[發(fā)明專利]一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實驗平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910161902.6
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109682726A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳國明;陳國星;沈孝魚;姜盛玉;董澈
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01M9/02;G01M9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實驗平臺，其特征在于：包括LNG蒸氣擴(kuò)散模擬系統(tǒng)、自然風(fēng)模擬系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，所述LNG蒸氣擴(kuò)散模擬系統(tǒng)包括LNG儲罐(1)、氣化器自增壓裝置(6)、LNG絕熱管道(7)、電磁閥(8)、渦輪流量傳感器(9)、第二壓力表(10)、阻火器(11)、泄漏噴嘴(12)，所述自然風(fēng)模擬系統(tǒng)包括風(fēng)洞(13)、防爆風(fēng)扇(14)，所述水幕系統(tǒng)包括水流管線(17)、流量控制器(18)、第三壓力表(19)、水幕噴頭(20)，所述數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)包括第一超聲波風(fēng)速計(15)、第二超聲波風(fēng)速計(16)、第三超聲波風(fēng)速計(22)、監(jiān)測點陣列(23)、高速相機(jī)(24)、信號處理器(26)、控制終端(27)，監(jiān)測點陣列(23)由布有熱電偶傳感器、壓力傳感器、甲烷濃度監(jiān)測傳感器、濕度傳感器的監(jiān)測點排列形成；LNG儲罐(1)內(nèi)的LNG通過LNG絕熱管道(7)經(jīng)泄漏噴嘴(12)泄放模擬自然條件下LNG蒸氣擴(kuò)散，水流通過水流管線(17)經(jīng)流量控制器(18)后由水幕噴頭(20)形成水幕(21)，水幕(21)兩側(cè)均設(shè)有監(jiān)測點，第一超聲波風(fēng)速計(15)、第二超聲波風(fēng)速計(16)、第三超聲波風(fēng)速計(22)、監(jiān)測點陣列(23)、高速相機(jī)(24)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)信號處理器(26)處理后與控制終端(27)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實驗平臺，其特征在于：所述的用來實驗的LNG儲存在絕熱低溫的LNG儲罐(1)中，LNG儲罐(1)上裝有液位計(2)、第一壓力表(3)、溫度計(4)、安全閥(5)、氣化器自增壓裝置(6)，氣化器自增壓裝置(6)可以提供實驗所需的穩(wěn)定的LNG泄漏壓力，當(dāng)LNG儲罐(1)內(nèi)壓力低于設(shè)定的實驗所需壓力值時，部分LNG液體會進(jìn)入氣化器自增壓裝置(6)進(jìn)行氣化，氣化后的氣體會被補充進(jìn)LNG儲罐(1)內(nèi)，進(jìn)而提供穩(wěn)定的實驗所需壓力值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實驗平臺，其特征在于：所述的LNG絕熱管道(7)上裝有阻火器(11)，保護(hù)閥門及儀表，防止意外發(fā)生危及LNG儲罐(1)安全。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實驗平臺，其特征在于：所述的各壓力表、電磁閥(8)、渦輪流量傳感器(9)、超聲波風(fēng)速計、監(jiān)測點所布各個傳感器、高速相機(jī)(24)均為防爆設(shè)備且均通過數(shù)據(jù)線經(jīng)信號處理器(26)后與控制終端(27)相連，控制終端(27)可以實時顯示所有數(shù)據(jù)并完成操作實驗，通過高速相機(jī)(24)可以觀察實驗的進(jìn)行情況，也可為典型實驗場景保存實驗影像資料，操作簡單方便。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實驗平臺，其特征在于：所述的檢測點陣列(23)與信號處理器(26)之間設(shè)有防爆隔離墻(25)，用以保證實驗人員的安全。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實驗平臺，其特征在于：所述的監(jiān)測點陣列(23)由布有熱電偶傳感器、壓力傳感器、甲烷濃度監(jiān)測傳感器、濕度傳感器的監(jiān)測點排列形成，水幕(21)兩側(cè)均設(shè)有監(jiān)測點，通過實時顯示的水幕(21)兩側(cè)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以直觀的對比分析水幕對LNG蒸氣擴(kuò)散的抑制效果，操作簡單方便，減輕了實驗人員的勞動強(qiáng)度，提高了其實驗效率。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實驗平臺，其特征在于：所述的風(fēng)洞(13)內(nèi)有防爆風(fēng)扇(14)，通過調(diào)節(jié)防爆風(fēng)扇(14)轉(zhuǎn)速，來模擬所需實驗自然風(fēng)速，風(fēng)洞(13)內(nèi)設(shè)有第一超聲波風(fēng)速計(15)，水幕(21)兩側(cè)分別設(shè)有第二超聲波風(fēng)速計(16)、第三超聲波風(fēng)速計(22)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實驗平臺，其特征在于：所述的泄漏噴嘴(12)可以更換成不同泄漏口形狀的噴嘴，水幕噴頭(20)也可以更換成不同尺寸、寬度的噴頭，水流管線(17)上裝有流量控制器(18)和第三壓力表(19)，可以通過更換泄漏噴嘴(12)研究不同泄漏口形狀對LNG蒸氣擴(kuò)散的影響，通過更換水幕噴頭(20)研究不同尺寸、寬度的水幕對LNG抑制效果的影響。