CN106556511A - 基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统 - Google Patents

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王德荣
刘立周
朱晓华
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts

Abstract

本发明提供基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统，包括低温系统和位于所述低温系统内的试验阀门，其特征在于，所述低温系统包括低温杜瓦瓶，所述低温杜瓦瓶通过真空连接管与若干并联的低温试验槽相连，所述真空连接管上设有控制阀，所述低温试验槽与所述真空连接管相连的一端并联设有浸渍进液阀和喷淋电磁阀，所述低温试验槽包括敞口结构的试验槽箱体，所述试验槽箱体上方盖有槽盖，所述试验槽箱体内壁设有喷淋口，所述试验阀门内放置铂电阻传感器，本发明试验精度高，效率高，可深冷处理也可低温试验，安全系数高。

Description

基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统
技术领域
本发明涉及阀门低温深冷试验装置，具体涉及基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统。
背景技术
低温阀门的主要品种有闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀等。低温阀门一般都采用长颈阀盖结构，以保证填料函的底部温度保持在0℃以上，防止填料冻结。结构设计时应考虑由于温度变化引起的结构变形和介质常升压现象，以保证密封性能和强度安全为主要原则。低温阀门材料选择要依工作温度而定，一般来说，-100℃以上，主体材料采用低温碳钢，-100℃以下要选择奥氏体不锈钢。密封和紧固件也要依据工作温度的不同，选择合适的材料以保证有效的机械性能。
有关标准规定，工作温度低于-100℃的低温阀门，其主要零部件在精加工前应进行深冷处理，目的是减少由于温差和金相组织改变而产生的变形。低温试验主要是检验在低温工作环境下，低温阀门的整机性能，这是一项要定期进行的工作。目前，低温环境主要是通过热力循环或低温介质(通过低温液体吸收汽化潜热)方式获得，但-100℃以下的深冷环境通常只能通过低温液体浸渍法获得，-100℃以上可以通过低温液体喷淋获得，但是现有低温系统温控较差，不能保证低温阀门在精确温度下试验。且需人工操作，降低了工作效率，也增加了试验人员的事故风险。
因此急需一种试验精度高，效率高，可深冷处理也可低温试验，安全系数高的基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种试验精度高，效率高，可深冷处理也可低温试验，安全系数高的基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统。
本发明提供了如下的技术方案：
基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统，包括低温系统和位于所述低温系统内的试验阀门，所述低温系统包括存有液氮的低温杜瓦瓶，所述低温杜瓦瓶通过真空连接管与若干并联的低温试验槽相连，所述真空连接管上设有控制阀，所述低温试验槽与所述真空连接管相连的一端并联设有浸渍进液阀和喷淋电磁阀，所述低温试验槽包括敞口结构的试验槽箱体，所述试验槽箱体上方盖有槽盖，所述试验槽箱体内壁设有若干喷淋口，所述试验阀门内放置铂电阻传感器。
优选的，所述试验槽箱体为双层结构，所述内层和外层之间设有加强筋，所述加强筋为角钢或槽钢，所述内层与外层之间形成的空腔内填充保温材料。双层结构能够提高低温试验槽的保温性能，保证阀门的试验温度，而加强筋的存在能够提高低温试验槽的强度。
优选的，所述槽盖为二半式结构，中间设有耦合圆孔，所述槽盖为双层结构，外层采用304钢板框架结构，内外层间的空腔内填充保温材料，所述槽盖能够承受一定的载荷，方便试件吊装。
优选的，所述真空连接管采用真空杜瓦管，管内真空度为10-3-10-4Pa。
优选的，所述真空连接管上还设有安全阀和排液阀，所述安全阀和排液阀用于液氮的安全加注和泄放。
本发明的有益效果是：
(1)低温杜瓦瓶内为液氮，液氮的液化温度为-196℃，以液氮作为冷媒介质能够满足低温试验的需要，且来源广、无污染、成本低，通过加入一定比例的酒精可获得不同的温度位。
(2)不同体积的若干低温试验槽可以满足不同大小的阀门的同时试验，其箱体和槽盖均采用双层保温结构，能够保证试验温度的稳定性。
(3)低温试验槽同时连接浸渍进液阀和喷淋电磁阀，既可深冷处理也可低温试验。
(4)通过喷淋口向试件表面喷淋液氮，降低试件及环境温度，试件内放置铂电阻传感器，当温度达到设定值时，低温电磁阀断开，停止喷淋。温度再度升高，超过设定值，低温电磁阀开启，向试验槽内喷淋液氮，该设计试验精度高，安全系数高。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明低温试验槽结构示意图。
