本發(fā)明專利屬于能源動(dòng)力領(lǐng)域，具體涉及一種低溫介質(zhì)換熱設(shè)備測(cè)試和介質(zhì)回收的裝置及測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球化石燃料資源逐漸減少和氣候變化問題的日益嚴(yán)重，開發(fā)和利用清潔能源變得至關(guān)重要。特別是低溫介質(zhì)如液氮和液化天然氣等的應(yīng)用，對(duì)于減少溫室氣體排放和提升空氣質(zhì)量具有顯著效果。然而，這些低溫燃料的低溫要求可能使常規(guī)材料變脆，容易破損，增加安全隱患。此外，任何泄露都可能引發(fā)嚴(yán)重的凍傷或爆炸。為了安全存儲(chǔ)和有效使用低溫燃料，也面臨著重大技術(shù)難題。

2、盡管市場(chǎng)上已有多種低溫介質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)，但大多數(shù)設(shè)備在設(shè)備性能測(cè)試和能量回收方面存在不足。例如，大多數(shù)設(shè)備的測(cè)試和實(shí)際運(yùn)行是分開進(jìn)行的，可能導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)因測(cè)試不足而未能預(yù)見的問題。一些國(guó)家已經(jīng)開發(fā)了能夠模擬和測(cè)試低溫介質(zhì)實(shí)際應(yīng)用狀態(tài)的測(cè)試裝置，這極大地促進(jìn)了低溫技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。相比之下，國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域還缺乏系統(tǒng)化和高效的測(cè)試設(shè)施，這制約了本土低溫技術(shù)的進(jìn)步。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種低溫介質(zhì)換熱設(shè)備測(cè)試和介質(zhì)回收的裝置及測(cè)試方法，。

2、本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種低溫介質(zhì)換熱設(shè)備測(cè)試和介質(zhì)回收的裝置，包括介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)、換熱器測(cè)試回路、介質(zhì)回收回路、主機(jī)調(diào)節(jié)閥和主機(jī)系統(tǒng)；介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括液化介質(zhì)儲(chǔ)罐和低溫氣體介質(zhì)儲(chǔ)罐；

4、所述液化介質(zhì)儲(chǔ)罐出口與換熱器測(cè)試回路入口連接，換熱器測(cè)試回路第一出口與低溫氣體介質(zhì)儲(chǔ)罐入口連接，換熱器測(cè)試回路第二出口先與介質(zhì)回收回路入口連接，再通過主機(jī)調(diào)節(jié)閥和主機(jī)系統(tǒng)連接，介質(zhì)回收回路氣相出口與低溫氣體介質(zhì)儲(chǔ)罐入口連接，介質(zhì)回收回路液相出口與液化介質(zhì)儲(chǔ)罐入口連接；

5、所述換熱器測(cè)試回路用于將通向主機(jī)系統(tǒng)的供氣介質(zhì)進(jìn)行加熱處理，同時(shí)對(duì)回路上的設(shè)備進(jìn)行設(shè)備測(cè)試；

6、所述介質(zhì)回收回路用于再液化回收已進(jìn)行設(shè)備測(cè)試的測(cè)試介質(zhì)。

7、進(jìn)一步地，所述換熱器測(cè)試回路沿介質(zhì)流動(dòng)方向依序布置換熱測(cè)試調(diào)節(jié)閥、換熱測(cè)試輸送泵、強(qiáng)制氣化器系統(tǒng)和第一氣液分離器；所述第一氣液分離器的液相出口依序連接換熱液相調(diào)節(jié)閥、低溫介質(zhì)加熱器和低溫介質(zhì)調(diào)節(jié)閥，所述低溫介質(zhì)調(diào)節(jié)閥出口作為換熱測(cè)試回路第一出口；第一氣液分離器的氣相出口通過換熱氣相調(diào)節(jié)閥連接低負(fù)荷加熱器系統(tǒng)，低負(fù)荷加熱器系統(tǒng)出口作為換熱測(cè)試回路第二出口；換熱器測(cè)試回路對(duì)強(qiáng)制氣化器系統(tǒng)和低負(fù)荷加熱器系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備測(cè)試。

