專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低真空度真空復(fù)合保溫管道導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于熱力性能檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種低真空度真空復(fù)合保溫管道導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置。
背景技術(shù)：
熱カ管道是集中供熱系統(tǒng)輸送熱水、蒸汽等熱媒的重要組成部分。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外主流熱カ管道所輸送熱媒溫度由150-250°C左右提高到600°C以上，蒸汽壓カ達(dá)到2. 5Mpa以上，由于熱カ管道的熱媒壓力的增高和熱媒溫度的提升，高溫?zé)幞艿涝O(shè)置真空復(fù)合保溫層是提高管道保溫性能、保證所輸運(yùn)熱媒的熱カ參數(shù)、增強(qiáng)管道防腐性能同時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)泄漏的新技木。不同于在空間技術(shù)、超導(dǎo)設(shè)備用低溫液體的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域中所應(yīng)用的 中高真空(真空層的絕對(duì)壓カ小于IPa),國(guó)內(nèi)外2004年開(kāi)始應(yīng)用采用低中真空度的真空層復(fù)合保溫直埋管道，測(cè)定該類(lèi)具有真空層的各層復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)的熱阻、導(dǎo)熱系數(shù)等熱カ性能參數(shù)是衡量該類(lèi)保溫管道熱カ性能的主要依據(jù)。以往所采用的熱カ管道保溫層導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定新型真空層復(fù)合保溫直埋管道的保溫結(jié)構(gòu)整體熱阻和復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)中各層實(shí)際導(dǎo)熱系數(shù)，特別是該類(lèi)管道工作時(shí)其真空層絕對(duì)壓カ通常在20mbar至1013mbar(低真空)內(nèi)波動(dòng)變化，目前尚無(wú)檢測(cè)真空層在不同真空壓カ條件下該類(lèi)復(fù)合管道的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置。該傳熱過(guò)程應(yīng)包括復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)固體保溫材料固相導(dǎo)熱以及保溫材料內(nèi)殘留空氣的導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射換熱，以及低中真空下真空層的導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射換熱三部分，而檢測(cè)復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)保溫材料纖維和保溫材料內(nèi)殘留空氣、真空層三者的綜合導(dǎo)熱系數(shù)是真實(shí)地反映管道整體的保溫性能，尤其是為了管道復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、評(píng)價(jià)各型保溫結(jié)構(gòu)的性能、確定保溫管熱阻的關(guān)鍵。從目前國(guó)內(nèi)外公開(kāi)報(bào)導(dǎo)的文獻(xiàn)來(lái)看，僅見(jiàn)到各種材料物性測(cè)試裝置以及墻體整體導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置的報(bào)導(dǎo)，而未見(jiàn)到復(fù)合保溫管道整體保溫結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)、熱阻測(cè)定裝置的報(bào)導(dǎo)，特別是帶有低真空度的真空層、適用于熱媒溫度高達(dá)200-350°C及以上的復(fù)合保溫管道整體保溫結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置的報(bào)導(dǎo)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述缺陷公開(kāi)了ー種低真空度真空復(fù)合保溫管道導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置。它由控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成；所述控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)分別連接打印機(jī)和RS232總線，RS232/485轉(zhuǎn)換器分別連接RS232總線和RS485總線，RS485總線通過(guò)信號(hào)電纜分別與第I溫度傳感器-第48溫度傳感器、第I熱流傳感器-第16熱流傳感器、第I電量模塊-第3電量模塊和第I智能調(diào)節(jié)器-第3智能調(diào)節(jié)器連接；第I溫度傳感器-第47溫度傳感器分別與第I熱電偶-第47熱電偶直接安裝在一起，第48溫度傳感器與測(cè)量?jī)x器直接安裝在一起，第I熱流傳感器-第16熱流傳感器分別與第I熱流計(jì)-第16熱流計(jì)直接安裝在一起；[0007]所述導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下導(dǎo)熱油罐、導(dǎo)熱油加熱裝置、第I油泵和