高真空绝热低温储罐及其制造方法技术

本发明专利技术涉及低温压力容器技术领域，具体涉及一种高真空绝热低温储罐及其制造方法。所述高真空绝热低温储罐，包括外壳和内胆，所述外壳和内胆之间形成有真空壳，所述真空壳内设置有至少一根抽真空管，所述抽真空管的一端伸出所述外壳，另一端向所述真空壳内延伸；所述抽真空管上沿管体长度方向分布有抽气孔；所述内胆的外侧壁包覆有绝热材料，所述内胆与所述绝热材料之间还设置有吸附分子筛。本发明专利技术储罐抽真空时间短、真空度高、绝热性好、能够长期保持高真空度，具有良好的密封保温效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低温压力容器领域，具体涉及一种对真空壳进行绝热优化设计的低温储罐及其制造方法，该储罐可用于储存LNG。
技术介绍
LNG(即液化天然气)是通过将常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以很大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。超真空多层缠绕LNG储罐是加气站中的关键设备，其绝热性及密封性的好坏直接影响到LNG的蒸发和泄漏速度，即LNG的损耗速度和使用率。储罐的性能参数主要有真空度、漏率、静态蒸发率。该设备由内容器(内胆)、外壳、真空绝热层、内容器与外壳支撑以及管路附件装置等构成。现有的超真空缠绕LNG储罐存在抽真空时间长以及真空度不能长期超真空度保持等问题，有需要进一步改进。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的之一在于提供一种真空度高、绝热性好、具有良好密封保温效果，能够长期保持高真空度的高真空绝热低温储罐。为实现上述技术目的，本专利技术采用以下的技术方案：高真空绝热低温储罐，包括外壳和内胆，所述外壳和内胆之间形成有真空壳，所述真空壳内设置有至少一根抽真空管，所述抽真空管的一端伸出所述外壳，另一端向所述真空壳内延伸；所述抽真空管由特殊材料组成，内部中空，管壁呈多微孔结构，对气体有捕集和吸附作用；所述内胆的外侧壁包覆有绝热材料，所述内胆与所述绝热材料之间还设置有吸附分子筛。作为优选，所述真空壳内沿周向均匀设置有若干根(至少一根)抽真空管，所述抽真空管的相对应的一端相汇聚后伸出所述外壳的头端，另一端分别向所述真空壳内延伸且靠近至所述外壳的尾端。作为进一步优选，所述绝热材料为铝箔玻璃纤维进行机制添炭形成，此材料不仅对气体具有吸附性能，同时绝热性能更佳。绝热材料的对比数据如下表1。表1不同绝热材料性能的对比序号材料热导率λc/W·(m·K)-1比热流q/W·cm210.0087mm铝箔+机制添碳1.53×10-61.09×10-520.004mm铝箔+0.035mm厚玻璃0.971×10-40.416×10-4作为进一步优选，被充分活化后的气体吸附分子筛均匀分布在内胆外壁，由绝热材料包裹，所述绝热材料上均匀分布有气孔。作为进一步优选，所述真空壳内设置有吸氢反应材料，其被均匀放置固定在绝热材料外表面。本专利技术的另一目的在于提供制造以上所述高真空绝热低温储罐的方法，本专利技术通过以下方法来缩短抽真空时间并提高储罐的真空度；S1.将储罐放置在热处理室内，并将储罐内抽真空管的伸出端连接抽真空装置；S2.通过热处理室内地板上布置的电加热器，提高热处理室内的温度，然后将一定量的空气加热到一定温度后，从储罐下进液管通入内胆并从上进液口排出；S3.开启抽真空装置，通过在热处理室内对储罐进行加热至一定温度，使真空壳内的温度升高，真空壳内分子运动加剧，减少抽真空的时间，当储罐在低温状态使用时，其真空度将被提高；S4.在抽真空的同时，由于热处理室对储罐的加热，对吸附分子筛进行进一步加热活化。另外，在对储罐加热抽真空前，最好向储罐的真空壳内通入热氮气，以对真空壳内空气进行置换。本专利技术具有至少以下有益效果：(1)通过优化结构，利用特殊结构的真空管能够大大减少储罐抽真空的时间，并提高其真空度。(2)通过将储罐放置在热处理室内并加热至一定温度，将热处理室内的热空气吹入储罐内，使得分子运动加剧，从而减少抽真空的时间，并提高真空度。(3)通过优化填充吸附材料和活化填充方法能够保持储罐的长期真空度；通过优化绝热材料，采用在铝箔玻璃纤维进行机制添炭，提高了内胆绝热性能。