一种双层低温罐压力模拟实验装置及其实验方法与流程

本发明属于双层低温罐压力检测，具体地涉及一种双层低温罐压力模拟实验装置及其实验方法。

背景技术：

1、双层低温罐主要由内罐、外罐以及中间的隔热层组成。其中内罐的主要作用是存放低温液体，其设计必须能够承受由于液体膨胀引起的压力变化；外罐为内罐提供额外的保护层，同时也作为整个储罐结构的支撑；隔热层的主要功能是维持内罐内的低温环境，隔热层主要由珍珠岩构成。

2、在生产双层低温罐的过程中，需要对内罐的压力进行模拟实现，通过模拟双层低温罐的生命周期运行状态。如珍珠岩的填充过程、双层低温罐进排液过程，并观察和测量在珍珠岩的填充过程以及双层低温罐进排液过程对双层低温罐内壁压力的影响。例如公开号为cn117782394a的中国专利。该方案存在以下问题，在模拟双层低温罐进排液过程中会导致隔热层的填充物珍珠岩发生沉降现象，为保证双层低温罐的保冷效果，需要根据珍珠岩沉积情况及时填充珍珠岩。而珍珠岩的填充会导致双层低温罐内壁的压力变化，严重影响到压力传感器的测量，增加压力传感器的测量误差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种双层低温罐压力模拟实验装置及其实验方法，以解决现有技术中的技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种双层低温罐压力模拟实验装置，其包括框架以及依次安装在框架内部的外罐壁、隔热层、弹性毡和内罐壁，框架固定安装在基板上，所述内罐壁靠近弹性毡的一端安装压力传感器，隔热层和弹性毡之间安装有可收卷的隔温布，所述框架上安装收缩膨胀调节组件，收缩膨胀调节组件与内罐壁配合连接。

3、作为本方案进一步的优化或者改进，所述框架上安装驱动组件，驱动组件包括传动箱，所述驱动组件的输出端与传动箱连接，传动箱通过齿条传动组件和带传动结构分别带动收卷组件收卷和收缩膨胀调节组件调节。

4、作为本方案进一步的优化或者改进，所述带传动结构包括若干齿轮一，若干齿轮一竖直安装在框架上，所述若干齿轮一上分别连接对应数量的带槽辊，带槽辊通过纵向带连接，所述收缩膨胀调节组件包括螺栓和齿轮二，齿轮一通过横向带带动齿轮二转动，齿轮二与螺栓同轴连接，所述框架上安装螺纹固定板，螺栓与螺纹固定板传动配合。

5、作为本方案进一步的优化或者改进，所述齿条传动组件包括传动框，传动框底部安装移动齿条，移动齿条与传动箱传动连接，传动框顶部安装固定齿条，所述收卷组件包括收卷辊和传动齿，收卷辊上设置有传动齿，传动齿分别与固定齿条和移动齿条传动配合，所述收卷辊上安装隔温布。

6、作为本方案进一步的优化或者改进，所述内罐壁靠近弹性毡的一端安装安装板，安装板上设置有若干压力传感器，压力传感器与内罐壁贴合。

7、作为本方案进一步的优化或者改进，所述框架包括侧窗和加强条，框架的侧壁上安装侧窗，侧窗上安装加强条，所述外罐壁与基板的连接部位安装加强肋。

8、一种双层低温罐压力模拟实验方法，所述方法应用于如上述所述的双层低温罐压力模拟实验装置，所述方法包括以下步骤：

9、步骤s1：将待测的内罐壁安装在框架内，接着将实验所需要的弹性毡剪裁合适后放置在内罐壁和隔温布之间；

10、步骤s2：打开压力传感器，将珍珠岩填充在隔温布和外罐壁之间，记录实验过程中压力传感器的数据变化；

11、步骤s3：当珍珠岩填充完毕后启动驱动组件，驱动组件能够通过带传动结构带动收缩膨胀调节组件对内罐壁的收缩状态调节，同时，驱动组件还能通过齿条传动组件调节隔温布的收卷，进而模拟双层低温罐预冷收缩的工况，观察珍珠岩沉积情况，记录压力变化情况；

12、步骤s4：多次重复步骤s3并记录双层低温罐在运行过程内罐壁所承受的工作压力，记录实验数据。

13、作为本方案进一步的优化或者改进，所述步骤s3具体包括以下步骤：

14、步骤s31：驱动组件正转带动收缩膨胀调节组件模拟双层低温罐膨胀时，驱动组件通过带传动结构带动收缩膨胀调节组件朝向内罐壁移动，使内罐壁挤压弹性毡，此时压力传感器对内罐壁的压力进行测量；

15、步骤s32：驱动组件通过齿条传动组件带动收卷辊转动并朝向隔热层方向移动，此时收卷辊上的隔温布放卷并朝向隔热层方向移动，隔温布将隔热层兜住并压实，使隔热层处于紧实的状态；

16、步骤s33：驱动组件反转带动收缩膨胀调节组件模拟双层低温罐收缩时，驱动组件通过带传动结构带动收缩膨胀调节组件朝向内罐壁反方向移动，使内罐壁脱离对弹性毡的挤压，此时隔热层的空间增加，珍珠岩发生沉降，为保证低温罐的保冷效果，需要根据珍珠岩沉积情况及时填充珍珠岩；

