一種lng低溫流動特性實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于液化天然氣運輸技術領域，具體的說，是涉及一種LNG低溫流動特性實驗裝置，特別涉及一種測量LNG在低溫狀態(tài)下流態(tài)和流經(jīng)彎頭、閥門處阻力損失的實驗
目.ο
【背景技術】
[0002]世界的能源結(jié)構發(fā)生變化，環(huán)境問題也日益突出，尋找更加清潔的能源逐漸成為各項研宄的重點。天然氣憑借其獨特優(yōu)點越來越受到各國的青睞，但最初主要是用于短途汽車的CNG (Compressed Natural Gas，CNG);隨著技術的發(fā)展，近年來液化天然氣(liquefied natural gas, LNG)逐漸開始被人們所使用，LNG拓展了天然氣的使用范圍，并開始大量應用于長途貨運汽車上，具有良好的社會效益。
[0003]伴隨著LNG在長途貨運汽車的使用，針對LNG的運輸、儲藏、加氣等一系列問題亟待解決。尤其為了使LNG得到更廣泛的應用，各地需要建設大量的LNG加氣站。目前，國內(nèi)的加氣站多采用國外技術，國內(nèi)LNG加氣站設計開發(fā)還處于發(fā)展階段。在LNG加氣站的設計開發(fā)過程中，對于LNG管線的管路損失情況以及LNG介質(zhì)流經(jīng)閥門、彎頭、三通的流動損失情況尚不存在準確的計算方法，因此提出LNG低溫實驗裝置，可對LNG管路的管路損失及局部損失進行測量。
[0004]現(xiàn)有的LNG低溫實驗裝置有:LNG試驗罐裝置和LNG自增壓裝置，但是LNG試驗罐裝置僅僅研宄了保溫層不同厚度的保溫效果，LNG自增壓裝置也僅考慮了增壓單一工況。由于在LNG加氣站中需要進行管路特性與泵的匹配性研宄，因此需要對管路損失情況進行準確的計算，而現(xiàn)有的實驗裝置對于LNG在高壓、超低溫流態(tài)，以及在管道內(nèi)的流動損失的計算一直還沒有準確的測試方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的是目前對LNG在高壓、超低溫流態(tài)以及在管道內(nèi)流動損失計算沒有準確測試方法的技術問題，提供一種LNG低溫流動特性實驗裝置，該實驗裝置集觀測LNG在管道內(nèi)的流態(tài)及物性參數(shù)，測量流經(jīng)彎頭、閥門、三通阻力損失，測量不同保溫材料的保溫效果，測量LNG泵的特性參數(shù)等功能于一體，具有結(jié)構緊湊、通用性強等優(yōu)點。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明通過以下的技術方案予以實現(xiàn):
[0007]一種LNG低溫流動特性實驗裝置，包括LNG儲罐、底部截止閥、LNG卸車入口、卸車截止閥、氮氣入口、壓力表、LNG泵、溫度傳感器、汽化器入口截止閥、汽化器、三通測試單元、彎頭測試單元、閥門測試單元、保溫測試單元、上部放空管、上端截止閥、頂端放空管、頂端截止閥、流態(tài)測試單元；
[0008]LNG儲罐的底部排液口連接LNG泵入口，且LNG儲罐底部排液口與LNG泵入口之間的管道上依次布置有底部截止閥、LNG卸車入口、卸車截止閥和氮氣入口 ；LNG泵的入口和出口分別設置有一套壓力表和溫度傳感器，且LNG泵兩端均為法蘭連接；LNG泵出口并聯(lián)連接汽化器進口和三通測試單元進口 ；LNG泵出口與汽化器進口之間的管道上布置有汽化器入口截止閥；LNG泵出口與三通測試單元進口之間的管道上布置有泵出口截止閥；汽化器出口連接LNG儲罐頂部入口 ；三通測試單元出口并聯(lián)連接流態(tài)測試單元進口和彎頭測試單元進口，且三通測試單元出口與流態(tài)測試單元進口之間的管道上布置有三通出口截止閥；流態(tài)測試單元出口通過管道連接LNG儲罐上部進口 ；彎頭測試單元出口連接閥門測試單元進口，閥門測試單元出口連接保溫測試單元進口，保溫測試單元出口連接LNG儲罐的上部進口。
[0009]其中，所述三通測試單元包括兩端設置為法蘭連接的測試三通，所述測試三通的入口、出口和側(cè)支分別設置有一套壓力表和溫度傳感器。
[0010]其中，所述彎頭測試單元包括兩端設置為法蘭連接的測試彎頭，所述測試彎頭的入口和出口分別設置有一套壓力表和溫度傳感器。
[0011 ] 其中，所述閥門測試單元包括兩端設置為法蘭連接的測試閥門，所述測試閥門的入口和出口分別設置有一套壓力表和溫度傳感器。
[0012]其中，所述保溫測試單元包括兩端設置為法蘭連接的保溫材料，所述保溫材料的入口和出口分別設置有一套壓力表和溫度傳感器。
[0013]其中，所述流態(tài)測試單元包括兩端設置為法蘭連接的透明管道，所述透明管道上設置有PIV脈沖激光源和Piv高速相機。
