CN219915448U - 一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，包括低温液体容器、模拟服役管道、低温液体缓冲区、测试单元。测试单元设置在模拟服役管道外壁上；模拟服役管道两端分别与低温液体缓冲区刚性连接；两个低温液体缓冲区分别开设有低温液体注入口与残余气体排出口；低温液体容器与第一低温液体缓冲区刚性连接。本实用新型提供了一种检验管道夹层真空度与其保冷性能的试验台，以便用来研究间接检测管道夹层真空度的设备。
Description
技术领域
本实用新型属于管道真空检测技术领域，涉及一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台。
背景技术
随着低温技术的发展，液氧、液氮以及LNG等低温液体从最早的高端技术的应用逐步向工业生产和民用生活领域渗透。低温液体的储存运输需要保冷性能优异的低温真空绝热管道，这对节约能源、安全问题以及低温液体的使用有重大意义。而低温真空绝热管道的保冷性能与其夹层真空度有关，故对该管道夹层真空度的检测是非常有必要的。在实际检验测试中发现，服役中的低温真空绝热管道无预留夹层真空度检测预留口，无法使用真空计直接测试管道夹层真空度。并且，市场上没有能够间接检测管道夹层真空度的实验设备，且没有用于检验管道夹层真空度与其保冷性能的试验台。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中的技术问题，提供一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，用以研究管道夹层真空度与其保冷性能。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，包括低温液体容器、模拟服役管道、低温液体缓冲区和测试单元；
模拟服役管道两端分别与低温液体缓冲区刚性连接，低温液体缓冲区包括第一低温液体缓冲区和第二低温液体缓冲区；低温液体容器通过管道与第一低温液体缓冲区连接；测试单元包括真空测试单元和温度测试单元；真空测试单元设置在模拟服役管道的外壁上，用于调节和测量管道内部真空度；温度测试单元设置在模拟服役管道的外壁上，用于测量管道温度。
本实用新型的进一步改进在于：
所述真空测试单元包括抽真空口和真空计测试口；抽真空口设置在靠近模拟服役管道一端的外壁上，连接真空泵用来抽真空；真空计测试口设置在靠近模拟服役管道另一端的外壁上，连接真空计；所述温度测试单元包括多个贴片式温度计，分布式贴于外管水平管道位置，用来测试外管外壁温度。
所述模拟服役管道包括内管、外管、保温层、玻璃棒和固定环；所述内管套设于保温层内壁；内管侧壁上设置有多个内嵌于保温层的固定环；所述玻璃棒径向分布在保温层与外管之间，一端与固定环刚性连接，另一端与所述外管的内壁连接。
所述内管和外管均采用为0Cr18Ni9材质所制管道。
所述保温层外表面用丝网包扎固定有5A分子筛吸附剂。
所述保温层由玻璃纤维纸和双面镀铝涤纶薄膜缠绕组合而成，且与内管外壁接触的隔热材料采用阻燃性绝热纸。
所述内管和外管在模拟服役管道两端垂直于模拟服役管道轴线方向延伸，端口处与保温板连接，构成低温缓冲区。
所述第一低温液体缓冲区的保温板上端面开设低温液体注入口，第二低温液体缓冲区的保温板上端面开设有残余气体排出口。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型公开了一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，包括低温液体容器、模拟服役管道、低温液体缓冲区和测试单元。两段低温液体缓冲区分别与模拟服役管道两端刚性连接，减小了外部因素对模拟服役管道夹层真空度的影响，相比没有设置低温液体缓冲区的低温真空管道真空度测试试验台的测试结果稳定，且模拟服役管道外管外壁温度测试点测出的数值大小误差小。
进一步地，两段低温液体缓冲区分别设置有低温液体注入口和残余气体排出口，可以排出模拟服役管道的内管中部分残余气体。
进一步地，低温缓冲区设置有保温板，能够减少低温液体的挥发，使得模拟服役管道内充满低温液体。
进一步地，内管外表面有用丝网包扎的5A分子吸附剂，可以吸附由金属和多层材料释放出的残余气体。
进一步地，内管与外管之间采用玻璃棒支撑，采用点接触的方式，可以防止内管变形，将因支撑产生的漏热降到最低。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台设计图；
图2为模拟服役管道的侧视图；
其中：1-低温液体注入口；2-低温液体容器；3-第一低温液体缓冲区；4-内管；5-外管；6-第二低温液体缓冲区；7-保温板；8-残余气体排出口；9-保温层；10-真空计测试口；11-模拟服役管道；12-抽真空口；13-玻璃棒；14-固定环。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参见图1，本实用新型公开了一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，包括低温液体容器2、模拟服役管道11、低温液体缓冲区和测试单元。所述测试单元设置在模拟服役管道11外壁上；所述模拟服役管道11两端分别与低温液体缓冲区刚性连接；所述两个低温液体缓冲区，第一低温液体缓冲区3上端面开设低温液体注入口，第二低温液体缓冲区6上端面开设有残余气体排出口；所述低温液体容器2与第一低温液体缓冲区3连接。