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是本专利技术实施例的局部结构示意图；图3是图2的右视结构示意图；图4是外壳与内胆间的局部结构示意图；图5是抽真空管的局部结构示意图；图6是本专利技术实施例抽真空时的装配结构示意图。图中：1-外壳；2-内胆；3-真空壳；4-抽真空管；5-微孔；6-绝热材料；7-气孔；8-吸附分子筛；9-吸氢反应材料；10-热处理室；11-真空泵；12-电加热器；13-空气加热器；14-保温层；15-氮气瓶；16-氮气加热器；17-风机；18-过滤器。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本专利技术。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本专利技术的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。如图1至图6所示，高真空绝热低温储罐，可以用于储存LNG，包括外壳1和内胆2，所述外壳1和内胆2之间形成有真空壳3，所述真空壳3内沿周向均匀设置有抽真空管4，图3中以四根为例，所述抽真空管4的相对应的一端相汇聚后伸出所述外壳1的头端(其中一个封头)，另一端分别向所述真空壳3内延伸且靠近至所述外壳1的尾端(即另一个封头)；所述抽真空管4上沿管体长度方向有特殊结构(呈蜂窝状布置)的微孔5，参考图4和图5；所述内胆2的外侧壁包覆有绝热材料6，所述绝热材料6为铝箔和玻璃纤维进行机制添炭形成，且所述绝热材料6上均匀分布有气孔7；所述真空壳3内设置有能够吸附N2和H2O的吸附分子筛8，吸附分子筛8包裹在储罐内胆2和所述绝热材料6之间，所述绝热材料6外侧还设置有吸氢反应材料9。本专利技术通过优化结构及抽真空方法来减少抽真空的时间，提高其真空度。再参考图2至图6，在外壳1和内胆2之间形成的真空壳3内沿周向均匀分布安装有抽真空管4，以四根为例，当启动真空泵对外壳1内的气体抽至超真空状态时，壳内气体分子由布朗运动改为碰撞运动，抽真空将变的非常困难，本专利技术的抽真空管结构，将大大减少抽真空的时间，提高其真空度。请参考图6，本专利技术储罐在抽真空时，采用以下方法进行：S1.将储罐放置在热处理室10内，首先向真空壳3内通入热氮气对壳内空气进行置换，然后将储罐内抽真空管4连接真空泵11；为了提高保温效果，热处理室10设有保温层14；S2.通过热处理室10内地板上布置的电加热器12，将热处理室10内的温度加热至400℃，然后将一定量的空气通过空气加热器13加热到一定温度后，从储罐下进液管通入内胆2并从上进液口排出；S3.开启真空泵11，通过在热处理室10内对储罐进行加热至一定温度，使真空壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
高真空绝热低温储罐，包括外壳和内胆，所述外壳和内胆之间形成有真空壳，其特征在于：所述真空壳内设置有至少一根抽真空管，所述抽真空管的一端伸出所述外壳，另一端向所述真空壳内延伸；所述抽真空管上沿管体长度方向分布有抽气孔；所述内胆的外侧壁包覆有绝热材料，所述内胆与所述绝热材料之间还设置有吸附分子筛。

【技术特征摘要】
1.高真空绝热低温储罐，包括外壳和内胆，所述外壳和内胆之间形成有真空壳，其特征
在于：所述真空壳内设置有至少一根抽真空管，所述抽真空管的一端伸出所述外壳，另一端
向所述真空壳内延伸；所述抽真空管上沿管体长度方向分布有抽气孔；所述内胆的外侧壁包
覆有绝热材料，所述内胆与所述绝热材料之间还设置有吸附分子筛。
2.如权利要求1所述的高真空绝热低温储罐，其特征在于：所述真空壳内沿周向均匀设
置有若干根抽真空管，所述抽真空管的相对应的一端相汇聚后伸出所述外壳的头端，另一端
分别向所述真空壳内延伸且靠近至所述外壳的尾端。
3.如权利要求2所述的高真空绝热低温储罐，其特征在于：所述抽真空管内部中空，管
壁呈多微孔结构。
4.如权利要求3所述的高真空绝热低温储罐，其特征在于：所述绝热材料为铝箔玻璃纤
维进行机制添炭形成。
5.如权利要求4所述的高真空绝热低温储罐，其特征在于：吸附分子筛均匀分布在内胆
外壁，由绝热材料包裹，所述绝热材料上均匀分布有气孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，黄莉，黄雪，孟卫强，付进秋，李春生，翟继军，
申请(专利权)人：江苏德邦工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32