[發(fā)明專利]一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110488461.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN113124320B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛;邊東偉;杜永清;牛曉轍;程樹偉;孫志強(qiáng);吳亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安航天動(dòng)力研究所
• 主分類號(hào): F17D1/04
• 分類號(hào): F17D1/04;F17D3/01;F17D5/00;F17C5/04;F17C13/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 史曉麗

本發(fā)明涉及低溫介質(zhì)管路的預(yù)冷工藝，具體涉及一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的預(yù)冷時(shí)間長(zhǎng)、低溫介質(zhì)冷量利用效率較低的不足之處，而提供一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法。該低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法包括以下步驟：1)向低溫容器內(nèi)注入低溫介質(zhì)；2)采用高壓小流量模式進(jìn)行前期預(yù)冷；3)第一次模式切換；4)采用低壓大流量模式進(jìn)行中期預(yù)冷；5)第二次模式切換；6)采用低壓小流量進(jìn)行后期預(yù)冷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低溫介質(zhì)管路的預(yù)冷工藝，具體涉及一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法。

背景技術(shù)

低溫液體或氣體流入常溫管路、儲(chǔ)罐，巨大的溫差會(huì)導(dǎo)致管路和罐體急速收縮，由此產(chǎn)生的裂紋可能造成泄露危害，因此需要采用低溫介質(zhì)對(duì)管路、儲(chǔ)罐進(jìn)行預(yù)冷。

中國專利CN107843434A液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用低溫小流量預(yù)冷系統(tǒng)及預(yù)冷方法，介紹的預(yù)冷方法步驟如下：1)管路預(yù)冷；2)排氣；3)小流量排放；

4)溫度判斷；5)大流量排放。雖然進(jìn)行了大小流量切換的方式預(yù)冷，但未充分使用容器余壓，預(yù)冷過程低溫介質(zhì)消耗量依然較大，預(yù)冷時(shí)間較長(zhǎng)。

中國專利CN110145684A一種低溫儲(chǔ)罐預(yù)冷系統(tǒng)及預(yù)冷方法，提到的預(yù)冷方法是自然預(yù)冷，預(yù)冷介質(zhì)依次通過1號(hào)低溫儲(chǔ)罐、2號(hào)低溫儲(chǔ)罐、3號(hào)低溫儲(chǔ)罐，看似充分利用的了冷量，但預(yù)冷過程無流量和壓力控制要求，通過自然對(duì)流換熱的方式冷卻儲(chǔ)罐，預(yù)冷周期很長(zhǎng)。

中國專利CN104482404A低溫超大型液化天然氣儲(chǔ)罐的預(yù)冷工藝，將液化天然氣通過儲(chǔ)罐(1C)頂部噴淋環(huán)噴入儲(chǔ)罐內(nèi)，實(shí)現(xiàn)噴霧冷卻罐體，一定程度提高了預(yù)冷效率，但無流量和壓力控制要求，預(yù)冷消耗量較大，預(yù)冷時(shí)間較長(zhǎng)。

以上現(xiàn)有系統(tǒng)和方法雖能達(dá)到預(yù)冷的目的，但均存在以下不足之處：1)預(yù)冷時(shí)間長(zhǎng)；2)低溫介質(zhì)冷量利用效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的預(yù)冷時(shí)間長(zhǎng)、低溫介質(zhì)冷量利用效率較低的不足之處，而提供一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明提供了如下技術(shù)解決方案：

一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法，所述低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)包括：低溫容器、低溫管路和預(yù)冷排放管路；

所述低溫容器頂部設(shè)有排氣閥，底部設(shè)有注入孔和輸出閥，輸出閥與低溫管路輸入口相連；所述低溫管路上設(shè)有質(zhì)量流量計(jì)，低溫管路輸出口設(shè)有被試件連接口，低溫管路上連接有預(yù)冷排放管路，預(yù)冷排放管路上靠近輸入口設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器，輸出口設(shè)有預(yù)冷調(diào)流閥；

其特殊之處在于，包括如下步驟：

步驟1)：向低溫容器內(nèi)注入低溫介質(zhì)

打開排氣閥，通過注入孔向低溫容器內(nèi)注入占容器體積90％低溫介質(zhì)后，關(guān)閉排氣閥；

步驟2)：采用高壓小流量模式進(jìn)行前期預(yù)冷

打開并調(diào)整輸出閥和預(yù)冷流調(diào)閥，使低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)以高壓小流量模式開始工作；

所述高壓小流量模式需同時(shí)滿足以下條件：

A、壓力傳感器檢測(cè)到預(yù)冷排放管路的壓力值大于0.8Mpa，且小于3Mpa；

B、低溫管路的流速小于等于0.1m/s；

C、溫度傳感器監(jiān)測(cè)到預(yù)冷排放管路的溫度持續(xù)降低；

步驟3)：第一次模式切換