8、進(jìn)一步地，所述介質(zhì)回收回路沿介質(zhì)流動(dòng)方向依序布置介質(zhì)回收調(diào)節(jié)閥、回收再液化裝置和第二氣液分離器；所述第二氣液分離器的氣相出口依序連接再液化氣相調(diào)節(jié)閥、空溫加熱器和空溫加熱調(diào)節(jié)閥，空溫加熱調(diào)節(jié)閥出口作為介質(zhì)回收回路氣相出口；第二氣液分離器的液相出口與再液化液相調(diào)節(jié)閥入口連接，再液化液相調(diào)節(jié)閥出口作為介質(zhì)回收回路液相出口；所述介質(zhì)回收回路用于再液化回收流經(jīng)強(qiáng)制氣化器系統(tǒng)和低負(fù)荷加熱器系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備測(cè)試的測(cè)試介質(zhì)。

9、進(jìn)一步地，所述強(qiáng)制氣化器系統(tǒng)布置有固定氣化回路和試驗(yàn)氣化回路；所述固定氣化回路和試驗(yàn)氣化回路入口連接換熱測(cè)試輸送泵出口，固定氣化回路和試驗(yàn)氣化回路出口連接第一氣液分離器入口；所述固定氣化回路沿介質(zhì)流動(dòng)方向上依序布置固定氣化調(diào)節(jié)閥、固定強(qiáng)制氣化器、固定噴淋短管和固定氣化截止閥；所述試驗(yàn)氣化回路沿介質(zhì)流動(dòng)方向上依序布置試驗(yàn)氣化調(diào)節(jié)閥、試驗(yàn)強(qiáng)制氣化器、試驗(yàn)噴淋短管和試驗(yàn)氣化截止閥。

10、進(jìn)一步地，所述固定氣化截止閥和試驗(yàn)氣化調(diào)節(jié)閥的出口均布置兩條支路，一條直接通往強(qiáng)制氣化器，另一條通過噴淋調(diào)節(jié)閥進(jìn)入噴淋短管。

11、進(jìn)一步地，所述低負(fù)荷加熱器系統(tǒng)包括固定加熱回路和試驗(yàn)加熱回路，所述固定加熱回路和試驗(yàn)加熱回路入口連接換熱氣相調(diào)節(jié)閥出口，固定氣化回路和試驗(yàn)氣化回路出口依次連接介質(zhì)回收回路入口和主機(jī)調(diào)節(jié)閥入口；所述固定加熱回路沿介質(zhì)流動(dòng)方向設(shè)置固定低負(fù)荷加熱調(diào)節(jié)閥、固定低負(fù)荷加熱器和固定低負(fù)荷加熱截止閥；所述試驗(yàn)加熱回路沿介質(zhì)流動(dòng)方向設(shè)置試驗(yàn)低負(fù)荷加熱調(diào)節(jié)閥、試驗(yàn)低負(fù)荷加熱器和試驗(yàn)低負(fù)荷加熱截止閥。

12、進(jìn)一步地，所述裝置布置多個(gè)傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制介質(zhì)流動(dòng)，所述強(qiáng)制氣化器系統(tǒng)和低負(fù)荷加熱器系統(tǒng)入口設(shè)置溫度、壓力傳感器，通過監(jiān)測(cè)換熱設(shè)備入口的介質(zhì)參數(shù)控制所述換熱設(shè)備的換熱負(fù)荷；強(qiáng)制氣化器系統(tǒng)和低負(fù)荷加熱器系統(tǒng)出口設(shè)置溫度、壓力、流量傳感器，用于檢測(cè)換熱設(shè)備的換熱性能；同時(shí)，低負(fù)荷加熱器系統(tǒng)入口設(shè)置的溫度、壓力、流量傳感器也能控制噴淋調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)整噴淋流量；所述第一氣液分離器和第二氣液分離器中部設(shè)置有溫度、液位傳感器，用于監(jiān)測(cè)氣液分離器內(nèi)部溫度并控制閥門的開閉。

13、一種低溫介質(zhì)換熱設(shè)備測(cè)試和介質(zhì)回收的裝置及測(cè)試方法，具體如下：

14、所述裝置進(jìn)行定溫供氣和設(shè)備測(cè)試的測(cè)試工質(zhì)為低溫氣體燃料，包括但不限于氮?dú)狻錃?、天然氣；所述換熱測(cè)試輸送泵開啟后，測(cè)試裝置包括定溫供氣、強(qiáng)制氣化器測(cè)試、低負(fù)荷加熱器測(cè)試三種工作狀態(tài)，通過控制閥啟閉對(duì)測(cè)試裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行控制；

