一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置製造方法
2023-09-17 22:44:40
一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，該裝置包括，氮氣瓶、壓力跟蹤裝置、控制系統、量熱罐、加熱裝置及壓力容器。所述控制系統包括控制器和計算機。量熱罐安裝在加熱裝置中，加熱裝置安裝在壓力容器中，從壓力容器內接出的壓力跟蹤裝置、壓力容器壓力傳感器，從量熱罐接出的量熱罐壓力傳感器、量熱罐溫度傳感器和加熱裝置接出的加熱裝置控制器都連接到控制器上，控制器與計算機相連接。使用過程中，計算機中的精密溫度和壓力測試系統會記錄下液體物質在不同溫度條件下的壓力數據，從而測得液體物質在高溫條件下的飽和蒸氣壓。
【專利說明】一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及研究液體物質在高溫條件下蒸發性能測試的【技術領域】，具體是一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置。
【背景技術】
[0002]飽和蒸氣壓是指在規定的條件下，液體物質在適當的容器中氣液兩相達到平衡時，液面蒸發所表現出來的最大壓力。飽和蒸氣壓是評價液體物質蒸發性能的重要物性參數，對於液體物質的儲存、輸送和使用均具有重要的影響。同時也是化工生產、科研和設計中常用的主要物性參數。
[0003]目前國內外測定液體物質飽和蒸氣壓的主要標準方法有:ASTMD5290石油產品蒸氣壓測定法(自動法)、ASTM D323石油產品蒸氣壓測定法(雷德法)、ASTM D5291石油產品蒸氣壓測定法(微量法)、IS03007石油產品蒸氣壓測定法(雷德法)、JIS K2258原油及燃料蒸氣壓測定法(雷德法)、IP696石油產品蒸氣壓測定法(雷德法)、GB/T8017石油產品蒸氣壓測定法(雷德法)和GB/T11509原油飽和蒸氣壓的測定(參比法)，這些測試標準方法僅適用於測定汽油、易揮發性原油及其他易揮發性石油產品在37.8°C水浴中的蒸氣壓，而對於一些需要在高溫條件下的飽和蒸氣壓數據，則一般採用化工過程模擬軟體進行估算，誤差較大。因此目前國內外現有技術中尚未建立測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的測試方法，也沒有設計過與本發明類似的測試裝置。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，解決了現有技術中不存在測試液體物質在高溫條件下蒸發性能的必要試驗裝置的缺陷。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為:
[0006]一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，包括，氮氣瓶和壓力跟蹤裝置，還包括控制系統、量熱罐、加熱裝置及壓力容器；所述控制系統包括控制器和計算機；所述量熱罐上設有量熱罐壓力傳感器接口、量熱罐溫度傳感器接口和量熱罐進料口，量熱罐進料口上設有量熱罐堵頭，量熱罐壓力傳感器接口和量熱罐溫度傳感器接口分別連接量熱罐壓力傳感器和量熱罐溫度傳感器；所述加熱裝置連接加熱裝置控制器；所述壓力容器上設有壓力容器釜蓋、氮氣進口、氮氣出口、安全洩放口、壓力容器壓力傳感器管路接口、量熱罐壓力傳感器管路接口、量熱罐溫度傳感器線路接口和加熱裝置線路接口 ；所述量熱罐安裝在加熱裝置中，加熱裝置安裝在壓力容器中，壓力容器上的氮氣進口與氮氣瓶連接，從壓力容器內接出的壓力跟蹤裝置、壓力容器壓力傳感器，從量熱罐接出的量熱罐壓力傳感器、量熱罐溫度傳感器和加熱裝置接出的加熱裝置控制器均連接到控制器上，控制器與計算機相連接。
[0007]優選地，所述氮氣進口和氮氣出口採用電磁閥開啟、關閉，電磁閥由壓力跟蹤裝置控制。
[0008]優選地，所述量熱罐為圓柱形，體積為100ml。
[0009]優選地，所述量熱罐採用不鏽鋼材料製成。
[0010]優選地，所述量熱罐進料口和量熱罐壓力傳感器接口均為不鏽鋼管，直徑為2?3mm ο
[0011]優選地，所述壓力容器為圓柱形，體積為2.5升。
[0012]優選地，所述壓力容器採用不鏽鋼材料製成。
[0013]為了實現所述裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0014]步驟1:對壓力容器壓力傳感器、量熱罐壓力傳感器、量熱罐溫度傳感器各部分不鏽鋼管路、線路進行檢查，確保各部分線連接正常，同時檢查計算機中現有的精密溫度和壓力測試系統是否正常；
