[实用新型]一种液态CO2相变过程模拟测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及液态CO₂的储存安全和输送安全技术领域，具体涉及一种液态CO₂相变过程模拟测试系统。

背景技术

作为温室气体主要成分之一的CO₂，在工业生产尾气回收中通常以液态形式收集、储存及运输。当液态CO₂的存储温度或压力低于三相点时，转化为固相。当温度到达一定值时，液态CO₂气化，压力升高，为液态CO₂的储运过程埋下安全隐患。

在液态CO₂的工业应用中，干冰的出现会严重影响液态CO₂利用效率，甚至导致管路严重堵塞，更严重会致使事故发生，威胁工作人员的安全。在液态CO₂长距离管道运输过程中，由于液态CO₂管道运输过程中容易发生相变，造成冰堵管道，导致流速突增，影响液态CO₂正常输送；液态CO₂在槽车运输中，由于各种因素的耦合影响，槽车内部液态CO₂可能发生相变，影响运输安全，需要实时监测液态CO₂的状态；液态CO₂在罐式存储时，存储罐内部的相态较模糊，因此需要保持合理的相态参数，有利于储存安全和运输安全。基于此，从安全的角度出发，有必要实用新型一种液态CO₂相变过程测试系统，该系统能实时监测压力容器内部液态CO₂的温度、压力和液位等参数的变化，结合二氧化碳的相态属性图，实现系统内二氧化碳的相态判定，为液态的安全应用提供基础参数。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种液态CO₂相变过程模拟测试系统。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种液态CO₂相变过程模拟测试系统，由液态CO₂泵压注系统、密闭耐高压容器系统、数据采集及储存系统、废气及废液回收循环利用系统、人工加热系统五大部分组成，液态CO₂泵压注系统与密闭耐高压容器系统相连，密闭耐高压容器系统分别与数据采集及储存系统、废气及废液回收循环利用系统、人工加热系统相连。该液态CO₂相变过程模拟测试系统能针对不同类型的密闭耐高压容器，实时监测密闭耐高压容器内液态CO₂的温度、压力和液位等参数的变化，结合CO₂的相态属性图，实现系统内CO₂的相态判定。

所述的液态CO₂泵压注系统包括杜瓦瓶和柱塞泵，杜瓦瓶和柱塞泵之间用与之匹配的高压胶管连接；所述的柱塞泵采用手动变量柱塞泵，所述的杜瓦瓶采用真空绝热的不锈钢压力容器的杜瓦瓶。

所述的密闭耐高压容器系统包括密闭耐高压容器和第一专用阀门和第二专用阀门，密闭耐高压容器两端的高压胶管上分别设置有第一专用阀门和第二专用阀门，密闭耐高压容器通过第一专用阀门与柱塞泵相连。

所述的数据采集及储存系统包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、质量流量计、液位传感器、第一红外热像仪、第二红外热像仪、数据采集仪和计算机，液位传感器设置在密闭耐高压容器顶部，且液位传感器通过数据采集仪和计算机相连，密闭耐高压容器侧壁通过第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器与数据采集仪相连，密闭耐高压容器前端的高压胶管上还设置有与数据采集仪相连的质量流量计，第一红外热像仪、第二红外热像仪设置在密闭耐高压容器内壁上。所述的电加热膜替换为电加热丝。

所述的废气及废液回收循环利用系统包括液化泵和回收容器，第二专用阀门、液化泵和回收容器依次相连。

所述的人工加热系统包括电加热膜、温控仪、继电器、电源和开关，继电器、温控仪、电源和开关依次相连，且继电器、电源和开关均与电加热膜相连，电加热膜设置在密闭耐高压容器外部。

所述的密闭耐高压容器采用管道式、球型式或储罐式密闭耐高压容器。

本实用新型具有以下有益效果：能实时监测压力容器内部液态CO₂的温度、压力和液位等参数的变化，结合二氧化碳的相态属性图，实现系统内二氧化碳的相态判定，为液态CO₂的安全应用提供基础参数。

附图说明