测试单元包括真空测试单元和温度测试单元；真空测试单元包括抽真空口12和真空计测试口10，抽真空口12设置在靠近模拟服役管道11一端的外壁上，连接真空泵用来抽真空；真空计测试口10设置在靠近模拟服役管道11另一端的外壁上，连接真空计，实时显示夹层内部的真空度压力值；温度测试单元包括多个贴片式温度计，分布式贴于外管5水平管道位置，用来测试外管5外壁温度；低温液体容器2通过管道与第一低温液体缓冲区3连接，用于给试验台提供低温液体；模拟服役管道11包括内管4、外管5、保温层9、玻璃棒13和固定环14；内管4和外管5均采用为0Cr18Ni9材质所制管道；内管4与外管5之间径向设置有玻璃棒13起支撑作用；保温层9由玻璃纤维纸和双面镀铝涤纶薄膜缠绕组合而成，且与内管外壁接触的隔热材料采用阻燃性绝热纸；保温层9外表面用丝网包扎固定有5A分子筛吸附剂，可以吸附由金属和多层材料释放出的残余气体。
本实用新型的工作过程如下：
将试验台放置于相对密闭的房间，通过空调调节环境温度。
将PT100贴片式温度计分布式贴于外管5水平管道位置，以中轴线为轴间隔0.5m选取贴片位置，每个位置上下左右各贴一片，并将贴片温度计与无纸记录仪连接，实时显示外管外壁贴片位置温度，最后取所有PT100贴片式温度计数值的平均值为外管外壁温度。
抽真空口12连接真空泵并开始抽真空，抽至5×10-3Pa，等数值稳定后封闭好。将真空计连接于真空计测试口10，即可实时显示夹层内部真空度压力值。
将低温介质由低温液体注入口1注入，注入液体量应保证模拟服役管道11内有低温介质。当体系温度稳定，即各测量仪器示数在1小时内不产生明显变化时，记录此时的外管外壁温度、环境温度、环境湿度、夹层真空度。重复执行以上操作过程，并不断改变环境温度，记录不同管道体系温度情况下的夹层真空度数据。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，其特征在于，包括低温液体容器(2)、模拟服役管道(11)、低温液体缓冲区和测试单元；
所述模拟服役管道(11)两端分别与低温液体缓冲区刚性连接，所述低温液体缓冲区包括第一低温液体缓冲区(3)和第二低温液体缓冲区(6)；所述低温液体容器(2)通过管道与第一低温液体缓冲区(3)连接；所述测试单元包括真空测试单元和温度测试单元；真空测试单元设置在模拟服役管道(11)的外壁上，用于调节和测量管道内部真空度；温度测试单元设置在模拟服役管道(11)的外壁上，用于测量管道温度。
2.根据权利要求1所述的一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，其特征在于，所述真空测试单元包括抽真空口(12)和真空计测试口(10)；抽真空口(12)设置在靠近模拟服役管道(11)一端的外壁上，连接真空泵用来抽真空；真空计测试口(10)设置在靠近模拟服役管道(11)另一端的外壁上，连接真空计；所述温度测试单元包括多个贴片式温度计，分布式贴于外管(5)水平管道位置，用来测试外管(5)外壁温度。
3.根据权利要求1所述的一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，其特征在于，所述模拟服役管道(11)包括内管(4)、外管(5)、保温层(9)、玻璃棒(13)和固定环(14)；所述内管(4)套设于保温层(9)内壁；内管(4)侧壁上设置有多个内嵌于保温层(9)的固定环(14)；所述玻璃棒(13)径向分布在保温层(9)与外管(5)之间，一端与固定环(14)刚性连接，另一端与所述外管(5)的内壁连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，其特征在于，所述内管(4)和外管(5)均采用为0Cr18Ni9材质所制管道。
5.根据权利要求3所述的一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，其特征在于，所述保温层(9)外表面用丝网包扎固定有5A分子筛吸附剂。
6.根据权利要求3所述的一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，其特征在于，所述保温层(9)由玻璃纤维纸和双面镀铝涤纶薄膜缠绕组合而成，且与内管(4)外壁接触的隔热材料采用阻燃性绝热纸。
7.根据权利要求3所述的一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，其特征在于，所述内管(4)和外管(5)在模拟服役管道(11)两端垂直于模拟服役管道(11)轴线方向延伸，端口处与保温板(7)连接，构成低温缓冲区。
8.根据权利要求7所述的一种基于温度法的高精度测量低温真空管道真空度试验台，其特征在于，所述第一低温液体缓冲区(3)的保温板(7)上端面开设低温液体注入口(1)，第二低温液体缓冲区(6)的保温板(7)上端面开设有残余气体排出口(8)。
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