[0014]其中，所述LNG儲罐頂部入口處的管道上布置有頂端放空管和頂端截止閥。
[0015]其中，所述LNG儲罐上部進口處的管道上布置有上端截止閥和上端放空管。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]本發(fā)明的LNG低溫流動特性實驗裝置能夠進行LNG泵的性能、三通阻力損失、彎頭阻力損失、保溫材料保溫效果、閥門的阻力損失、LNG流態(tài)的測量；同時可以方便測量不同型號LNG泵、不同的保溫層、不同的三通、不同的彎頭種類、不同的閥門種類、不同的管徑流態(tài)，擴大了測量范圍，各個構件之間采用法蘭連接，更換方便簡單，具有調(diào)節(jié)方便、功能全面的特點。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明提供的LNG低溫流動特性實驗裝置的結(jié)構示意圖；
[0019]圖2是圖1中三通測試單元的結(jié)構示意圖；
[0020]圖3是圖1中彎頭測試單元的結(jié)構示意圖；
[0021]圖4是圖1中閥門測試單元的結(jié)構示意圖；
[0022]圖5是圖1中保溫測試單元的結(jié)構示意圖；
[0023]圖6是圖1中流態(tài)測試單元的結(jié)構示意圖。
[0024]圖中:I一LNG儲罐；2—底部截止閥；3 — LNG卸車入口 ；4一卸車截止閥；5—氮氣入口 ；6—壓力表；7 — LNG泵；8—溫度傳感器；9一汽化器入口截止閥；10—汽化器；11一三通測試單元；12—彎頭測試單元；13 —閥門測試單元；14一保溫測試單元；15—上部放空管；16—上端截止閥；17—頂端放空管；18—頂端截止閥；19一流態(tài)測試單元；
[0025]1101-三通入口溫度傳感器；1102_測試三通；1103_三通出口溫度傳感器；1104-三通出口壓力表；1105_三通側(cè)支溫度傳感器；1106_三通側(cè)支壓力表；1107_三通入口壓力表；
[0026]1201-彎頭入口溫度傳感器；1202-測試彎頭；1203_彎頭出口溫度傳感器；1204-彎頭出口壓力表；1205_彎頭入口壓力表；
[0027]1301-閥門出口壓力表；1302_閥門入口壓力表；1303_閥門入口溫度傳感器；1304-測試閥門;1305-閥門出口溫度傳感器；
[0028]1401-保溫出口壓力表；1402_保溫入口壓力表；1403-保溫入口溫度傳感器；1404-保溫材料；1405_保溫出口溫度傳感器；
[0029]1901-PIV脈沖激光源；1902-透明管道；1903_PIV高速相機。
【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，本實施例披露了一種LNG低溫流動特性實驗裝置，包括LNG儲罐1、底部截止閥2、LNG卸車入口 3、卸車截止閥4、氮氣入口 5、壓力表6、LNG泵7、溫度傳感器8、汽化器入口截止閥9、汽化器10、三通測試單元11、彎頭測試單元12、閥門測試單元13、保溫測試單元14、上部放空管15、上端截止閥16、頂端放空管17、頂端截止閥18、流態(tài)測試單元19。
[0031]LNG泵7的入口和出口分別設置有一套壓力表6和溫度傳感器8，可以測量泵的流量、揚程。LNG泵7兩端均為法蘭連接，可以實現(xiàn)不同LNG泵7的測量。
[0032]如圖2所示，三通測試單元11包括測試三通1102、設置在測試三通1102入口的三通入口溫度傳感器1101和三通入口壓力表1107、設置在測試三通1102出口的三通出口溫度傳感器1103和三通出口壓力表1104、設置在測試三通1102側(cè)支的三通側(cè)支溫度傳感器1105和三通側(cè)支壓力表1106。三通測試單元11可以測量測試三通1102的阻力損失，并且測試三通1102兩端為法蘭連接，可以實現(xiàn)不同三通的測量。
[0033]如圖3所示，彎頭測試單元12包括測試彎頭1202、設置在測試彎頭1202入口的彎頭入口溫度傳感器1201和彎頭入口壓力表1205、設置在測試彎頭1202出口的彎頭出口溫度傳感器1203和彎頭出口壓力表1204。彎頭試單元12可以測量測試彎頭1202的阻力損失，并且測試彎頭1202兩端為法蘭連接，可以實現(xiàn)不同彎頭的測量。
[0034]如圖4所示，閥門測試單元13包括測試閥門1304、設置在測試閥門1304入口的閥門入口壓力表1302和閥門入口溫度傳感器1303、設置在測試閥門1304出口的閥門出口壓力表1301和閥門出口溫度傳感器1305。閥門測試單元13可以測量測試閥門1304的阻力損失，并且測試閥門1304兩端為法蘭連接，可以實現(xiàn)不同閥門的測量。
[0035]如圖5所示，保溫測試單元14包括保溫材料1404、設置在保溫材料