[發明專利]一種低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201710411711.1
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107238450A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 杜文清;丁懷況;汪澎;孫志和;章學華;武義鋒;韓銳;陶文兵;黃倩;盧毛磊;王沛;胡居利;任琪琛
• 申請（專利權）人: 安徽萬瑞冷電科技有限公司
• 主分類號: G01K17/12
• 分類號: G01K17/12;F17D5/00
• 代理公司: 安徽中天恒律師事務所34121
• 代理人: 朱婭娟

技術領域

本發明屬于低溫流體傳輸領域，具體涉及一種低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置及方法。

背景技術

低溫流體傳輸管線在低溫流體傳輸領域用途廣泛。結合低溫流體的應用環境，對其傳輸管線的絕熱要求極其嚴格。對低溫流體管線進行漏熱量的準確測量成為低溫流體管線設計和工程應用所需要考慮的問題。

傳統情況下，在低溫流體傳輸管線內灌裝對應的低溫流體，待低溫流體靜置一段時間恢復穩定后，通過測量低溫流體在某一段時間內的氣化量，再根據該低溫流體的汽化熱值推算出低溫流體傳輸管線漏熱值。該方法無法保證漏熱的精確測量，原因主要有兩點：其一，低溫流體在低溫流體傳輸管線內的狀態不一樣，測試的時候低溫流體是靜態的，而實際使用過程中低溫流體是運動的，這就決定漏熱測試的準確性有待考證；其二，低溫流體傳輸管線容積一般都非常的小，任何一個外界條件的異常，都會影響漏熱測試的結果，測試準確性較差。

發明內容

本發明針對現有的技術問題作出改進，即發明所要解決的技術問題是提供一種低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置及其測試方法，能夠準確地測試低溫傳輸管道的漏熱量。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案包括一種低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置及方法，具體如下：

一種低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置，包括測試用流體、控制系統以及沿流體傳輸方向依次循環連接的制冷機、第一加熱器、低溫傳輸管線、第二加熱器、質量流量計、緩沖罐和循環泵；所述控制系統對所述低溫傳輸管線后端設置的第一壓力采集裝置、第一溫度采集裝置以及所述低溫傳輸管線前端設置的第二溫度采集裝置進行信號采集，并對第一加熱器、第二加熱器進行加熱溫度控制。

作為上述低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置的改進，所述流體為氦氣。

作為上述低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置的進一步改進，所述緩沖罐還分別連接排空閥門、其上設有鋼瓶閥門的氦氣鋼瓶，所述控制系統對緩沖罐的壓力進行信號采集，對所述鋼瓶閥門和所述排空閥門進行控制。

一種低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置的測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，對測試用流體進行低溫制冷；

步驟二，對制冷后的低溫流體進行加熱，使其溫度達到低溫傳輸管線測試目標溫度值；

步驟三，低溫流體流經低溫傳輸管線，實時測量流經低溫傳輸管線兩端的低溫流體的溫度差及低溫傳輸管線附近的低溫流體壓力；

步驟四，對低溫流體加熱至常溫后進行流量測試后，其后進行緩沖存儲；

步驟五，抽取緩沖存儲的流體，供步驟一循環使用；

低溫傳輸管線的漏熱量由熱力學公式Q＝cm△t計算，其中：Q為漏熱值，△t為低溫傳輸管線兩端進出口溫差，m為一定時間段的流體質量流量m，c為流體比熱容，c由所測得的流體壓力計算得出。

作為上述低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置的測試方法的改進，該方法還包括對緩沖存儲的流體進行壓力監控，如壓力高于設定高值對流體進行排空降壓，如壓力低于設定低值補充流體。

上述低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置和方法的原理和技術效果如下：

1)實現了低溫流體在低溫傳輸管線內的持續流動；第一加熱器控制流入低溫傳輸管線的低溫流體的溫度，第二加熱器和質量流量計相結合測量流出低溫傳輸管線的流體的流量，結合相關壓力和溫度傳感裝置，通過熱力學公式可準確計算出低溫流體傳輸管線的漏熱值。

2)上述裝置通過自身的閉式循環結構，即測試用的流體緩沖后，經循環泵再次進入制冷，實現了流體的循環利用，減少了資源的浪費。

3)使用氦氣作為低溫流體測試各種低溫傳輸管線漏熱測量。由于氦氣具有臨界溫度低的特點，極其穩定且很難液化及固化。用氦氣作為低溫流體進行漏熱測試，提供了更為寬泛的溫度范圍，滿足不同低溫傳輸管線目標溫度的測試需要，具有測試通用性好的技術效果。

附圖說明

圖1為本發明的低溫流體傳輸管線漏熱測試裝置組成圖。

具體實施方式

以下描述用于揭露本發明以使本領域技術人員能夠實現本發明。以下描述中的優選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。

為敘述方便和簡潔起見，本申請所成的前為流體流動的方向一致，后為流體流動的反向方向。