[發明專利]一種低中真空復合保溫管道熱力性能集成檢測系統及應用

無效

• 申請號: 201110421189.8
• 申請日: 2012-01-30
• 公開（公告）號: CN102539470A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 那威;宋艷;李德英;史永征
• 申請（專利權）人: 北京建筑工程學院
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術領域

本發明屬于熱力性能檢測技術領域，特別涉及一種低中真空復合保溫管道熱力性能集成檢測系統及應用。

背景技術

熱力管道是集中供熱系統輸送熱水、蒸汽等熱媒的重要組成部分。近年來，國內外主流熱力管道所輸送熱媒溫度由150-250℃左右提高到600℃以上，蒸汽壓力達到2.5Mpa以上，由于熱力管道的熱媒壓力的增高和熱媒溫度的提升，在高溫熱力管道中設置真空復合保溫層是提高管道保溫性能、保證所輸運熱媒的熱力參數、增強管道防腐性能和動態監測泄漏的新技術。國內外2004年開始應用采用低中真空度的真空層復合保溫直埋管道，測定該類具有真空層的多層復合保溫結構的熱阻、導熱系數等參數對于衡量該類保溫管道熱力性能具有重要意義。

以往所采用的熱力管道熱力性能測試系統無法準確檢測新型真空層復合保溫直埋管道的整體保溫性能和復合保溫結構中各層實際熱工性能，特別是該類管道工作時其真空層絕對壓力通常在20mbar至1013mbar內波動變化，目前尚無檢測不同真空壓力條件下該類復合管道熱工性能的監測系統。該類保溫管道傳熱過程包括復合保溫結構內固體保溫材料固相導熱、保溫材料內殘留空氣的導熱、對流和輻射換熱，以及低中真空下真空層的導熱、對流和輻射換熱三部分，而檢測復合保溫結構內保溫材料纖維和保溫材料內殘留空氣、真空層三者的綜合傳熱特性能夠真實地反映管道整體的保溫性能，是優化管道復合保溫結構、評價各型保溫結構性能以及確定保溫管熱損失的關鍵。從目前國內外公開報導的文獻來看，僅見到各種材料物性測試裝置以及墻體整體熱工性能測試裝置的報導，而未見到復合保溫管道整體保溫結構熱阻測試裝置的報導，特別是帶有低中真空度的真空層和適用于熱媒溫度高達200-350℃及以上的復合保溫管道整體保溫結構熱阻測試裝置的報導。

發明內容

本發明針對上述缺陷公開了一種低中真空復合保溫管道熱力性能集成檢測系統及應用。

一種低中真空復合保溫管道熱力性能集成檢測系統由控制與數據采集系統、導熱油循環系統和恒溫小室構成。

所述控制與數據采集系統的結構如下：工業控制計算機分別連接打印機和RS232總線，RS232/485轉換器分別連接RS232總線和RS485總線，RS485總線均通過信號電纜分別與第1溫度傳感器-第48溫度傳感器、第1熱流傳感器-第16熱流傳感器、第1電量模塊-第3電量模塊和第1智能調節器-第3智能調節器連接；

第1溫度傳感器-第47溫度傳感器分別與第1熱電偶-第47熱電偶直接安裝在一起，第48溫度傳感器與測量儀器直接安裝在一起，第1熱流傳感器-第16熱流傳感器分別與第1熱流計-第16熱流計直接安裝在一起；

所述導熱油循環系統的結構如下：導熱油罐、導熱油加熱裝置、第1油泵和閥門通過油管裝配在一起，導熱油加熱裝置、第2油泵、第1接頭、第2接頭和閥門通過油管裝配在一起，導熱油罐、柔性金屬管、第1接頭、第2接頭和閥門通過油管裝配在一起；導熱油罐上方安裝有第2真空壓力計，下方通過油管與閥門連接；導熱油加熱裝置、第1放氣閥和閥門通過油管裝配在一起，導熱油加熱裝置的上方安裝液位計和第1溫度測試模塊，下方通過油管與閥門連接；恒溫小室左右兩側的油管上分別安裝有第2溫度測試模塊和第3溫度測試模塊，RS485總線通過信號電纜分別與第1油泵、液位計、第1溫度測試模塊、導熱油加熱裝置、第2油泵、第2溫度測試模塊以及第3溫度測試模塊連接；

所述恒溫小室的結構如下：測試室位于內層、補償圍護結構位于外層，通風室位于補償圍護結構的右側，控制室位于補償圍護結構和通風室的下方；

測試管段沿測試室對角線方向布置于測試室中部，其兩端分別安裝有第1接頭和第2接頭，在測試管段上依次安裝著抽氣接口、第1熱電偶-第47熱電偶、第1熱流計-第16熱流計和第1真空壓力計，第2接頭與第2放氣閥裝配在一起，測量儀器位于測試室中，它由濕度計和熱電偶組成；

補償圍護結構與測試室的間距為0.3-0.5m；

通風室內風速為0.1～0.5m/s，風機分別通過兩個空氣電加熱器與兩個空氣冷卻器裝配在一起，風機通過送風管道與測試室裝配在一起，兩個空氣冷卻器通過回風管道與測試室裝配在一起；

電源和控制臺安裝在控制室內。