[实用新型]一种低真空度真空复合保温管道导热系数测定装置

说明书

技术领域

本实用新型属于热力性能检测技术领域，特别涉及一种低真空度真空复合保温管道导热系数测定装置。 

背景技术

热力管道是集中供热系统输送热水、蒸汽等热媒的重要组成部分。近年来，国内外主流热力管道所输送热媒温度由150-250oC左右提高到600oC以上，蒸汽压力达到2.5Mpa以上，由于热力管道的热媒压力的增高和热媒温度的提升，高温热力管道设置真空复合保温层是提高管道保温性能、保证所输运热媒的热力参数、增强管道防腐性能同时动态监测泄漏的新技术。不同于在空间技术、超导设备用低温液体的储藏和运输等领域中所应用的中高真空（真空层的绝对压力小于1Pa）,国内外2004年开始应用采用低中真空度的真空层复合保温直埋管道，测定该类具有真空层的各层复合保温结构的热阻、导热系数等热力性能参数是衡量该类保温管道热力性能的主要依据。 

以往所采用的热力管道保温层导热系数测定装置无法准确测定新型真空层复合保温直埋管道的保温结构整体热阻和复合保温结构中各层实际导热系数，特别是该类管道工作时其真空层绝对压力通常在20mbar至1013mbar（低真空）内波动变化，目前尚无检测真空层在不同真空压力条件下该类复合管道的导热系数测定装置。该传热过程应包括复合保温结构内固体保温材料固相导热以及保温材料内残留空气的导热、对流和辐射换热，以及低中真空下真空层的导热、对流 和辐射换热三部分，而检测复合保温结构内保温材料纤维和保温材料内残留空气、真空层三者的综合导热系数是真实地反映管道整体的保温性能，尤其是为了管道复合保温结构的优化、评价各型保温结构的性能、确定保温管热阻的关键。从目前国内外公开报导的文献来看，仅见到各种材料物性测试装置以及墙体整体导热系数测定装置的报导，而未见到复合保温管道整体保温结构导热系数、热阻测定装置的报导，特别是带有低真空度的真空层、适用于热媒温度高达200-350oC及以上的复合保温管道整体保温结构导热系数测定装置的报导。 

实用新型内容

本实用新型针对上述缺陷公开了一种低真空度真空复合保温管道导热系数测定装置。它由控制与数据采集系统和导热油循环系统构成； 

所述控制与数据采集系统的结构如下：工业控制计算机分别连接打印机和RS232总线，RS232/485转换器分别连接RS232总线和RS485总线，RS485总线通过信号电缆分别与第1温度传感器-第48温度传感器、第1热流传感器-第16热流传感器、第1电量模块-第3电量模块和第1智能调节器-第3智能调节器连接； 

第1温度传感器-第47温度传感器分别与第1热电偶-第47热电偶直接安装在一起，第48温度传感器与测量仪器直接安装在一起，第1热流传感器-第16热流传感器分别与第1热流计-第16热流计直接安装在一起； 

所述导热油循环系统的结构如下：导热油罐、导热油加热装置、 第1油泵和阀门通过油管装配在一起，导热油加热装置、第2油泵、第1接头、第2接头和阀门通过油管装配在一起，导热油罐、柔性金属管、第1接头、测试管段、第2接头和阀门通过油管装配在一起；导热油罐上方安装有第2真空压力计，下方通过油管与阀门连接；导热油加热装置、第1放气阀和阀门通过油管装配在一起，导热油加热装置的上方安装液位计和第1温度测试模块，下方通过油管与阀门连接；第1接头左侧的油管上安装有第2温度测试模块，第2接头右侧的油管上安装有第3温度测试模块，RS485总线通过信号电缆分别与第1油泵、液位计、第1温度测试模块、导热油加热装置、第2油泵、第2温度测试模块以及第3温度测试模块连接； 

测试管段两端分别安装有第1接头和第2接头，在测试管段上依次安装着抽气接口、第1热电偶-第47热电偶、第1热流计-第16热流计和第1真空压力计，第2接头与第2放气阀装配在一起，测量仪器与测试管段中轴线的距离不超过2-3m，，它由湿度计和热电偶组成； 

所述测试管段的结构如下：两个辅助测试管段安装在测试管段主体的两端，辅助测试管段长度为1000mm，测试管段主体长度为2000mm；辅助测试管段与测试管段主体的结构相同，两者在径向上均分为五层，从内到外依次为：工作钢管、保温材料层、真空层、钢外护管和防腐层；在辅助测试管段工作钢管内安装辅助性加热器，在测试管段主体工作钢管内安装主加热器； 

测试管段主体上设置有第1测试截面和第2测试截面，第1测试 截面距测试管段主体左端500mm，第2测试截面距测试管段主体左端1000mm；第1测试截面和第2测试截面均设置有温度测点和热流计测点； 

所述温度测点和热流计测点的布置情况如下：