CN212693487U - 一种低温保温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低温保温装置，可用于原位测定低温环境下混凝土的力学性能时与混凝土抗压强度试验机配套使用。低温保温装置包括保温箱体和测温单元；其中，保温箱体包括用于放置混凝土试块防止运输过程中试块温度的升高的保温壳体，以及用于能够配合抗压强度试验机的压头测试和同时起到保温作用的可滑动打开的上盖板结构和下盖板结构；保温壳体的上端设有上盖板结构，下端设有下盖板结构；测温单元设置在保温壳体的内部。本实用新型低温保温装置整体性好、结构简单、容易操作、制作成本低、缩短试验所需的时间、试验效果良好。本装置既能承载试块并将试块从低温箱运输至压力机处，又能与压力机配套，原位进行抗压强度试验。
Description
技术领域
本实用新型涉及全混凝土LNG储罐领域，具体是指一种与混凝土抗压强度试验机配套使用的低温保温装置。
背景技术
目前液化天然气(LNG)储罐大多采用预应力混凝土结构，而天然气的液化温度大约为-165℃，在这样的低温作用下，混凝土的力学性能明显不同于常温。
这说明LNG储罐的工作性能主要受制于混凝土低温环境下力学性能的变化，因此对所用混凝土在低温环境的力学性能进行研究是很有必要的。
目前，国内外学者在对低温或超低温环境混凝土力学测试中，主要有两种方式：1.将混凝土试件置于低温保温箱或冰箱冷却，待试件温度与箱体内部温度一致后，快速将其取出进行抗压强度试验，但采用这种方法在试验时试件脱离了低温环境，进入常温条件试验，容易出现温度分布不均的情况，试验结果也不准确；2.将混凝土试件置于自制超低温控制箱中进行混凝土抗压强度试验，采用这种方法能够确保在试验过程中混凝土一直处于目标温度下，但制作复杂、成本高，不利于进行试验。因此，在低温情况下，找到一种制作简单、成本低并且能与混凝土抗压强度试验机配套使用的低温保温装置显得尤为重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种低温保温装置。
本实用新型通过下述技术方案实现：一种低温保温装置，所述低温保温装置包括保温箱体和测温单元；
其中，所述保温箱体包括：用于放置混凝土试块防止运输过程中试块温度的升高的保温箱体，以及用于能够配合抗压强度试验机的压头测试和同时起到保温作用的可滑动打开的上盖板结构和下盖板结构；
所述保温箱体的上端设有所述上盖板结构，下端设有下盖板结构；
所述测温单元设置在所述保温箱体的内部。
进一步，所述保温箱体包括外壳和复合保温层，
其中，所述复合保温层设置在所述外壳内部，所述复合保温层包括第一保温层和第二保温层；
所述第一保温层的导热系数为不大于0.042W/(m·k)，使用厚度为60-70mm；
所述第二保温层的导热系数为不大于0.018W/(m·k)，使用厚度为20-35mm。
进一步，所述上盖板结构包括第一支架、第一滑轨、第二滑轨、第一盖板和第二盖板；
其中，所述第一支架固定在所述外壳的顶部，所述第一滑轨和第二滑轨均设置在所述支架上，且所述第一滑轨和第二滑轨之间高度差为3mm，所述第一滑轨和第二滑轨之间的滑动方向之间的夹角为90°；
所述第一盖板设置在所述第一滑轨上，所述第二盖板设置在所述第二滑轨上；
所述第一盖板和所述第二盖板均为对称滑开，所述第一盖板和第二盖板的中间接触位置均设有上密封条密封。
进一步，所述下盖板结构包括第二支架、第三滑轨和下盖板；
其中，所述第二支架固定在所述外壳的底部，所述第二支架上设有所述滑轨，所述下盖板设置在所述第三滑轨上；
所述下盖板为对称滑开，所述下盖板的中间接触位置设有下密封条密封。
进一步，所述第一盖板和第二盖板的外层均采用不锈钢片制成，内部填充材料为高密度聚氨酯发泡保温板。
进一步，所述下盖板的外层采用不锈钢片制成，内部填充材料为高密度聚氨酯发泡保温板。
进一步，所述上盖板结构包括用于试验时滑动式保温板不会贴紧试验机压头从而对试验机压头的竖向移动产生影响的卡位器，所述卡位器设置在所述第一滑轨和第二滑轨上。
进一步，所述外壳采用不锈钢片制成。
进一步，所述第一保温层的材质为玻璃棉和岩棉保温板；所述第二保温层的材质为高密度聚氨酯发泡保温板和EPS泡沫板。
进一步，所述测温单元包括第一温度感应计和第二温度感应计，所述第一温度感应计和第二温度感应计对称设置在保温箱体的内侧壁上。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本实用新型为一种与混凝土抗压强度试验机配套使用的低温保温装置，其整体性好、结构简单、容易操作、制作成本低、缩短试验所需的时间、试验效果良好。
