[发明专利]一种潜用燃料电池双层供气管路系统

说明书

本发明公开了一种潜用防泄漏燃料电池双层供气管路系统，包括双层管段、双层减压根阀、双层减压阀、双层单向阀和控制装置；所述双层管段包括同轴布置的内管和外管，内管为供气管路，供气管路内安装有内层压力变送器；内管与外管之间形成夹层管路，夹层管路设有充气口，夹层管路内充有保护气体并安装有夹层压力变送器；所述双层管段的供气管路分别与气源和燃料电池连通；所述双层减压根阀、双层减压阀和双层单向阀沿供气气体流向依次安装在双层管段上、各阀门和各压力变送器分别与控制装置相连。本发明的有益效果为：本发明可快速判断管路内气体是否有泄漏，响应速度快，且泄漏的气体不会扩散至潜器密闭环境中，安全可靠。

技术领域

本发明涉及船舶动力系统领域，具体涉及一种潜用燃料电池双层供气管路系统。

背景技术

氢氧燃料电池是将自身携带的氢气和氧气的化学能通过电化学方式直接转换为电能供应的装置，具有效率高、振动噪声小等特点，是潜器理想的新型动力系统。动力系统气体管路焊缝和接头处有泄漏风险，普通的单层管路系统在运行时，管路内压力受气源和燃料电池的影响会有波动，仅从压力变化无法判断管路是否有泄漏；而在管路外部环境中设置对应的气体浓度传感器，虽然可以监测气体泄漏，但需要在多个位置监测，且泄漏到一定量后才会引起环境整体气体浓度的变化，同时也不易察觉是哪一部分出现泄漏。氢氧燃料电池所使用的氢气、氧气具有易燃易爆的特点，其供气系统采用单层管路无法快速判断气体是否泄漏，这些危险气体一旦泄漏至潜器的密闭环境内，可能会引起燃烧、爆炸等事故。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种响应速度快、安全可靠的潜用防泄露双层供气管路系统。

本发明采用的技术方案为：一种潜用防泄漏燃料电池双层供气管路系统，包括双层管段、双层减压根阀、双层减压阀、双层单向阀和控制装置；所述双层管段包括同轴布置的内管和外管，内管为供气管路，供气管路内安装有内层压力变送器；内管与外管之间形成夹层管路，夹层管路设有充气口，夹层管路内充有保护气体并安装有夹层压力变送器；所述双层管段的供气管路分别与气源和燃料电池连通；所述双层减压根阀、双层减压阀和双层单向阀沿供气气体流向依次安装在双层管段上；所述双层减压根阀、双层减压阀和双层单向阀均为夹套结构，包括阀门本体和外部的外套壳体，阀门本体内设阀腔，阀门本体与外套壳体之间形成夹层空间；各阀门的阀腔分别与双层管段的供气管路连通，各阀门的夹层空间分别与双层管段的夹层管路连通；所述双层减压根阀、双层减压阀、双层单向阀、内层压力变送器和夹层压力变送器分别与控制装置相连；夹层管路内的气体压力低于供气管路内气体压力，高于外部环境压力。

按上述方案，所述双层管段还包括若干周向间隔布置在内管外部的支撑体，支撑体的长度方向与内管的径向方向一致；所述支撑体的一端与内管的外壁焊接固定，支撑体的另一端与外管的内壁接触。

按上述方案，所述支撑体与外管接触的一端为半球体结构；支撑体与外管之间可滑动，不固定连接。

按上述方案，所述支撑体采用聚四氟乙烯材料制作。

按上述方案，在双层减压阀和双层单向阀之间的双层管段上还增设有双层电磁阀，双层电磁阀与控制装置电连接；所述双层电磁阀也为夹套结构，包括阀门本体和外部的外套壳体，阀门本体内设阀腔，阀门本体与外套壳体之间形成夹层空间；双层电磁阀的阀腔与双层管段的供气管路连通，双层电磁阀的夹层空间与双层管段的夹层管路连通。

按上述方案，所述夹层压力变送器安装在双层减压根阀上游的夹层管路内；所述内层压力变送器至少设置两个，分别安装在双层减压根阀与双层减压阀之间的供气管路，以及双层减压阀与双层电磁阀之间的供气管路内。

按上述方案，各阀门通过法兰与双层管段连接，法兰上开设有用于连通各阀门夹层空间与夹层管路的第一通孔，以及用于连通各阀门阀腔与供气管路的第二通孔。