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起，導(dǎo)熱油加熱裝置、第2油泵、第I接頭、第2接頭和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起，導(dǎo)熱油罐、柔性金屬管、第I接頭、測(cè)試管段、第2接頭和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起；導(dǎo)熱油罐上方安裝有第2真空壓カ計(jì)，下方通過(guò)油管與閥門(mén)連接；導(dǎo)熱油加熱裝置、第I放氣閥和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起，導(dǎo)熱油加熱裝置的上方安裝液位計(jì)和第I溫度測(cè)試模塊，下方通過(guò)油管與閥門(mén)連接；第I接頭左側(cè)的油管上安裝有第2溫度測(cè)試模塊，第2接頭右側(cè)的油管上安裝有第3溫度測(cè)試模塊，RS485總線通過(guò)信號(hào)電纜分別與第I油泵、液位計(jì)、第I溫度測(cè)試模塊、導(dǎo)熱油加熱裝置、第2油泵、第2溫度測(cè)試模塊以及第3溫度測(cè)試模塊連接；測(cè)試管段兩端分別安裝有第I接頭和第2接頭，在測(cè)試管段上依次安裝著抽氣接ロ、第I熱電偶-第47熱電偶、第I熱流計(jì)-第16熱流計(jì)和第I真空壓カ計(jì)，第2接頭與 第2放氣閥裝配在一起，測(cè)量?jī)x器與測(cè)試管段中軸線的距離不超過(guò)2-3m，，它由濕度計(jì)和熱電偶組成；所述測(cè)試管段的結(jié)構(gòu)如下兩個(gè)輔助測(cè)試管段安裝在測(cè)試管段主體的兩端，輔助測(cè)試管段長(zhǎng)度為1000mm，測(cè)試管段主體長(zhǎng)度為2000mm;輔助測(cè)試管段與測(cè)試管段主體的結(jié)構(gòu)相同，兩者在徑向上均分為五層，從內(nèi)到外依次為工作鋼管、保溫材料層、真空層、鋼外護(hù)管和防腐層；在輔助測(cè)試管段工作鋼管內(nèi)安裝輔助性加熱器，在測(cè)試管段主體工作鋼管內(nèi)安裝主加熱器；測(cè)試管段主體上設(shè)置有第I測(cè)試截面和第2測(cè)試截面，第I測(cè)試截面距測(cè)試管段主體左端500mm，第2測(cè)試截面距測(cè)試管段主體左端IOOOmm ;第I測(cè)試截面和第2測(cè)試截面均設(shè)置有溫度測(cè)點(diǎn)和熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；所述溫度測(cè)點(diǎn)和熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)的布置情況如下第I測(cè)試截面的溫度測(cè)點(diǎn)分布在第I測(cè)試截面的右半圓周內(nèi)，在第I測(cè)試截面的工作鋼管外表面、保溫材料層外表面、鋼外護(hù)管外表面和防腐層外表面上設(shè)置溫度測(cè)點(diǎn)，當(dāng)鋼外護(hù)管采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈/2、
/3、Ji /6、0、-Ji/6,-Ji/3,-Ji /2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；鋼外護(hù)管采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈n/2、Ji/3、0、_ /3、-/2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第I測(cè)試截面的溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱電偶-第47熱電偶中任意選取28個(gè)熱電偶或20個(gè)熱電偶，將選取的這些熱電偶分別安裝在第I測(cè)試截面的溫度測(cè)點(diǎn)上；第2測(cè)試截面的溫度測(cè)點(diǎn)分布在第2測(cè)試截面的左半圓周內(nèi)，在第2測(cè)試截面的工作鋼管外表面、保溫材料層外表面、鋼外護(hù)管外表面和防腐層外表面上設(shè)置溫度測(cè)點(diǎn)，當(dāng)鋼外護(hù)管采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈/2、
/3、/6、0、-Ji/6、-Ji/3、-Ji/2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；鋼外護(hù)管采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈n/2、Ji/3、0、_ /3、-/2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第2測(cè)試截面的溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱電偶-第47熱電偶中任意選取28個(gè)熱電偶或20個(gè)熱電偶，將選取的這些熱電偶分別安裝在第2測(cè)試截面的溫度測(cè)點(diǎn)上；第I測(cè)試截面的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)分布在第I測(cè)試截面的左半圓周內(nèi)，在第I測(cè)試截面的防腐層外表面上設(shè)置熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)鋼外護(hù)管采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道吋，在防腐層外表面與水平方向夾角呈Jr/2、Ji/3、/6、0、_ /6、-JI/3、-JI/2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)鋼外護(hù)管采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在防腐層外表面與水平方向夾角呈/2、/3、-/2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第I測(cè)試截面的徑向熱遷移量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱流計(jì)-第16熱流計(jì)任意選取7個(gè)熱流計(jì)或5個(gè)熱流計(jì)，將選取的這些熱流計(jì)分別安裝在第I測(cè)試截面的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)上；第2測(cè)試截面的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)分布在第2測(cè)試截面的右半圓周內(nèi)，在第2測(cè)試截面的防腐層外表面上設(shè)置熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)鋼外護(hù)管采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道時(shí)，在防腐層外表面與水平方向夾角呈Jr/2、Ji/3、/6、0、_ /6、-JI/3、-JI/2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)鋼外護(hù)管采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在防腐層外表面與水平方向夾角呈/2、/3、0、_ /3、- /2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第2測(cè)試截面的徑向熱遷移量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱流計(jì)_第16熱流計(jì)任意選取7個(gè)熱流計(jì)或5個(gè)熱流計(jì)，將選取的這些熱流計(jì)分別安裝在第2測(cè)試截面的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)上。本實(shí)用新型的有益效果為 I)該裝置適用于測(cè)定熱媒溫度在40_375°C、真空層壓カ在50Pa至1013Pa復(fù)合保溫?zé)幞艿赖恼婵諏蛹案鞅亟Y(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)，測(cè)試誤差小于士 5% ；2)壓カ控制系統(tǒng)可模擬真空層的復(fù)合保溫?zé)幞艿拦ぷ鲿r(shí)真空層絕對(duì)壓カ在2kPa至101. 3kPa之間波動(dòng)的實(shí)際情況，溫度、電能、真空層壓カ控制系統(tǒng)組成的控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全程全部測(cè)試參數(shù)自動(dòng)控制和測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄；3)采用由導(dǎo)熱油電加熱裝置、導(dǎo)熱油罐、導(dǎo)熱油系統(tǒng)模擬高溫?zé)崦健?dǎo)熱油溫度采用控制系統(tǒng)自動(dòng)控制溫度。4)該裝置在溫度和熱流測(cè)點(diǎn)布置充分考慮并實(shí)現(xiàn)對(duì)含有真空層的復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)的各層熱阻的測(cè)量，并采取了針對(duì)300°C以上高溫?zé)崦渐r時(shí)監(jiān)測(cè)管道傳熱量，對(duì)比測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)熱油加熱設(shè)備中電加熱器輸出熱功率和通過(guò)熱流計(jì)測(cè)得的熱流；另ー方面是獲得沿測(cè)試管段防腐層外表面圓周方向熱流的分布情況，以便于研究具有真空層的復(fù)合保溫管道傳熱過(guò)程和機(jī)理。

圖I是控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)示意圖；圖2是導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)示意圖；圖3是測(cè)試管段中選取的測(cè)試截面設(shè)計(jì)示意圖，圖4是工作鋼管外表面溫度測(cè)點(diǎn)布置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是保溫材料層外表面溫度測(cè)點(diǎn)布置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是防腐層外表面溫度測(cè)點(diǎn)布置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是防腐層外表面熱流測(cè)點(diǎn)布置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。ー種低真空度真空復(fù)合保溫管道導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置，其特征在干，它由控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成；如圖I所示，控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)分別連接打印機(jī)和RS232總線LRS232/485轉(zhuǎn)換器分別連接RS232總線I和RS485總線21,RS485總線21通過(guò)信號(hào)電纜8分別與第I溫度傳感器Tl-第48溫度傳感器T48、第I熱流傳感器Ql-第16熱流傳感器Q16、第I電量模塊DLl-第3電量模塊DL3和第I智能調(diào)節(jié)器Trkl-第3智能調(diào)節(jié)器Trk3連接；第I溫度傳感器Tl-第47溫度傳感器T47分別與第I熱電偶Kl-第47熱電偶K47直接安裝在一起，第48溫度傳感器T48與測(cè)量?jī)x器10直接安裝在一起，第I熱流傳感器Ql-第16熱流傳感器Q16分別與第I熱流計(jì)Rl-第16熱流計(jì)R16直接安裝在一起；如圖2所示，導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下導(dǎo)熱油罐、導(dǎo)熱油加熱裝置、第I油泵2 