(2)由于混凝土抗压强度试验所需的时间较短，本装置既能承载试块并将试块从低温箱运输至压力机处，又能与压力机配套，原位进行抗压强度试验。
附图说明
通过阅读参照以下附图对实施实例所作的详细描述，本实用新型的其他特征、目的和优点将会变更为明显：
图1为本实用新型装置在15分钟的温度变化曲线示意图；
图2为本实用新型的低温保温装置剖面图；
图3为本实用新型的低温保温装置整体示意图；
图4为本实用新型的上盖板结构结构图；
图5为本实用新型的下盖板结构结构图。
其中：1-上压头，2-下压头，3-混凝土试块，4-复合保温层，4-1第一保温层，4-2第二保温层，5-外壳，6-上盖板结构，6-1-第一支架，6-2-第一滑轨-，6-3-第二滑轨，6-4-第一盖板，6-5-第二盖板，7-下盖板结构，7-1-第二支架，7-2-第三滑轨，7-3下盖板，8-卡位器，9-上密封条，10-下密封条，11-第一温度感应计，12-第二温度感应计。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施实例，所述实施实例的示意图在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施实例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
如图2所示，本实用新型一种与混凝土抗压强度试验机配套使用的低温保温装置，所述低温保温装置包括保温箱体和测温单元；
其中，所述保温箱体包括用于放置混凝土试块防止运输过程中试块温度的升高的保温箱体，以及用于能够配合抗压强度试验机的压头测试和同时起到保温作用的可滑动打开的上盖板结构6和下盖板结构7；
所述保温箱体的上端设有所述上盖板结构6，下端设有下盖板结构7；
所述测温单元设置在所述保温箱体的内部。
所述保温箱体包括外壳5和复合保温层4，
其中，所述复合保温层4设置在所述外壳5内部，所述复合保温层包括第一保温层4-1和第二保温层4-2；
所述第一保温层4-1的导热系数为不大于0.042W/(m·k)，使用厚度为60-70mm；
所述第二保温层4-2的导热系数为不大于0.018W/(m·k)，使用厚度为20-35mm。
所述上盖板结构6包括第一支架6-1、第一滑轨6-2、第二滑轨6-3、第一盖板6-4和第二盖板6-5；
其中，所述第一支架6-1固定在所述外壳5的顶部，所述第一滑轨6-2和第二滑轨6-3均设置在所述第一支架6-1上，且所述第一滑轨6-2和第二滑轨6-3位于所述第一支架6-1的不同平面上，之间高度差为3mm，所述第一滑轨6-2和第二滑轨6-3之间的滑动方向之间的夹角为90°；
所述第一盖板6-4设置在所述第一滑轨6-2上，所述第二盖6-5板设置在所述第二滑轨6-3上；
所述第一盖板6-4和所述第二盖板6-5均为对称滑开，所述第一盖板6-4和第二盖板6-5的中间接触位置均设有上密封条9密封。
所述下盖板结构7包括第二支架7-1、第三滑轨7-2和下盖板7-3；
其中，所述第二支架固定7-1在所述外壳5的底部，所述第二支架7-1上设有所述第三滑轨7-2，所述下盖板7-3设置在所述第三滑轨7-2上；
所述下盖板7-3为对称滑开，所述下盖板7-3的中间接触位置设有下密封条密封10。
所述第一盖板6-4和第二盖板6-5的外层均采用不锈钢片制成，内部填充材料为高密度聚氨酯发泡保温板。
所述下盖板7-3的外层采用不锈钢片制成，内部填充材料为高密度聚氨酯发泡保温板。
所述上盖板结构6包括用于试验时滑动式保温板不会贴紧试验机压头从而对试验机压头的竖向移动产生影响的卡位器8，所述卡位器8设置在所述第一滑轨6-2和第二滑轨6-3上。
所述外壳5采用不锈钢片制成。
所述第一保温层4-1的材质为玻璃棉和岩棉保温板；所述第二保温层4-2的材质为高密度聚氨酯发泡保温板和EPS泡沫板。
所述测温单元包括第一温度感应计11和第二温度感应计12，所述第一温度感应计11和第二温度感应计12对称设置在保温箱体的内侧壁上。
本实用新型的使用方法为：
一、进行试验前，先将装置底部的下盖板结构7合拢，再把达到试验所需天数的混凝土试块从3低温箱中取出并快速放入装置的保温箱体内，之后快速合上装置顶部的上盖板结构6。
