[發明專利]一種實現低溫管道系統壓力振蕩調控的結構及方法

有效

• 申請號: 202010151716.7
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111425688B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 胡露露;陳慧;亓新;劉迎文
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F16L55/045
• 分類號: F16L55/045
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

一種實現低溫管道系統壓力振蕩調控的結構及方法，包括內置有低溫液體的低溫液體儲箱，在低溫液體儲箱內設置有開口端與低溫液體儲箱相連另一端封閉的低溫管道，在低溫管道上安裝有調整系統內部壓力振蕩調控模塊，所述低溫管道位于常溫環境，低溫管道與置于低溫液體儲箱的開口端共同形成沿管軸向的溫度梯度分布，從而誘發系統內部的壓力振蕩。由于本發明在低溫液體儲箱內設置有開口端與低溫液體儲箱相連另一端封閉的低溫管道，在低溫管道上安裝有調整系統內部壓力振蕩調控模塊，通過調整振蕩調控模塊的位置，一方面能夠有效抑制低溫管道系統內的不利壓力振蕩，另一方面，結構簡單，易于實現，能滿足不同調控效果的要求，調控速度快，性能可靠。

技術領域

本發明涉及一種管道壓力調控結構及方法，特別涉及一種實現低溫管道系統壓力振蕩調控的結構及方法。

背景技術

Taconis振蕩系統是最簡單的熱-聲振子，由低溫液體儲箱和低溫管道系統構成。當半封閉管道系統開口段處于低溫環境，而封閉段維持環境溫度時，冷熱端之間的溫度分布形成，在該管內就可能產生振蕩。Taconis振蕩的驅動力是由壁面方向的溫度梯度提供的。Taconis振蕩廣泛存在于低溫工程測量和低溫液體儲存系統中。低溫系統中的Taconis振蕩大都是有害的，一方面，Taconis振蕩將大大增加低溫管道系統中的漏熱損失；另一方面，Taconis振蕩會對低溫環境下的液位和壓力測量等過程產生干擾。

發明內容

本發明目的在于提供一種實現低溫管道系統壓力振蕩調控的結構及方法，其調控結構簡單，易于實現，能滿足不同調控效果的要求，而且調控速度快，性能可靠。

為達到上述目的，本發明實現低溫管道系統壓力振蕩調控的結構，包括內置有低溫液體的低溫液體儲箱，在低溫液體儲箱內設置有開口端與低溫液體儲箱相連另一端封閉的低溫管道，在低溫管道上安裝有調整系統內部壓力振蕩調控模塊，所述低溫管道位于常溫環境，低溫管道與置于低溫液體儲箱的開口端共同形成沿管軸向的溫度梯度分布，從而誘發系統內部的壓力振蕩。

所述振蕩調控模塊安裝在低溫管道的溫度梯度的低溫段實現低溫管道系統內壓力零振蕩。

所述振蕩調控模塊采用擴式調控元件或縮式調控元件；

所述振蕩調控模塊安裝在低溫管道的溫度梯度斜率最大點處且所采用的擴式調控元件與低溫管道的內徑比大于1.4實現低溫管道系統內壓力零振蕩。

所述振蕩調控模塊安裝在低溫管道的溫度梯度斜率最大點處且所采用的縮式調控元件與低溫管道的內徑比小于0.35實現低溫管道系統內壓力零振蕩。

所述振蕩調控模塊安裝在低溫管道的溫度梯度高溫段且所采用的擴式調控元件與低溫管道的內徑比小于1.4實現低溫管道系統內壓力零振蕩。

所述振蕩調控模塊安裝在低溫管道的溫度梯度高溫段且采用縮式調控元件時實現低溫管道系統內壓力零振蕩。

所述振蕩調控模塊與低溫液體儲箱之間低溫管道上還安裝有緩沖容器。

本發明實現低溫管道系統壓力振蕩調控的方法，包括如下步驟：

1)開啟振蕩調控模塊，測定并記錄低溫管道系統內的平均壓力及壓力振蕩；

2)測定低溫管道系統的高低溫溫度比、管道內徑及溫度梯度所在的位置；

3)根據低溫管道系統所處的初始條件，選擇振蕩調控模塊元件：擴式調控元件或縮式調控元件；

4)根據低溫管道系統空間需求及溫度梯度所在的位置，確定擴式調控元件或縮式調控元件在管道中的位置，并確定擴式調控元件或縮式調控元件的內徑。

所述振蕩調控模塊安裝在低溫管道的溫度梯度的低溫段；

所述振蕩調控模塊安裝在低溫管道的溫度梯度斜率最大點處且所采用的擴式調控元件與低溫管道的內徑比大于1.4；