和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起，導(dǎo)熱油加熱裝置、第2油泵5、第I接頭13、第2接頭27和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起，導(dǎo)熱油罐、柔性金屬管6、第I接頭13、測(cè)試管段14、第2接頭27和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起；導(dǎo)熱油罐上方安裝有第2真空壓カ計(jì)23，下方通過(guò)油管與閥門(mén)連接；導(dǎo)熱油加熱裝置、第I放氣閥4和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起，導(dǎo)熱油加熱裝置的上方安裝液位計(jì)3和第I溫度測(cè)試模塊24，下方通過(guò)油管與閥門(mén)連接；第I接頭13左側(cè)的油管上安裝有第2溫度測(cè)試模塊25，第2接頭27右側(cè)的油管上安裝有第3溫度測(cè)試模塊26，RS485總線21通過(guò)信號(hào)電纜8分別與第I油泵2、液位計(jì)3、第I溫度測(cè)試模塊24、導(dǎo)熱油加熱裝置、第2油泵5、第2溫度測(cè)試模塊25以及第3溫度測(cè)試模塊26連接；測(cè)試管段14兩端分別安裝有第I接頭13和第2接頭27，在測(cè)試管段14上依次安裝著抽氣接ロ 7、第I熱電偶Kl-第47熱電偶K47、第I熱流計(jì)Rl-第16熱流計(jì)R16和第I真空壓カ計(jì)11，第2接頭27與第2放氣閥12裝配在一起，測(cè)量?jī)x器10與測(cè)試管段14中軸線的距離不超過(guò)2-3m，，它由濕度計(jì)和熱電偶組成；如圖3所示，所述測(cè)試管段14的結(jié)構(gòu)如下兩個(gè)輔助測(cè)試管段安裝在測(cè)試管段主體的兩端，輔助測(cè)試管段長(zhǎng)度為1000mm，測(cè)試管段主體長(zhǎng)度為2000mm;輔助測(cè)試管段與測(cè)試管段主體的結(jié)構(gòu)相同，兩者在徑向上均分為五層，從內(nèi)到外依次為工作鋼管30、保溫材料層31、真空層32、鋼外護(hù)管33和防腐層34 ;在輔助測(cè)試管段工作鋼管30內(nèi)安裝輔助性加熱器，在測(cè)試管段主體工作鋼管30內(nèi)安裝主加熱器；測(cè)試管段主體上設(shè)置有第I測(cè)試截面A和第2測(cè)試截面B，第I測(cè)試截面A距測(cè)試管段主體左端500mm，第2測(cè)試截面B距測(cè)試管段主體左端IOOOmm ;第I測(cè)試截面A和第2測(cè)試截面B均設(shè)置有溫度測(cè)點(diǎn)和熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；沿測(cè)試管段14軸向方向布置2個(gè)測(cè)試截面的作用一方面是布置足夠多的溫度測(cè)點(diǎn)，以便掌握復(fù)合結(jié)構(gòu)徑向方向傳熱機(jī)理；另一方面是測(cè)試過(guò)程中若產(chǎn)生沿測(cè)試管段軸向方向的熱流，獲得第I測(cè)試截面A和第2測(cè)試截面B的溫度測(cè)點(diǎn)對(duì)比數(shù)據(jù)，便于在后續(xù)研究中分析軸向熱流對(duì)保溫管道傳熱過(guò)程的影響，使獲得的傳熱機(jī)理研究成果更準(zhǔn)確。溫度測(cè)點(diǎn)和熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)的布置情況如下如圖4-圖6所示，第I測(cè)試截面A的溫度測(cè)點(diǎn)分布在第I測(cè)試截面A的右半圓周內(nèi)，在第I測(cè)試截面A的工作鋼管30外表面、保溫材料層31外表面、鋼外護(hù)管33外表面和防腐層34外表面上設(shè)置溫度測(cè)點(diǎn)(圖4-圖6中黒點(diǎn)所示)，當(dāng)鋼外護(hù)管33采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈/2、/3、/6、O、-31/6、-31/3、-31/2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；鋼外護(hù)管33采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈n/2、3i/3、0、-3i/3、-3i/2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第I測(cè)試截面A的溫度進(jìn)行測(cè)量吋，在第I熱電偶Kl-第47熱電偶K47中任意選取28個(gè)熱電偶或20個(gè)熱電偶，將選取的這些熱電偶分別安裝在第I測(cè)試截面A的溫度測(cè)點(diǎn)上；第2測(cè)試截面B的溫度測(cè)點(diǎn)分布在第2測(cè)試截面B的左半圓周內(nèi)，在第2測(cè)試截面B的工作鋼管30外表面、保溫材料層31外表面、鋼外護(hù)管33外表面和防腐層34外表面上設(shè)置溫度測(cè)點(diǎn)，當(dāng)鋼外護(hù)管33采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈n/2、31/3、31/6、0、_ 31/6、-31/3、-31/2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；鋼外護(hù)管33采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈/2、/3、