图中标记为：1、低温杜瓦瓶；2、控制阀；3、安全阀；4、浸渍进液阀；5、喷淋电磁阀；6、第一低温试验槽；7、第二低温试验槽；8、第三低温试验槽；9、真空连接管；10、排液阀；11、试验阀门；12、槽盖；13、铂电阻传感器；14、喷淋口；15、试验槽箱体。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统，包括低温系统和位于所述低温系统内的试验阀门11，低温系统包括低温杜瓦瓶1，低温杜瓦瓶1通过真空连接管9与并联的第一低温试验槽6、第二低温试验槽7、第三低温试验槽8相连，真空连接管9上设有控制阀2，第一低温试验槽6、第二低温试验槽7、第三低温试验槽8与真空连接管9相连的一端并联设有浸渍进液阀4和喷淋电磁阀5，所述低温试验槽包括敞口结构的试验槽箱体15，试验槽箱体15上方盖有槽盖12，试验槽箱体15内壁设有若干喷淋口14，试验阀门11内放置铂电阻传感器13。
试验槽箱体15为双层结构，所述内层和外层之间设有加强筋，所述加强筋为角钢，所述内层与外层之间形成的空腔内填充保温材料。双层结构能够提高低温试验槽的保温性能，保证阀门的实验温度，而加强筋的存在能够提高低温试验槽的强度。槽盖12为二半式结构，中间设有耦合圆孔，槽盖12为双层结构，外层采用304钢板框架结构，内外层间的空腔内填充保温材料，槽盖12能够承受一定的载荷，方便试件吊装。
真空连接管9采用真空杜瓦管，管内真空度为10-4Pa。真空连接管9上还设有安全阀3和排液阀10，用于液氮的安全加注和泄放。
需要对尺寸较小的低温阀门的零部件深冷处理时，打开浸渍进液阀4，液氮流入第一低温试验槽6对该阀门进行深冷处理。
实施例2
如图1和图2所示，基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统，包括低温系统和位于所述低温系统内的试验阀门11，低温系统包括低温杜瓦瓶1，低温杜瓦瓶1通过真空连接管9与并联的第一低温试验槽6、第二低温试验槽7、第三低温试验槽8相连，真空连接管9上设有控制阀2，第一低温试验槽6、第二低温试验槽7、第三低温试验槽8与真空连接管9相连的一端并联设有浸渍进液阀4和喷淋电磁阀5，所述低温试验槽包括敞口结构的试验槽箱体15，试验槽箱体15上方盖有槽盖12，试验槽箱体15内壁设有若干喷淋口14，试验阀门11内放置铂电阻传感器13。
试验槽箱体15为双层结构，所述内层和外层之间设有加强筋，所述加强筋为槽钢，所述内层与外层之间形成的空腔内填充保温材料。双层结构能够提高低温试验槽的保温性能，保证阀门的实验温度，而加强筋的存在能够提高低温试验槽的强度。槽盖12为二半式结构，中间设有耦合圆孔，槽盖12为双层结构，外层采用304钢板框架结构，内外层间的空腔内填充保温材料，槽盖12能够承受一定的载荷，方便试件吊装。
真空连接管9采用真空杜瓦管，管内真空度为10-3Pa。真空连接管9上还设有安全阀3和排液阀10，用于液氮的安全加注和泄放。
需要对尺寸较大的低温阀门的零部件低温试验时，打开喷淋电磁阀5，液氮通过喷淋口14喷入第三低温试验槽8，降低试件阀门及环境温度，试件内放置铂电阻传感器13，当温度达到设定值时，低温电磁阀切断，停止喷淋。温度再度升高，超过设定值，低温电磁阀开启，向试验槽内喷淋液氮，该设计试验精度高，安全系数高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统，包括低温系统和位于所述低温系统内的试验阀门，其特征在于，所述低温系统包括存有液氮的低温杜瓦瓶，所述低温杜瓦瓶通过真空连接管与若干并联的低温试验槽相连，所述真空连接管上设有控制阀，所述低温试验槽与所述真空连接管相连的一端并联设有浸渍进液阀和喷淋电磁阀，所述低温试验槽包括敞口结构的试验槽箱体，所述试验槽箱体上方盖有槽盖，所述试验槽箱体内壁设有喷淋口，所述试验阀门内放置铂电阻传感器。
2.根据权利要求1所述的基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统，其特征在于，所述试验槽箱体为双层结构，所述内层和外层之间设有加强筋，所述加强筋为角钢或槽钢，所述内层与外层之间形成的空腔内填充保温材料。
3.根据权利要求1所述的基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统，其特征在于，所述槽盖为二半式结构，中间设有耦合圆孔，所述槽盖为双层结构，外层采用304钢板框架结构，内外层间的空腔内填充保温材料。
4.根据权利要求1所述的基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统，其特征在于，所述真空连接管采用真空杜瓦管，管内真空度为10-3-10-4Pa。
5.根据权利要求1所述的基于液氮冷媒的阀门低温深冷试验装置低温系统，其特征在于，所述真空连接管上还设有安全阀和排液阀。
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