15、測(cè)試裝置進(jìn)入“定溫供氣”工作狀態(tài)下，所述固定氣化調(diào)節(jié)閥、固定氣化截止閥、固定低負(fù)荷加熱調(diào)節(jié)閥、固定低負(fù)荷加熱截止閥和主機(jī)調(diào)節(jié)閥開啟，換熱器測(cè)試回路存在介質(zhì)流動(dòng)，并流向主機(jī)系統(tǒng)，此時(shí)，測(cè)試裝置用于對(duì)主機(jī)系統(tǒng)提供10-50攝氏度的氣體燃料介質(zhì)；

16、測(cè)試裝置進(jìn)入“強(qiáng)制氣化器測(cè)試”工作狀態(tài)下，所述試驗(yàn)氣化調(diào)節(jié)閥、試驗(yàn)氣化截止閥、固定低負(fù)荷加熱調(diào)節(jié)閥、固定低負(fù)荷加熱截止閥和介質(zhì)回收調(diào)節(jié)閥開啟，換熱器測(cè)試回路和介質(zhì)回收回路均存在介質(zhì)流動(dòng)，此時(shí)，測(cè)試裝置用于對(duì)試驗(yàn)強(qiáng)制氣化器進(jìn)行設(shè)備測(cè)試；

17、測(cè)試裝置進(jìn)入“低負(fù)荷加熱器測(cè)試”工作狀態(tài)下，所述固定氣化調(diào)節(jié)閥、固定氣化截止閥、試驗(yàn)低負(fù)荷加熱調(diào)節(jié)閥、試驗(yàn)低負(fù)荷加熱截止閥和介質(zhì)回收調(diào)節(jié)閥開啟，換熱器測(cè)試回路和介質(zhì)回收回路均存在介質(zhì)流動(dòng)，此時(shí)，測(cè)試裝置用于對(duì)試驗(yàn)低負(fù)荷加熱器進(jìn)行設(shè)備測(cè)試。

18、進(jìn)一步地，所述裝置進(jìn)入工作狀態(tài)后，為避免工作回路中的介質(zhì)進(jìn)入非工作回路中，主機(jī)調(diào)節(jié)閥和介質(zhì)回收調(diào)節(jié)閥不能同時(shí)開啟，低溫介質(zhì)調(diào)節(jié)閥和空溫加熱調(diào)節(jié)閥不能同時(shí)開啟，固定氣化調(diào)節(jié)閥和試驗(yàn)氣化調(diào)節(jié)閥不能同時(shí)開啟，固定氣化截止閥和試驗(yàn)氣化截止閥不能同時(shí)開啟，固定低負(fù)荷加熱調(diào)節(jié)閥和試驗(yàn)低負(fù)荷加熱調(diào)節(jié)閥不能同時(shí)開啟，固定低負(fù)荷加熱截止閥和試驗(yàn)低負(fù)荷加熱截止閥不能同時(shí)開啟。

19、進(jìn)一步地，所述測(cè)試裝置進(jìn)行定溫供氣和設(shè)備測(cè)試的測(cè)試工質(zhì)為低溫氣體燃料，包括但不限于氮?dú)?、氫氣、天然氣?/p>

20、本發(fā)明的有益效果在于：

21、1、本發(fā)明專利適用于不同低溫介質(zhì)，包括但不限于氮?dú)狻錃?、天然氣等氣體燃料；

22、2、通過在關(guān)鍵位置安裝溫度、壓力和流量傳感器，能夠精確監(jiān)控和控制介質(zhì)的特性參數(shù)，不僅提高了測(cè)試的準(zhǔn)確性，也確保了系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的安全性；

23、3、本發(fā)明設(shè)置介質(zhì)回收回路，通過再液化過程重新使用，從而減少能源浪費(fèi)；

24、4、本發(fā)明設(shè)置的測(cè)試回路中，設(shè)置試驗(yàn)設(shè)備回路和測(cè)試設(shè)備回路，保證了單個(gè)設(shè)備不進(jìn)行測(cè)試時(shí)，其他設(shè)備仍可進(jìn)行測(cè)試，并通過對(duì)這些設(shè)備的深入研究，有助于早期識(shí)別并解決潛在問題，確保這些設(shè)備的制造質(zhì)量滿足嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，從而降低故障率，增強(qiáng)系統(tǒng)的總體可靠性。