O、- /3、- /2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第2測(cè)試截面B的溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱電偶Kl-第47熱電偶K47中任意選取28個(gè)熱電偶或20個(gè)熱電偶，將選取的這些熱電偶分別安裝在第2測(cè)試截面B的溫度測(cè)點(diǎn)上；在進(jìn)行第I測(cè)試截面A和第2測(cè)試截面B的溫度測(cè)點(diǎn)布置吋，保溫材料31外表面、鋼外護(hù)管33外表面、防腐層34外表面上溫度因低于150°C，利用導(dǎo)熱硅膠等具有良好貼附性的物質(zhì)，使熱電偶固定在相關(guān)的溫度測(cè)點(diǎn)上。因工作鋼管30的溫度在300°C以上，為了防止因?qū)峁枘z失效原因等造成熱電偶的溫度探頭從工作鋼管的溫度測(cè)點(diǎn)上脫落，應(yīng)采用預(yù)制的磁性溫度探頭的熱電阻產(chǎn)品，利用溫度探頭的磁性吸附在工作鋼管30表面溫度測(cè)點(diǎn)上。在測(cè)試管段14防腐層34外表面布置熱流計(jì)的目的一方面是監(jiān)測(cè)管道熱損失，對(duì)比測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)電加熱器輸出熱功率和通過(guò)熱流計(jì)測(cè)得的熱流；另一方面是獲得沿測(cè)試管段14防腐層34外表面圓周方向熱流的分布情況，以便于研究保溫管道傳熱過(guò)程和機(jī)理。第I測(cè)試截面A的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)分布在第I測(cè)試截面A的左半圓周內(nèi)，在第I測(cè)試 截面A的防腐層34外表面上設(shè)置熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)鋼外護(hù)管33采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道時(shí)，在防腐層34外表面與水平方向夾角呈Ji/2、ji/3、/6、0、- /6、- /3、- /2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)鋼外護(hù)管33采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在防腐層34外表面與水平方向夾角呈/2、Ji/3、0、_ Ji/3、-Ji/2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第I測(cè)試截面A的徑向熱遷移量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱流計(jì)Rl-第16熱流計(jì)R16任意選取7個(gè)熱流計(jì)或5個(gè)熱流計(jì),將選取的這些熱流計(jì)分別安裝在第I測(cè)試截面A的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)上；如圖7所示，第2測(cè)試截面B的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)分布在第2測(cè)試截面B的右半圓周內(nèi)，在第2測(cè)試截面B的防腐層34外表面上設(shè)置熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)(圖7中三角形點(diǎn)所示)，當(dāng)鋼外護(hù)管33采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道吋，在防腐層34外表面與水平方向夾角呈/2、31/3、JI/6、0、_ 31/6、-31/3、-31/2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)鋼外護(hù)管33采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在防腐層34外表面與水平方向夾角呈31/2、/3、0、- /3、- /2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第2測(cè)試截面B的徑向熱遷移量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱流計(jì)Rl-第16熱流計(jì)R16任意選取7個(gè)熱流計(jì)或5個(gè)熱流計(jì),將選取的這些熱流計(jì)分別安裝在第2測(cè)試截面B的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)上。以下是本實(shí)用新型的相關(guān)設(shè)備參數(shù)列表[0045]表I本實(shí)用新型的設(shè)備參數(shù)列表
權(quán)利要求1.ー種低真空度真空復(fù)合保溫管道導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置，其特征在干，它由控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成； 所述控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)分別連接打印機(jī)和RS232總線(1)，RS232/485轉(zhuǎn)換器分別連接RS232總線(I)和RS485總線(21)，RS485總線(21)通過(guò)信號(hào)電纜(8)分別與第I溫度傳感器(Tl)-第48溫度傳感器(T48)、第I熱流傳感器(Ql)-第16熱流傳感器(Q16)、第I電量模塊(DLl)-第3電量模塊(DL3)和第I智能調(diào)節(jié)器(Trkl)-第3智能調(diào)節(jié)器(Trk3)連接； 