[发明专利]模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备

说明书

本申请提供了一种模拟混凝土超低温‑大温差冻融过程的冻融试验设备，涉及冻融试验技术领域。模拟混凝土超低温‑大温差冻融过程的冻融试验设备，包括试验舱、制冷压缩机和供氮装置。试验舱用于放置进行冻融试验的目标件，制冷压缩机被配置为降低试验舱内温度。供氮装置被配置为向试验舱内提供液氮，以降低试验舱内的温度。模拟混凝土超低温‑大温差冻融过程的冻融试验设备设置有制冷压缩机和供氮装置两种降温装置，制冷压缩机和供氮装置降温能力不同，能够模拟不同的环境温度，以使模拟的环境更加接近目标件的实际工程环境，从而提高目标件热力性能测试的准确性。

技术领域

本申请涉及冻融试验技术领域，具体而言，涉及一种模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备。

背景技术

目前，混凝土是目前用量极大的人造建筑材料，已广泛用于各种环境下的工程结构中，并逐步向超低温等极端环境下应用，比如作为液化天然气的混凝土存储罐，液化天然气的温度一般为-165℃，当混凝土储存罐内储存有液化天然气时，混凝土存储罐承受的温度为-165℃左右，当液化天然气在混凝土储存罐内纯化、在混凝土储存罐内充注液化天然气和液化天然气泄漏时，混凝土存储外罐将经历超低温-大温差冻融和强压力变化。这种特殊环境对混凝土热力性能的影响直接关系到液化天然气的安全存储。

然而，现有对混凝土储存罐的热力性能的测试设备难以模拟极端环境，这导致目前仅有的关于混凝土在超低温环境下热力性能的演化特征的少量研究结论还存在较大差异。为此，设计一种能够模拟极端环境的试验设备成为混凝土热力性能研究领域亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，以提高混凝土热力性能测试的准确性。

本申请实施例提供一种模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，包括试验舱、制冷压缩机和供氮装置。试验舱用于放置进行冻融试验的目标件，制冷压缩机被配置为降低试验舱内温度。供氮装置被配置为向试验舱内提供液氮，以降低试验舱内的温度。

上述技术方案中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备设置有制冷压缩机和供氮装置两种降温装置，制冷压缩机和供氮装置降温能力不同，能够模拟不同的环境温度，以使模拟的环境更加接近目标件的实际工程环境，从而提高目标件热力性能测试的准确性。当需要模拟的环境温度较高可以通制冷压缩机对试验舱内进行降温，当需要模拟的环境温度较低可以通过供氮装置向试验舱内提供液氮以降低试验舱内的温度。当然也可以是制冷压缩机和供氮装置配合对试验舱内进行降温，先通过制冷压缩机将试验舱内的温度降至第一阈值，再通过供氮装置向试验舱内提供液氮以将试验舱内的温度降至需要的温度，这样能够节约液氮。

在本申请的一些实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括加热装置，加热装置被配置为提升试验舱内的温度。

上述技术方案中，由于制冷压缩机和供氮装置均是用于对试验舱内进行降温，加热装置能够在制冷压缩机和/或供氮装置对试验舱过度降温后对试验舱内的温度进行调节。

在本申请的一些实施例中，加热装置包括与试验舱内部连通的导热管和用于提供热量的供热组件，供热组件设于试验舱外并与导热管连通。

上述技术方案中，将加热组件设置于试验舱外，能够避免试验舱内部环境条件变化影响加热组件的加热性能和缩短加热组件的使用寿命。

在本申请的一些实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括旋转装置，旋转装置设于试验舱的底部，旋转装置被配置为驱动试验舱转动。

上述技术方案中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括旋转装置，旋转装置用于驱动试验舱转动，能够使得液氮等在试验舱内分布更加均匀，提高试验舱内的温度分布均匀性。

在本申请的一些实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括图像采集装置，图像采集装置被配置为对目标件进行图像采集。