[发明专利]一种低温流体传输管线漏热测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于低温流体传输领域，具体涉及一种低温流体传输管线漏热测试装置及方法。

背景技术

低温流体传输管线在低温流体传输领域用途广泛。结合低温流体的应用环境，对其传输管线的绝热要求极其严格。对低温流体管线进行漏热量的准确测量成为低温流体管线设计和工程应用所需要考虑的问题。

传统情况下，在低温流体传输管线内灌装对应的低温流体，待低温流体静置一段时间恢复稳定后，通过测量低温流体在某一段时间内的气化量，再根据该低温流体的汽化热值推算出低温流体传输管线漏热值。该方法无法保证漏热的精确测量，原因主要有两点：其一，低温流体在低温流体传输管线内的状态不一样，测试的时候低温流体是静态的，而实际使用过程中低温流体是运动的，这就决定漏热测试的准确性有待考证；其二，低温流体传输管线容积一般都非常的小，任何一个外界条件的异常，都会影响漏热测试的结果，测试准确性较差。

发明内容

本发明针对现有的技术问题作出改进，即发明所要解决的技术问题是提供一种低温流体传输管线漏热测试装置及其测试方法，能够准确地测试低温传输管道的漏热量。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案包括一种低温流体传输管线漏热测试装置及方法，具体如下：

一种低温流体传输管线漏热测试装置，包括测试用流体、控制系统以及沿流体传输方向依次循环连接的制冷机、第一加热器、低温传输管线、第二加热器、质量流量计、缓冲罐和循环泵；所述控制系统对所述低温传输管线后端设置的第一压力采集装置、第一温度采集装置以及所述低温传输管线前端设置的第二温度采集装置进行信号采集，并对第一加热器、第二加热器进行加热温度控制。

作为上述低温流体传输管线漏热测试装置的改进，所述流体为氦气。

作为上述低温流体传输管线漏热测试装置的进一步改进，所述缓冲罐还分别连接排空阀门、其上设有钢瓶阀门的氦气钢瓶，所述控制系统对缓冲罐的压力进行信号采集，对所述钢瓶阀门和所述排空阀门进行控制。

一种低温流体传输管线漏热测试装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，对测试用流体进行低温制冷；

步骤二，对制冷后的低温流体进行加热，使其温度达到低温传输管线测试目标温度值；

步骤三，低温流体流经低温传输管线，实时测量流经低温传输管线两端的低温流体的温度差及低温传输管线附近的低温流体压力；

步骤四，对低温流体加热至常温后进行流量测试后，其后进行缓冲存储；

步骤五，抽取缓冲存储的流体，供步骤一循环使用；

低温传输管线的漏热量由热力学公式Q＝cm△t计算，其中：Q为漏热值，△t为低温传输管线两端进出口温差，m为一定时间段的流体质量流量m，c为流体比热容，c由所测得的流体压力计算得出。

作为上述低温流体传输管线漏热测试装置的测试方法的改进，该方法还包括对缓冲存储的流体进行压力监控，如压力高于设定高值对流体进行排空降压，如压力低于设定低值补充流体。

上述低温流体传输管线漏热测试装置和方法的原理和技术效果如下：

1)实现了低温流体在低温传输管线内的持续流动；第一加热器控制流入低温传输管线的低温流体的温度，第二加热器和质量流量计相结合测量流出低温传输管线的流体的流量，结合相关压力和温度传感装置，通过热力学公式可准确计算出低温流体传输管线的漏热值。

2)上述装置通过自身的闭式循环结构，即测试用的流体缓冲后，经循环泵再次进入制冷，实现了流体的循环利用，减少了资源的浪费。

3)使用氦气作为低温流体测试各种低温传输管线漏热测量。由于氦气具有临界温度低的特点，极其稳定且很难液化及固化。用氦气作为低温流体进行漏热测试，提供了更为宽泛的温度范围，满足不同低温传输管线目标温度的测试需要，具有测试通用性好的技术效果。

附图说明

图1为本发明的低温流体传输管线漏热测试装置组成图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

为叙述方便和简洁起见，本申请所成的前为流体流动的方向一致，后为流体流动的反向方向。