[发明专利]绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置

权利要求书

1.一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置，其特征在于，该测试装置包括通过金属软管相连接的低温自增压储罐(1)、两级过冷器、波纹管实验段、汽化器(20)及气体流量计(22)，

所述的波纹管实验段包括内波纹管(11)、外波纹管(13)、大直径操作腔(9)及内部填充芯体(15)，所述的外波纹管(13)套设在内波纹管(11)外部，所述的内部填充芯体(15)装填在内波纹管(11)管心处，所述的大直径操作腔(9)位于外波纹管(13)的两端，其中，所述的内波纹管(11)的两端与输送低温流体的金属软管连通，

在内波纹管(11)和外波纹管(13)之间形成真空绝热空腔，该真空绝热空腔与充排气管路相连通，通过充排气管路调整真空绝热空腔内真空度，

在所述的波纹管实验段内设置有温度和压力测量单元以及真空度测量单元，通过波纹管实验段内温度、压力与真空度数据获得绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布。

2.根据权利要求1所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置，其特征在于，在金属软管上设有压力调节阀(2)、流量调节阀(8)、背压调节阀(19)及开关阀(21)，所述的压力调节阀(2)设在低温自增压储罐(1)与两级过冷器之间，所述的流量调节阀(8)设在两级过冷器与波纹管实验段之间，所述的背压调节阀(19)设在波纹管实验段与汽化器(20)之间，所述的开关阀(21)设在汽化器(20)与气体流量计(22)之间。

3.根据权利要求1所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置，其特征在于，所述的两级过冷器分为第一级过冷器和第二级过冷器，第一级过冷器由第一级盘管(4)置于敞口保温不锈钢罐(3)内构成；第二级过冷器由密闭的广口杜瓦(5)、置于广口杜瓦(5)内的第二级盘管(6)，以及与广口杜瓦(5)内部连通的机械泵(7)组成了，所述的第一级盘管(4)与第二级盘管(6)顺序串联在金属软管上。

4.根据权利要求1所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置，其特征在于，所述的内部填充芯体(15)用于模拟内波纹管(11)内插入物，所述的内部填充芯体(15)通过聚四氟乙烯支撑固定于内波纹管(11)管心。

5.根据权利要求1所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置，其特征在于，所述的大直径操作腔(9)通过卡箍(12)与外波纹管(13)连接，使得大直径操作腔(9)内部与内波纹管(11)和外波纹管(13)之间形成的真空绝热空腔相连通，所述的内波纹管(11)的两端与大直径操作腔(9)内的连接管通过卡套接头(10)连接，大直径操作腔(9)内的连接管与金属软管连通，

在内波纹管(11)和外波纹管(13)之间形成的真空绝热空腔内填充多层绝热材料。

6.根据权利要求5所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置，其特征在于，所述的充排气管路与大直径操作腔(9)内部相连通，在充排气管路上设有真空泵(25)与真空阀(24)，并在充排气管路上设置充气截止阀(23)。

7.根据权利要求1所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置，其特征在于，所述的温度和压力测量单元包括差压变送器(16)、底部温度传感器(17)及顶部温度传感器(18)，所述的差压变送器(16)的两端与内波纹管(11)的两端连通，所述的底部温度传感器(17)等间隔均匀安装在内波纹管(11)的竖直方向的底部外表面，所述的顶部温度传感器(18)等间隔均匀安装在内波纹管(11)的竖直方向的顶部外表面；

所述的真空度测量单元包括与大直径操作腔(9)内部连接的真空规(14)和数显真空计，通过真空规(14)和数显真空计获取内波纹管(11)和外波纹管(13)之间形成的真空绝热空腔的真空度。

8.根据权利要求7所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置，其特征在于，所述的差压变送器(16)、底部温度传感器(17)、顶部温度传感器(18)均与数据采集卡(26)连接，该数据采集卡(26)与计算机(27)连接，计算机(27)根据由差压变送器(16)、底部温度传感器(17)及顶部温度传感器(18)获得的温度、压力数据，获得绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布。

9.根据权利要求1所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置，其特征在于，所述的波纹管实验段安放在支撑基座上，所述的支撑基座为两段式可升降支架，包括底座(28)、中间可伸缩支架(29)及可拉伸铰链(30)，所述的中间可伸缩支架(29)设在底座(28)的中部，所述的可拉伸铰链(30)设有两个，其一端连接在底座(28)的左端或右端，另一端同时与中间可伸缩支架(29)的顶端铰接；通过调整可拉伸铰链(30)的角度实现支撑基座弯角变形，用于不同倾角下绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试。