[发明专利]一种低温介质管路系统的快速预冷方法

说明书

本发明涉及低温介质管路的预冷工艺，具体涉及一种低温介质管路系统的快速预冷方法，用于解决现有技术所存在的预冷时间长、低温介质冷量利用效率较低的不足之处，而提供一种低温介质管路系统的快速预冷方法。该低温介质管路系统的快速预冷方法包括以下步骤：1)向低温容器内注入低温介质；2)采用高压小流量模式进行前期预冷；3)第一次模式切换；4)采用低压大流量模式进行中期预冷；5)第二次模式切换；6)采用低压小流量进行后期预冷。

技术领域

本发明涉及低温介质管路的预冷工艺，具体涉及一种低温介质管路系统的快速预冷方法。

背景技术

低温液体或气体流入常温管路、储罐，巨大的温差会导致管路和罐体急速收缩，由此产生的裂纹可能造成泄露危害，因此需要采用低温介质对管路、储罐进行预冷。

中国专利CN107843434A液体火箭发动机试验用低温小流量预冷系统及预冷方法，介绍的预冷方法步骤如下：1)管路预冷；2)排气；3)小流量排放；

4)温度判断；5)大流量排放。虽然进行了大小流量切换的方式预冷，但未充分使用容器余压，预冷过程低温介质消耗量依然较大，预冷时间较长。

中国专利CN110145684A一种低温储罐预冷系统及预冷方法，提到的预冷方法是自然预冷，预冷介质依次通过1号低温储罐、2号低温储罐、3号低温储罐，看似充分利用的了冷量，但预冷过程无流量和压力控制要求，通过自然对流换热的方式冷却储罐，预冷周期很长。

中国专利CN104482404A低温超大型液化天然气储罐的预冷工艺，将液化天然气通过储罐(1C)顶部喷淋环喷入储罐内，实现喷雾冷却罐体，一定程度提高了预冷效率，但无流量和压力控制要求，预冷消耗量较大，预冷时间较长。

以上现有系统和方法虽能达到预冷的目的，但均存在以下不足之处：1)预冷时间长；2)低温介质冷量利用效率较低。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术所存在的预冷时间长、低温介质冷量利用效率较低的不足之处，而提供一种低温介质管路系统的快速预冷方法。

为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了如下技术解决方案：

一种低温介质管路系统的快速预冷方法，所述低温介质管路系统包括：低温容器、低温管路和预冷排放管路；

所述低温容器顶部设有排气阀，底部设有注入孔和输出阀，输出阀与低温管路输入口相连；所述低温管路上设有质量流量计，低温管路输出口设有被试件连接口，低温管路上连接有预冷排放管路，预冷排放管路上靠近输入口设有压力传感器和温度传感器，输出口设有预冷调流阀；

其特殊之处在于，包括如下步骤：

步骤1)：向低温容器内注入低温介质

打开排气阀，通过注入孔向低温容器内注入占容器体积90％低温介质后，关闭排气阀；

步骤2)：采用高压小流量模式进行前期预冷

打开并调整输出阀和预冷流调阀，使低温介质管路系统以高压小流量模式开始工作；

所述高压小流量模式需同时满足以下条件：

A、压力传感器检测到预冷排放管路的压力值大于0.8Mpa，且小于3Mpa；

B、低温管路的流速小于等于0.1m/s；

C、温度传感器监测到预冷排放管路的温度持续降低；

步骤3)：第一次模式切换