[发明专利]一种液氢流量测量装置

说明书

技术领域

本发明属于一种用于低温液体流量测量的装置，特别是涉及一种管道中测量液氢流量的装置。

背景技术

在空分、航天等技术领域，常用的低温液体流量测量设备有孔板流量计、涡街流量计和涡轮流量计。液氢属于极低温流体，在管道输送过程中在外部环境漏热的影响下，常以液体和气体两种状态存在。

工程应用上，在低温介质测量领域中，孔板流量计由于性能可靠而得到了较多的应用，但孔板由于用法兰连接，容易在极低温度状态下产生漏蚀现象，而且由于孔板的结构特征，其前后流场受到测量段管路长度的影响而变得非常不稳定，测点压力波动幅度较大，还有孔板节流后压损较大，气化现象比较严重，造成对低温液体的测量精度较低和适用条件较窄。低温涡街流量计在测量精度上有所提高，而且无运动部件，然而由于涡街测量设备在液氢温区下工作存在缺陷，在国内目前尚无相应的液氢涡街流量计。涡轮流量计在测量极低温流体时，最容易发生的故障是因管道内低温液体的急剧蒸发后，由于涡轮流量计内部结构存在运动构件，转子将以比通常转速快数十倍的速度旋转，而且特别是对于液氢介质，须对管道进行吹扫和预冷，此时管内气体流速极大，在这种情况下涡轮流量计的转动轴承部分难以承受如此高的流速，将引起涡轮流量计测量精度的下降，甚至出现轴承损坏。综上所知，当前常规低温液体流量测量，尤其是液氢流量测量设备，都存在一些测量上或性能上的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种能够更好地适用于极低温液体的特殊性质，从而提高流量测量设备的测量精度和运行稳定性的液氢流量测量装置。

本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：该液氢流量测量装置，它包括真空管件，该真空管件包括通过两端连接椎体连接的壳体内管和壳体外管；还包括多孔平衡节流件，多孔平衡节流件垂直安装在壳体内管的截面上，所述多孔平衡节流件是一种多孔圆盘结构，与壳体内管同轴设置，其上的平衡孔布置在圆盘上；所述壳体内管上位于多孔平衡节流件的两侧分别设置有一个引压孔，两个引压孔分别与两根引压管的一端连接，引压管的另一端密封穿过壳体外管并通过压力转换阀和三阀组与差压变送器相连；所述壳体内管和壳体外管之间的空腔抽真空。

具体的，所述壳体外管通过其两端外围的外壳支承固定。

具体的，所述壳体外管上设有接管嘴，所述接管嘴与单向阀相连，用于抽真空。

进一步，所述壳体内管外壁上设有吸附剂腔，腔内装入活性炭后用铜丝缝合，用于吸附残余气体。

进一步，所述连接锥体是截面为锥台形的筒状构件，其内表面与外表面之间为空腔，空腔内填充有玻璃钢绝热环，连接锥体可增长导热长度，玻璃钢绝热环可减少导热。

本发明是一种安装在液氢真空管路上的真空型差压式流量计，其原理是利用流体流经多孔平衡节流件产生的差压来测量流量。本发明的优点在于，多孔平衡节流件为多孔平衡型结构，流体流经节流件时，流场将被平衡调整，可明显减少涡流的形成和流体动能的损失，具备较强的耐气蚀能力，针对诸如具有汽化潜热小特性的液氢等低温溶液。

本发明测量装置可与管路焊接安装，易于采取真空保温措施，能极大降低低温液体的热损耗。其不但继承了传统孔板节流装置的结构简单、无运动部件、使用安全可靠等优点，而且避免了由于管道截面突然收缩带来的压损大、能耗高，以及量程比小、精度低、直管段要求长、维护量大等诸多性能缺陷。

附图说明

图1是本发明实施例的剖面结构示意图。

图2、图3是图1的多孔平衡节流件中平衡孔两种不同情形时的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。