第I溫度傳感器(Tl)-第47溫度傳感器(T47)分別與第I熱電偶(Kl)-第47熱電偶(K47)直接安裝在一起，第48溫度傳感器(T48)與測(cè)量?jī)x器(10)直接安裝在一起，第I熱流傳感器(Ql)-第16熱流傳感器(Q16)分別與第I熱流計(jì)(Rl)-第16熱流計(jì)(R16)直接安裝在一起； 所述導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下導(dǎo)熱油罐、導(dǎo)熱油加熱裝置、第I油泵(2)和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起，導(dǎo)熱油加熱裝置、第2油泵(5)、第I接頭(13)、第2接頭(27)和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起，導(dǎo)熱油罐、柔性金屬管(6)、第I接頭(13)、測(cè)試管段(14)、第2接頭(27)和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起；導(dǎo)熱油罐上方安裝有第2真空壓カ計(jì)(23)，下方通過(guò)油管與閥門(mén)連接；導(dǎo)熱油加熱裝置、第I放氣閥(4)和閥門(mén)通過(guò)油管裝配在一起，導(dǎo)熱油加熱裝置的上方安裝液位計(jì)(3)和第I溫度測(cè)試模塊(24)，下方通過(guò)油管與閥門(mén)連接；第I接頭(13)左側(cè)的油管上安裝有第2溫度測(cè)試模塊(25)，第2接頭(27)右側(cè)的油管上安裝有第3溫度測(cè)試模塊(26), RS485總線(21)通過(guò)信號(hào)電纜(8)分別與第I油泵(2)、液位計(jì)(3)、第I溫度測(cè)試模塊(24)、導(dǎo)熱油加熱裝置、第2油泵(5)、第2溫度測(cè)試模塊(25)以及第3溫度測(cè)試模塊(26)連接； 測(cè)試管段(14)兩端分別安裝有第I接頭(13)和第2接頭(27)，在測(cè)試管段(14)上依次安裝著抽氣接ロ(7)、第I熱電偶(Kl)-第47熱電偶(K47)、第I熱流計(jì)(Rl)-第16熱流計(jì)(R16 )和第I真空壓カ計(jì)(11)，第2接頭(27 )與第2放氣閥(12 )裝配在一起，測(cè)量?jī)x器(10)與測(cè)試管段(14)中軸線的距離不超過(guò)2-3m，它由濕度計(jì)和熱電偶組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種低真空度真空復(fù)合保溫管道導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置，其特征在于，所述測(cè)試管段(14)的結(jié)構(gòu)如下兩個(gè)輔助測(cè)試管段安裝在測(cè)試管段主體的兩端，輔助測(cè)試管段長(zhǎng)度為1000mm，測(cè)試管段主體長(zhǎng)度為2000mm ;輔助測(cè)試管段與測(cè)試管段主體的結(jié)構(gòu)相同，兩者在徑向上均分為五層，從內(nèi)到外依次為工作鋼管(30)、保溫材料層(31)、真空層(32)、鋼外護(hù)管(33)和防腐層(34);在輔助測(cè)試管段工作鋼管(30)內(nèi)安裝輔助性加熱器，在測(cè)試管段主體工作鋼管(30)內(nèi)安裝主加熱器； 測(cè)試管段主體上設(shè)置有第I測(cè)試截面(A)和第2測(cè)試截面(B)，第I測(cè)試截面(A)距測(cè)試管段主體左端500mm，第2測(cè)試截面(B)距測(cè)試管段主體左端IOOOmm ;第I測(cè)試截面(A)和第2測(cè)試截面(B)均設(shè)置有溫度測(cè)點(diǎn)和熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種低真空度真空復(fù)合保溫管道導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置，其特征在于，所述溫度測(cè)點(diǎn)和熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)的布置情況如下 第I測(cè)試截面(A)的溫度測(cè)點(diǎn)分布在第I測(cè)試截面(A)的右半圓周內(nèi)，在第I測(cè)試截面(A)的工作鋼管(30)外表面、保溫材料層(31)外表面、鋼外護(hù)管(33)外表面和防腐層(34)外表面上設(shè)置溫度測(cè)點(diǎn)，當(dāng)鋼外護(hù)管(33)采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈π /2、31 /3、31 /6、0、_ 31 /6、-31 /3、-31 /2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；鋼外護(hù)管(33)采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈π /2、π /3、0、- π /3、- π /2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第I測(cè)試截面(A)的溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱電偶(Kl)-第47熱電偶(Κ47)中任意選取28個(gè)熱電偶或20個(gè)熱電偶，將選取的這些熱電偶分別安裝在第I測(cè)試截面(A)的溫度測(cè)點(diǎn)上； 第2測(cè)試截面(B)的溫度測(cè)點(diǎn)分布在第2測(cè)試截面(B)的左半圓周內(nèi)，在第2測(cè)試截面(B)的工作鋼管(30)外表面、保溫材料層(31)外表面、鋼外護(hù)管(33)外表面和防腐層(34)外表面上設(shè)置溫度測(cè)點(diǎn)，當(dāng)鋼外護(hù)管(33)采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈π /2、31 /3、31 /6、0、_ 31 /6、-31 /3、-31 /2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；鋼外護(hù)管(33)采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在上述任一表面與水平方向夾角呈 π /2、π /3、0、_ π /3、- π /2方向各布置I個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第2測(cè)試截面(B)的溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱電偶(Kl)-第47熱電偶(Κ47)中任意選取28個(gè)熱電偶或20個(gè)熱電偶，將選取的這些熱電偶分別安裝在第2測(cè)試截面(B)的溫度測(cè)點(diǎn)上； 第I測(cè)試截面(A)的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)分布在第I測(cè)試截面(A)的左半圓周內(nèi)，在第I測(cè)試截面(A)的防腐層(34)外表面上設(shè)置熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)鋼外護(hù)管(33)采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道時(shí)，在防腐層(34)外表面與水平方向夾角呈π/2、π/3、π/6、O、-Ji/6、-Ji/3、-Ji/2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)鋼外護(hù)管(33)采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在防腐層(34)外表面與水平方向夾角呈π/2、π/3、0、-π/3、-π/2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)； 在對(duì)第I測(cè)試截面(A)的徑向熱遷移量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱流計(jì)(Rl)-第16熱流計(jì)(R16)任意選取7個(gè)熱流計(jì)或5個(gè)熱流計(jì)，將選取的這些熱流計(jì)分別安裝在第I測(cè)試截面(A)的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)上； 第2測(cè)試截面(B)的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)分布在第2測(cè)試截面(B)的右半圓周內(nèi)，在第2測(cè)試截面(B)的防腐層(34)外表面上設(shè)置熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)鋼外護(hù)管(33)采用直徑為DN500及以上型號(hào)管道時(shí)，在防腐層(34)外表面與水平方向夾角呈π/2、π/3、π/6、O、- Ji /6、- Ji /3、- Ji /2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)鋼外護(hù)管(33)采用直徑為DN500以下型號(hào)管道時(shí)，在防腐層(34)外表面與水平方向夾角呈π/2、π/3、0、- π/3、- π/2方向各布置I個(gè)熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)；在對(duì)第2測(cè)試截面(B)的徑向熱遷移量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在第I熱流計(jì)(Rl)-第16熱流計(jì)(R16)任意選取7個(gè)熱流計(jì)或5個(gè)熱流計(jì),將選取的這些熱流計(jì)分別安裝在第2測(cè)試截面(B)的熱流計(jì)測(cè)點(diǎn)上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了屬于熱力性能檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的一種低真空度真空復(fù)合保溫管道導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定裝置。該裝置由控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成。其中控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由工控計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、RS232總線、RS232/485轉(zhuǎn)換器、RS485總線、溫度傳感器、熱流傳感器、電量模塊、智能調(diào)節(jié)器和信號(hào)電纜構(gòu)成；導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)主要由導(dǎo)熱油罐、導(dǎo)熱油加熱裝置、導(dǎo)熱油管、油泵、柔性金屬管、閥門(mén)、熱電偶、熱流計(jì)和溫度計(jì)組成；本實(shí)用新型的有益效果為實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度、電加熱器輸出功率和熱流等參數(shù)的自動(dòng)記錄和自動(dòng)控制，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確并具有較高的可靠性，有助于研究該類(lèi)保溫管道的傳熱機(jī)理。
文檔編號(hào)G01N25/20GK202393722SQ20112052690
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者史永征, 宋艷, 李德英, 那威 申請(qǐng)人:北京建筑工程學(xué)院