17、步骤s34：驱动组件通过齿条传动组件带动收卷辊转动并朝向内罐壁方向移动，此时收卷辊上的隔温布收卷并朝向内罐壁方向移动。

18、本发明的有益效果：

19、（1）本发明在模拟双层低温罐膨胀时，驱动组件正转带动传动箱驱动，此时传动箱通过带传动结构带动收缩膨胀调节组件朝向内罐壁移动，使内罐壁挤压弹性毡，此时压力传感器对内罐壁的压力进行测量，与此同时，传动箱通过齿条传动组件带动收卷辊转动并朝向隔热层方向移动，此时收卷辊上的隔温布放卷并朝向隔热层方向移动，隔温布将隔热层兜住并压实，使隔热层处于紧实的状态，避免隔热层沉积，确保隔热层对内罐壁的压力精准，使压力传感器能够精准的测量隔热层对内罐壁的压力。避免隔热层因松散，造成隔热层对内罐壁的压力分散，导致压力传感器测量的压力偏移较大的现象。

20、（2）本发明在模拟双层低温罐收缩时，驱动组件反转带动传动箱驱动，此时传动箱通过带传动结构带动收缩膨胀调节组件朝向内罐壁反方向移动，使内罐壁脱离对弹性毡的挤压，此时隔热层的空间增加，珍珠岩发生沉降，为保证低温罐的保冷效果，需要根据珍珠岩沉积情况及时填充珍珠岩。同时，传动箱通过齿条传动组件带动收卷辊转动并朝向内罐壁方向移动，此时收卷辊上的隔温布收卷并朝向内罐壁方向移动，在此过程中，隔温布收紧能够避免填充的珍珠岩直接对内罐壁挤压，造成压力传感器测量的横向压力值偏移，同时随着隔温布朝向内罐壁方向移动，隔温布将珍珠岩对内罐壁的压力逐渐过渡到内罐壁上，在此过程中，隔温布收紧能够阻隔填充的珍珠岩对内罐壁挤压。

技术特征：

1.一种双层低温罐压力模拟实验装置，其特征在于：包括框架（3）以及依次安装在框架（3）内部的外罐壁（2）、隔热层（4）、弹性毡（5）和内罐壁（6），框架（3）固定安装在基板（1）上，所述内罐壁（6）靠近弹性毡（5）的一端安装压力传感器（14），隔热层（4）和弹性毡（5）之间安装有可收卷的隔温布（83），所述框架（3）上安装收缩膨胀调节组件（11），收缩膨胀调节组件（11）与内罐壁（6）配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种双层低温罐压力模拟实验装置，其特征在于：所述框架（3）上安装驱动组件（10），驱动组件（10）包括传动箱（101），所述驱动组件（10）的输出端与传动箱（101）连接，传动箱（101）通过齿条传动组件（9）和带传动结构（12）分别带动收卷组件（8）收卷和收缩膨胀调节组件（11）调节。

3.根据权利要求2所述的一种双层低温罐压力模拟实验装置，其特征在于：所述带传动结构（12）包括若干齿轮一（121），若干齿轮一（121）竖直安装在框架（3）上，所述若干齿轮一（121）上分别连接对应数量的带槽辊（122），带槽辊（122）通过纵向带（123）连接，所述收缩膨胀调节组件（11）包括螺栓（112）和齿轮二（113），齿轮一（121）通过横向带（124）带动齿轮二（113）转动，齿轮二（113）与螺栓（112）同轴连接，所述框架（3）上安装螺纹固定板（111），螺栓（112）与螺纹固定板（111）传动配合。

4.根据权利要求3所述的一种双层低温罐压力模拟实验装置，其特征在于：所述齿条传动组件（9）包括传动框（91），传动框（91）底部安装移动齿条（93），移动齿条（93）与传动箱（101）传动连接，传动框（91）顶部安装固定齿条（92），所述收卷组件（8）包括收卷辊（81）和传动齿（82），收卷辊（81）上设置有传动齿（82），传动齿（82）分别与固定齿条（92）和移动齿条（93）传动配合，所述收卷辊（81）上安装隔温布（83）。

5.根据权利要求1所述的一种双层低温罐压力模拟实验装置，其特征在于：所述内罐壁（6）靠近弹性毡（5）的一端安装安装板（13），安装板（13）上设置有若干压力传感器（14），压力传感器（14）与内罐壁（6）贴合。

6.根据权利要求1所述的一种双层低温罐压力模拟实验装置，其特征在于：所述框架（3）包括侧窗（32）和加强条（31），框架（3）的侧壁上安装侧窗（32），侧窗（32）上安装加强条（31），所述外罐壁（2）与基板（1）的连接部位安装加强肋（7）。

7.一种双层低温罐压力模拟实验方法，其特征在于，所述方法应用于如上述权利要求1-6任一所述的双层低温罐压力模拟实验装置，所述方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种双层低温罐压力模拟实验方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括以下步骤：

技术总结
本发明属于双层低温罐压力检测技术领域，具体地涉及一种双层低温罐压力模拟实验装置及其实验方法，其包括框架以及依次安装在框架内部的外罐壁、隔热层、弹性毡和内罐壁，隔热层和弹性毡之间安装有可收卷的隔温布，所述框架上安装收缩膨胀调节组件。本发明通过收缩膨胀调节组件模拟双层低温罐的膨胀和收缩的过程。在模拟双层低温罐膨胀时，隔温布放卷并朝向隔热层方向移动，隔温布将隔热层兜住并压实，使隔热层处于紧实的状态，避免隔热层沉积；在模拟双层低温罐收缩时，隔温布收卷并朝向内罐壁方向移动，隔温布收紧能够避免填充的珍珠岩直接对内罐壁挤压，造成压力传感器测量的横向压力值偏移。

技术研发人员：管金国,杜保军,张巍,张然汀,沈笑丰
受保护的技术使用者：安徽德和绝热科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/21