[0015]步驟2:取40?50mL待測液體，將待測液體加入量熱罐中，在量熱罐頂部鋪一層保溫材料，之後將量熱罐放入加熱裝置中，並依次接好量熱罐堵頭、量熱罐壓力傳感器管路接口和量熱罐溫度傳感器線路接口；
[0016]步驟3:在壓力容器於加熱裝置之間空隙處填入保溫材料，並連接好壓力容器壓力傳感器管路接口、量熱罐壓力傳感器管路接口、量熱罐溫度傳感器線路接口，蓋上壓力容器釜蓋，依次擰緊壓力容器釜蓋上的螺栓，並將壓力容器氮氣進口電磁閥與氮氣瓶連接，壓力容器壓力傳感器、量熱罐壓力傳感器、量熱罐溫度傳感器和加熱裝置控制器與壓力容器外部的控制器連接，將壓力跟蹤裝置與壓力容器外部的控制器連接；
[0017]步驟4:檢查加熱裝置控制器、量熱罐壓力傳感器、量熱罐溫度傳感器、壓力容器壓力傳感器、壓力容器氮氣進口及氮氣出口、壓力跟蹤裝置及氮氣進口和出口電磁閥等管路和線路與控制器之間的連接，確認無誤後，打開控制器開關；
[0018]步驟5:在計算機上打開精密溫度和壓力測試系統軟體，進行不同溫度的設置，設置完畢後，打開氮氣瓶開關，點擊開始運行；
[0019]步驟6:運行過程中，量熱罐內液體物質壓力隨溫度變化升高時，壓力跟蹤裝置通過系統控制打開壓力容器氮氣進口電磁閥，向壓力容器內補充相應升高的壓力，使量熱罐內外壓差始終處於量熱罐壓力承受範圍之內；若充入氮氣量過多，壓力跟蹤裝置通過系統控制打開壓力容器氮氣出口電磁閥，將補充過多的氮氣排出；運行過程中，精密溫度和壓力測試系統會記錄下液體物質在不同溫度條件下的壓力數據；
[0020]步驟7:運行結束後，保存試驗數據，並按照與安裝量熱罐相反的順序取出量熱罐,整理相關管理和線路,並將量熱罐清洗、烘乾、備用。
[0021]本發明的有益效果是:該裝置中量熱罐用來承裝液體物質，加熱裝置用來加熱裝有液體物質的量熱罐，壓力容器用來承裝裝有液體物質的量熱罐的加熱裝置和因量熱罐內液體物質壓力升高而由壓力補償電磁閥衝入的補償氮氣，使用過程中各個溫度傳感器和壓力傳感器通過控制器將溫度和壓力數據傳輸至精密溫度和壓力測試系統中，從而測得液體物體在高溫條件地下的飽和蒸氣壓。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓裝置的結構示意圖。
[0023]圖2是量熱罐的結構示意圖。
[0024]圖3是壓力容器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
[0026]結合圖1至圖3，一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，包括，氮氣瓶I和壓力跟蹤裝置8，還包括控制系統、量熱罐7、加熱裝置6及壓力容器5。所述控制系統包括控制器13和計算機14。所述量熱罐7上設有量熱罐壓力傳感器接口 15、量熱罐溫度傳感器接口 16和量熱罐進料口，量熱罐進料口上設有量熱罐堵頭17，量熱罐壓力傳感器接口 15和量熱罐溫度傳感器接口 16分別連接量熱罐壓力傳感器10和量熱罐溫度傳感器
11。所述加熱裝置6連接加熱裝置控制器12。所述壓力容器5上設有壓力容器釜蓋18、氮氣進口 2、氮氣出口 4、安全洩放口 3、壓力容器壓力傳感器管路接口 19、量熱罐壓力傳感器管路接口 20、量熱罐溫度傳感器線路接口 21和加熱裝置線路接口 22。所述量熱罐7安裝在加熱裝置6中，加熱裝置6安裝在壓力容器5中，壓力容器5上的氮氣進口 2與氮氣瓶I連接，從壓力容器5內接出壓力跟蹤裝置8、壓力容器壓力傳感器9，從量熱罐7接出的量熱罐壓力傳感器10、量熱罐溫度傳感器11和加熱裝置6接出的加熱裝置控制器12均連接到控制器13上，控制器13與計算機14相連接。所述氮氣進口 2和氮氣出口 4採用電磁閥開啟、關閉，電磁閥由壓力跟蹤裝置8控制。所述量熱罐7為圓柱形，體積為100ml。所述量熱罐7採用不鏽鋼薄壁材料製成。所述量熱罐進料口和量熱罐壓力傳感器接口 15均為不鏽鋼管，直徑為2?3_。所述壓力容器5為圓柱形，體積為2.5升。所述壓力容器5採用不鏽鋼材料製成。
[0027]為了實現所述裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0028]步驟1:對壓力容器壓力傳感器9、量熱罐壓力傳感器10、量熱罐溫度傳感器11各部分不鏽鋼管路、線路進行檢查，確保各部分線連接正常，同時檢查計算機中現有的精密溫度和壓力測試系統是否正常；
[0029]步驟2:取40?50mL待測液體，將待測液體加入量熱罐7中，在量熱罐7頂部鋪一層保溫材料，之後將量熱罐7放入加熱裝置6中，並依次接好量熱罐堵頭17、量熱罐壓力傳感器管路接口 15和量熱罐溫度傳感器線路接口 16 ；
