真空绝热深冷容器漏热量测量装置及测量方法与流程

本发明涉及低温设备测试，特别涉及一种真空绝热深冷容器漏热量测量装置及测量方法。

背景技术：

1、真空绝热深冷容器是液化天然气、液氮、液氧、液氩、液氦、液氢等深冷液化气体的储存和运输的装备。设备高真空性能是运行安全和经济性能的保证，一旦真空不佳或者丧失，深冷液化气体的蒸发损失增大，会造成容器超压，甚至引发安全事故。

2、关于真空绝热深冷设备漏热量的测量，国标gb/t18443.6-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第6部分 漏热量测量》进行了规定，包括表面温度测量法和流量计测量法。其中，对于表面温度测量法，其需要特定测试环境和测试平台，以实现待测部件的表面温度稳定和环境温度稳定，换热系数的计算过程较为复杂，且无法在运行工况下测试漏热量；而对于流量计测量法，其需要先按照gb/t 18443.5-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第5部分 静态蒸发率测量》中流量计法的部分测量出气体蒸发流量，再进一步计算出漏热量，测试前要做工况调整，测试记录过程要48小时，耗时3~5天，存在测量耗时长、测试后设备无法迅速投入使用的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种真空绝热深冷容器漏热量测量装置及测量方法，旨在减少真空绝热深冷容器漏热量的测量时间，也使测量后的容器可快速投入使用。

2、为实现上述目的，本发明提出的真空绝热深冷容器漏热量测量方法，基于真空绝热深冷容器漏热量测量装置，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置包括连接管路、流量调节单元、压力测量单元以及控制单元，所述连接管路用以将真空绝热深冷容器的内腔与大气连通，所述流量调节单元设于所述连接管路上，用以调节所述连接管路的气体排放流量，所述压力测量单元用以测量真空绝热深冷容器内腔压力，所述控制单元与所述流量调节单元、所述压力测量单元均连接；

3、所述真空绝热深冷容器漏热量测量方法包括以下步骤：

4、控制所述连接管路以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数，其中，所述预设流量为第一流量，所述压力稳定变化参数为第一压力稳定变化参数，所述预设流量为第二流量，所述压力稳定变化参数为第二压力稳定变化参数；

5、根据所述第一流量、所述第二流量、所述第一压力稳定变化参数以及所述第二压力稳定变化参数确定漏热量。

6、在一实施方式中，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数的方法包括：

7、间隔预设时长获取所述真空绝热深冷容器内腔的多个瞬时压力值；

8、根据多个所述瞬时压力值以及所述预设时长，确定多个压力变化参数；

9、多个所述压力变化参数满足预设条件时，确定压力达到稳定变化；

10、将压力处于稳定变化的当前压力变化参数确定为压力稳定变化参数。

11、在一实施方式中，所述控制所述连接管路以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数的步骤中：

12、所述第一流量大于真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量，且所述第一流量为真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量的1~2倍；和/或，

13、所述第二流量小于真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量，且所述第二流量为真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量的0.2~1倍。

14、在一实施方式中，所述控制所述连接管路以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数的步骤在工作压力下进行。

15、在一实施方式中，所述根据所述第一流量、所述第二流量、所述第一压力稳定变化参数以及所述第二压力稳定变化参数确定漏热量的步骤中，采用以下公式计算漏热量：

16、（1）

17、其中，gc为真空绝热深冷容器漏热量，单位为瓦（w）；

18、 q1为所述第一流量，单位为千克每秒（kg/s）；

19、 q2为所述第二流量，单位为千克每秒（kg/s）；

20、 k1为所述第一压力稳定变化参数，单位为帕每分钟（pa/min）；

21、 k2为所述第二压力稳定变化参数，单位为帕每分钟（pa/min）；

22、 h为测试压力下深冷液体汽化潜热，单位为焦每千克（j/kg）。

23、在一实施方式中，根据所述第一流量、所述第二流量、所述第一压力稳定变化参数以及所述第二压力稳定变化参数确定漏热量的步骤之后，还包括：

24、对所述漏热量进行修正，得到标态下漏热量。

25、本发明还提出一种真空绝热深冷容器漏热量测量装置，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置包括连接管路、流量调节单元、压力测量单元以及控制单元，所述连接管路具有进气端和出气端，所述进气端与真空绝热深冷容器的排放口连通，所述出气端与大气连通，用以将真空绝热深冷容器的内腔与大气连通；所述流量调节单元设于所述连接管路上，用以调节所述连接管路的气体排放流量；所述压力测量单元设于真空绝热深冷容器上，用以测量真空绝热深冷容器内腔压力；所述控制单元与所述流量调节单元、所述压力测量单元均连接，所述控制单元包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于真空绝热深冷容器漏热量测量程序，所述真空绝热深冷容器漏热量测量程序被所述处理器执行时实现上述的真空绝热深冷容器漏热量测量方法的步骤。

26、在一实施方式中，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置还包括第一排空阀，设于所述连接管路上，且位于真空绝热深冷容器与所述流量调节单元之间；和/或，

27、所述控制单元还包括信号记录仪，所述信号记录仪与所述流量调节单元、所述压力测量单元均连接。

28、在一实施方式中，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置还包括：

29、测量管路，与真空绝热深冷容器的内腔连通，所述压力测量单元设于所述测量管路上；以及，

30、第二排空阀，设于所述测量管路上，且位于真空绝热深冷容器与所述压力测量单元之间。

31、在一实施方式中，所述流量调节单元包括流量控制器；和/或，

32、所述压力测量单元包括压力传感器。

33、本发明的技术方案通过将所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置与待测的真空绝热深冷容器连接进行测量，控制所述连接管路以第一流量排放气体，确定第一流量下真空绝热深冷容器内腔的第一压力稳定变化参数，控制所述连接管路以第二流量排放气体，确定第二流量下真空绝热深冷容器内腔的第二压力稳定变化参数，再根据第一流量、第二流量、第一压力稳定变化参数以及第二压力稳定变化参数确定漏热量；通过两段流量控制来确定漏热量，操作简便，无需按照gb/t18443.5测试静态蒸发率，能够有效减少真空绝热深冷容器漏热量的测量时间，也使测量后的容器可快速投入使用，从而提高测量效率以及降低测量成本。