对活化装置的原理,软硬件结构,流程进行了系统的介绍,并详细阐述了如何通过LabVIEW软件编程实现装置的自启动、金属氢化物储氢罐... 目前储氢罐活化设备存在操作繁琐、能耗大、效率低等问题,文中为此研制了多通道金属氢化物储氢罐活化装置,对活化装置的原理,软硬件结构,流程进行了系统的介绍,并详细阐述了如何通过LabVIEW软件编程实现装置的自启动、金属氢化物储氢罐的循环活化及其放氢性能测试等功能。结果表明,利用自行编写的LabVIEW测试程序,可实现对20个金属氢化物储氢罐进行热耦合循环活化及储氢罐容量检测。该设备已被企业用于金属氢化物储氢罐实际生产中,其工作性能稳定,自动化程度高,显著改善了活化生产效率。 展开更多
关键词 金属氢化物 储氢罐 循环活化 热耦合 放氢性能 活化装置 LABVIEW
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氢气供应系统储氢罐的置换操作及危险因素分析 被引量：2
20
作者 胡立川 陈裕忠 林少国 《电站辅机》 2016年第1期49-52,共4页
以某4×1 036MW机组的氢气供应系统为例,介绍了氢气供应系统的组成及设备状况。当储氢罐需检修时,应进行检修前和检修后的置换操作。在置换操作过程中,易产生各种影响设备安全的危险因素。为此,提出了相应的预防措施和对策。通过分... 以某4×1 036MW机组的氢气供应系统为例,介绍了氢气供应系统的组成及设备状况。当储氢罐需检修时,应进行检修前和检修后的置换操作。在置换操作过程中,易产生各种影响设备安全的危险因素。为此,提出了相应的预防措施和对策。通过分析,为防止危险的发生,提出了有益的建议,并在储氢罐的置换操作中得到实施,确保了机组的稳定运行。 展开更多
关键词 氢气 供应 储氢罐 氮气 置换 操作 危险因素 分析
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