[0030]步驟3:在壓力容器5於加熱裝置6之間空隙處填入保溫材料，並連接好壓力容器壓力傳感器管路接口 19、量熱罐壓力傳感器管路接口 20、量熱罐溫度傳感器線路接口 21，蓋上壓力容器釜蓋18，依次擰緊壓力容器釜蓋18上的螺栓，並將壓力容器氮氣進口電磁閥與氮氣瓶I連接，壓力容器壓力傳感器9、量熱罐壓力傳感器10、量熱罐溫度傳感器11和加熱裝置控制器12與壓力容器5外部的控制器13連接，將壓力跟蹤裝置8與壓力容器5外部的控制器13連接；
[0031]步驟4:檢查加熱裝置控制器12、量熱罐壓力傳感器10、量熱罐溫度傳感器11、壓力容器壓力傳感器9、壓力容器氮氣進口 2及氮氣出口 4、壓力跟蹤裝置8及氮氣進口和出口電磁閥等管路和線路與控制器13之間的連接，確認無誤後，打開控制器13開關；
[0032]步驟5:在計算機14上打開精密溫度和壓力測試系統軟體，進行不同溫度的設置，設置完畢後，打開氮氣瓶I開關，點擊開始運行；
[0033]步驟6:運行過程中，量熱罐7內液體物質壓力隨溫度變化升高時，壓力跟蹤裝置8通過系統控制打開壓力容器氮氣進口電磁閥，向壓力容器5內補充相應升高的壓力，使量熱罐7內外壓差始終處於量熱罐7壓力承受範圍之內；若充入氮氣量過多，壓力跟蹤裝置8通過系統控制打開壓力容器氮氣出口電磁閥，將補充過多的氮氣排出；運行過程中，精密溫度和壓力測試系統會記錄下液體物質在不同溫度條件下的壓力數據；
[0034]步驟7:運行結束後，保存試驗數據，並按照與安裝量熱罐7相反的順序取出量熱罐7，整理相關管理和線路，並將量熱罐7清洗、烘乾、備用。
[0035]該裝置中量熱罐7用來承裝液體物質，加熱裝置6用來加熱裝有液體物質的量熱罐7，壓力容器5用來承裝裝有液體物質的量熱罐7的加熱裝置6和因量熱罐7內液體物質壓力升高而由壓力補償電磁閥衝入的補償氮氣，使用過程中各個溫度傳感器和壓力傳感器通過控制器將溫度和壓力數據傳輸至精密溫度和壓力測試系統中，從而測得液體物體在高溫條件地下的飽和蒸氣壓。
[0036]當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本【技術領域】的技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，包括，氮氣瓶和壓力跟蹤裝置，其特徵在於，還包括控制系統、量熱罐、加熱裝置及壓力容器；所述控制系統包括控制器和計算機；所述量熱罐上設有量熱罐壓力傳感器接口、量熱罐溫度傳感器接口和量熱罐進料口，量熱罐進料口上設有量熱罐堵頭，量熱罐壓力傳感器接口和量熱罐溫度傳感器接口分別連接量熱罐壓力傳感器和量熱罐溫度傳感器；所述加熱裝置連接加熱裝置控制器；所述壓力容器上設有壓力容器釜蓋、氮氣進口、氮氣出口、安全洩放口、壓力容器壓力傳感器管路接口、量熱罐壓力傳感器管路接口、量熱罐溫度傳感器線路接口和加熱裝置線路接口 ；所述量熱罐安裝在加熱裝置中，加熱裝置安裝在壓力容器中，壓力容器上的氮氣進口與氮氣瓶連接，從壓力容器內接出的壓力跟蹤裝置、壓力容器壓力傳感器，從量熱罐接出的量熱罐壓力傳感器、量熱罐溫度傳感器和加熱裝置接出的加熱裝置控制器均連接到控制器上，控制器與計算機相連接。
2.根據權利要求1所述的一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，其特徵在於，所述氮氣進口和氮氣出口採用電磁閥開啟、關閉，電磁閥由壓力跟蹤裝置控制。
3.根據權利要求1所述的一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，其特徵在於，所述量熱罐為圓柱形，體積為100ml。
4.根據權利要求3所述的一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，其特徵在於，所述量熱罐採用不鏽鋼材料製成。
5.根據權利要求1所述的一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，其特徵在於，所述量熱罐進料口和量熱罐壓力傳感器接口均為不鏽鋼管，直徑為2?3mm。
6.根據權利要求1所述的一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，其特徵在於，所述壓力容器為圓柱形，體積為2.5升。
7.根據權利要求6所述的一種測試液體物質在高溫條件下飽和蒸氣壓的裝置，其特徵在於，所述壓力容器採用不鏽鋼材料製成。
【文檔編號】G01N7/16GK104330331SQ201410569156
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月22日 優先權日:2014年10月22日
【發明者】金滿平, 孫峰, 張晨, 徐偉, 石寧 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院