二、装置运输至试验机处后，将整个装置放在试验机底盘上，再缓缓滑出装置底部的下盖板结构7的下盖板7-3，使混凝土试块3能够平稳地落在下压头2上。随后滑出装置顶部的上盖板结构6，调试试验机上压头1的位置使上压头1与混凝土试块3略有接触，再打开装置顶面第一支架6-1的第一滑轨6-2.第二滑轨6-3的卡位器8并合上装置顶部的第一盖板6-4和第二盖板6-5，保证第一盖板6-4和第二盖板6-5不会贴紧试验机压头从而对试验机压头的竖向移动产生影响，同时保护滑动式保温板。随即进行原位抗压强度试验。
三、通过试验机对混凝土试件施加荷载进行试验。同时，可利用装置腔体内部两侧的第一温度感应计11和第二温度感应计12监测试验时腔体内部温度，以保证试验满足温度要求。由于混凝土抗压强度试验所需的时间较短，若长时间进行试验易影响试验结果的准确性。因此，本装置既能满足试验所需的低温要求，也能有助于快速完成试验，缩短试验所需的时间，在最大程度上保证试验结果的可靠性和准确性。
最后，所述低温保温装置既能承载试块并将试块从低温箱运输至压力机处，又能与压力机配套，原位进行抗压强度试验。
为验证本实用新型装置的有效性，需进行温度测定实验。第一步，将温度感应计预先埋在混凝土试块内部并与温度显示器相连；第二步，将混凝土试块放入低温箱降温，并达到-165℃；第三步，取出混凝土试块，一个直接暴露在空气中，另一个放入本实用新型装置；第四步，测定从取出开始60分钟内混凝土试块的温度变化并记录；最后，多次进行以上步骤，实验结果取平均值并绘制结果图，如图1所示。由图1可以得出，本实用新型装置可有效减缓混凝土试块从低温箱取出后温度上升的趋势。由于混凝土抗压强度试验所需的时间较短，从取出到完成试验一般为15分钟。从图1可以看出，15分钟时采用本实用新型装置的混凝土试块温度大约为-140℃，可满足低温下混凝土抗压强度试验的温度要求。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种低温保温装置，所述低温保温装置适用于与混凝土抗压强度试验机配套使用，其特征在于，所述低温保温装置包括保温箱体和测温单元；
其中，所述保温箱体包括：用于放置混凝土试块，并防止运输过程中试块温度的升高的保温壳体；以及用于能够配合抗压强度试验机的压头测试和同时起到保温作用的可滑动打开的上盖板结构和下盖板结构；
所述保温壳体的上端设有所述上盖板结构，下端设有下盖板结构；
所述测温单元设置在所述保温壳体的内部。
2.根据权利要求1所述的低温保温装置，其特征在于，所述保温壳体包括外壳和复合保温层，
其中，所述复合保温层设置在所述外壳内部，所述复合保温层包括第一保温层和第二保温层；
所述第一保温层的导热系数为不大于0.042W/(m·k)，厚度为60-70mm；
所述第二保温层的导热系数为不大于0.018W/(m·k)，厚度为20-35mm。
3.根据权利要求1所述的低温保温装置，其特征在于，所述上盖板结构包括第一支架、第一滑轨、第二滑轨、第一盖板和第二盖板；
其中，所述第一支架固定在所述保温壳体的顶部，所述第一滑轨和第二滑轨均设置在所述第一支架上，且所述第一滑轨和第二滑轨位于所述第一支架的不同平面上，所述第一滑轨和第二滑轨之间的滑动方向之间的夹角为90°;
所述第一盖板设置在所述第一滑轨上，所述第二盖板设置在所述第二滑轨上；
所述第一盖板和所述第二盖板均为对称滑开，所述第一盖板和第二盖板的中间接触位置均设有上密封条密封。
4.根据权利要求1所述的低温保温装置，其特征在于，所述下盖板结构包括第二支架、滑轨和下盖板；
其中，所述第二支架固定在所述保温壳体的底部，所述第二支架上设有所述滑轨，所述下盖板设置在所述滑轨上；
所述下盖板为对称滑开，所述下盖板的中间接触位置设有下密封条密封。
5.根据权利要求3所述的低温保温装置，其特征在于，所述第一盖板和第二盖板的外层均采用不锈钢片制成，内部填充材料为高密度聚氨酯发泡保温板。
6.根据权利要求4所述的低温保温装置，其特征在于，所述下盖板的外层采用不锈钢片制成，内部填充材料为高密度聚氨酯发泡保温板。
7.根据权利要求3所述的低温保温装置，其特征在于，所述上盖板结构还包括：用于试验时防止盖板贴紧试验机压头的卡位器，所述卡位器设置在所述第一滑轨和第二滑轨上。
8.根据权利要求2所述的低温保温装置，其特征在于，所述外壳采用不锈钢片制成。
9.根据权利要求2所述的低温保温装置，其特征在于，所述第一保温层的材质为玻璃棉和岩棉保温板；所述第二保温层的材质为高密度聚氨酯发泡保温板和EPS泡沫板。
10.根据权利要求1所述的低温保温装置，其特征在于，所述测温单元包括第一温度感应计和第二温度感应计，所述第一温度感应计和第二温度感应计对称设置在保温箱体的内侧壁上。
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