[发明专利]一种真空绝热低温管漏热量测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开了一种真空绝热低温管漏热量的测量装置和测量方法，包括两对称的辅助试验段以及采集气体流量的气体流量计，通过分别测量两辅助段的漏热量以及两辅助段加上试验管的整体漏热量，然后计算两者差值的方法从而得到被测真空绝热低温管的漏热量。本发明能有效克服现有技术中测量漏热量操作难度大、测量不准确或计算不准确的问题，从而使得试验人员能够准确测得真空绝热低温管的漏热量，为真空绝热低温管在实际使用过程中能够安全有效地运行提供了保障。

技术领域

本发明涉及一种流体输送管道的测试装置，更具体地说，它涉及一种真空绝热低温管漏热量的测量装置及其测量方法。

背景技术

真空绝热低温管主要应用于空分装置、炼钢厂、液化天然气（LNG）接受站、LNG加气站、航天发射基地等场合，输送介质包括液氢（LH₂）、液氧(LOX)、液氮（LIN）、液氩（LAr）、液化天然气(LNG)、液氦（LHe）等。其中液氢（LH₂）、液化天然气(LNG)是易燃易爆介质，如果出现真空绝热低温管泄漏、超压工作等不安全工况将有可能造成人员冻伤、窒息、爆炸等重大事故，因此确保真空绝热低温管的安全有效运行显得尤为重要。

真空绝热低温管根据漏热量的大小来反映管道的绝热性能优劣，绝热性能的好坏直接影响到真空绝热低温管是否能够正常安全地运行。目前测量真空绝热低温管漏热量的方法主要有两种：一种是流量计法，另一种是表面温度计算法。当采用流量计法测量时，需往真空绝热低温管内管充注深冷液体，并直接将流量计与低温管相连，通过单位时间内深冷液体的蒸发量来计算真空绝热低温管的漏热量，然而由于低温管内管的表面积与体积之比往往很大，因此管内深冷液体蒸发速率极快，很难使低温管道处于充满深冷液体的状态，因此实际灌液操作难度大，测量无法准确测量。表面温度计算法通过采集低温管壁面的温度以及相应的环境温度，依靠理论计算，计算得出漏热量，表面温度计算法将复杂的实际换热过程简化为简单的换热过程来进行计算，因此计算结果也不能完全反映真空绝热低温管真实的漏热量。

发明内容

本发明提出了一种方便实际操作且能够准确测量漏热量的测量装置及其测量方法，克服现有技术中流量计法实际操作难度大、测量不准确以及表面温度计算法将复杂的实际换热过程简化为简单的换热过程所带来的计算不准确性。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种真空绝热低温管漏热量测量装置，该测量装置包括测量辅助段蒸发气体流量装置和测量辅助段加上试验管整体蒸发气体流量装置；所述测量辅助段蒸发气体流量装置的结构是：包括对称设置的辅助试验段，该辅助试验段为双层容器，且其上下端各有一敞口，夹层抽真空；所述辅助试验段的上敞口密封连接辅助段法兰盖，其下敞口通过法兰相互密封连接；所述辅助段法兰盖上均设有出气口，该出气口通过管道和升温器相连，该升温器出口分别和三通接头的两通相连，三通接头的第三通出口与气体流量计相连；深冷液体容器和一侧的辅助试验段管道连通，该管道上设有加液阀；

所述测量辅助段加上试验管整体蒸发气体流量装置的结构为：包括对称设置的辅助试验段，该辅助试验段为双层容器，且其上下端各有一敞口，夹层抽真空；所述辅助试验段的上敞口密封连接辅助段法兰盖，其下敞口分别通过法兰和试验管两端密封连接；所述辅助段法兰盖上均设有出气口，该出气口通过管道和升温器相连，该升温器出口分别和三通接头的两通相连，三通接头的第三通出口与气体流量计相连；深冷液体容器和一侧的辅助试验段管道连通，该管道上设有加液阀；所述试验管上安装真空阀，该真空阀出口处分别与高真空规管及带接口的真空阀相连，高真空规管与真空计相连。

所述试验管的长度为6米。

一种增加辅助试验段的真空绝热低温管漏热量的测量方法，包括如下步骤：

1）首先将两辅助试验段对接，往里充注深冷液体，充液结束后静置6小时。

2）系统达到稳定之后，记录稳定后的流量计出口处流量q₁。