本发明专利技术涉及一种用于氦(He)的运输容器(1)，该运输容器包括：用于接收氦(He)的内部容器(6)；用于接收低温流体(N2)的冷却剂容器(14)；在其中接收内部容器(6)和冷却剂容器(14)的外部容器(2)；在其中接收内部容器(6)并且可以使用低温流体(N2)来主动冷却的热屏蔽件(21)，该热屏蔽件(21)具有至少一条冷却管线(26)，该至少一条冷却管线以流体方式连接到冷却剂容器(14)并且在其中能够接收低温流体(N2)，以便主动冷却热屏蔽件(21)；以及至少一条回流管线(34、35)，该至少一条冷却管线(26)借助于该至少一条回流管线以流体方式连接到该冷却剂容器(14)，以便使该低温流体(N2)回流到冷却剂容器(14)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可冷却热屏蔽件的运输容器本专利技术涉及一种用于氦的运输容器。氦与天然气一起被提取。出于经济原因，仅以液态或超临界形式即在大约4.2K至6K的温度和1bar至6bar的压力运输大量氦是可行的。为了运输液态或超临界氦，使用了以复杂过程被绝热的运输容器，以避免氦的压力升高过快。此类运输容器可以例如借助液态氮被冷却。为此，提供了借助于液态氮被冷却的热屏蔽件。该热屏蔽件屏蔽运输容器的内部容器。液态或低温氦被接收在内部容器中。液态或低温氦在此类运输容器中的保持时间为35天至40天，这意味着在该时间之后，内部容器中的压力会增加到最大值6bar。液态氮的供应足以维持大约35天。在这种背景下，本专利技术的目的是提供一种改进的运输容器。因此，提出了一种用于氦的运输容器。该运输容器包括：用于接收氦的内部容器；用于接收低温流体的冷却剂容器；在其中接收该内部容器和该冷却剂容器的外部容器；在其中接收该内部容器并且可以借助于该低温流体被主动冷却的热屏蔽件，其中该热屏蔽件具有至少一条冷却管线，该至少一条冷却管线以流体方式连接到该冷却剂容器并且在其中可以接收低温流体以便主动冷却热屏蔽件；以及至少一条回流管线；该至少一条冷却管线借助于该至少一条回流管线以流体方式连接到冷却剂容器以便使低温流体回流到冷却剂容器。由于设置有回流管线，因此用于冷却的低温流体从冷却管线回流到冷却剂容器。借助于回流管线，低温流体的液相(具体是由于在冷却管线中形成气泡而被从热屏蔽件的冷却管线中被带出并进入回流管线中的液相)和低温流体的汽相可以再次回流到冷却剂容器。由于夹带液相，可以确保低温流体一直填充或存在于冷却管线中最多至该冷却管线的最高点。未汽化的低温流体以循环(具体是自然循环，即自动循环)方式再循环到冷却剂容器。在该循环中，气相也再次回流到冷却剂容器。因此可以完全省去使用通常将低温流体的气相与低温流体的液相分离的相分离器。这降低了生产和维护运输容器的成本。此类相分离器包括移动部件，因此使用寿命有限。同样，由相分离器传递到包括冷却管线的冷却系统的热量并非无关紧要的。通过省去该相分离器消除了这种热传递。作为设置在运输容器的外侧的附接部件，此类相分离器还可能在运输容器的处理期间被损坏。由于消除了相分离器，这种风险也不再存在。因此，运输容器是无相分离器的或少相分离器的。前述自然循环优选地在没有超压或至少具有低超压的情况下起作用。因此，冷却剂容器中的压力可以从1.3bara减小到1.1bara。这种压力减小使得低温流体的沸腾温度降低，在这种情况下，例如使得氮的沸腾温度降低1.5K。因此，到氦的热传递减少大约5％，使得与已知的运输容器相比，氦保持时间增加大约三天。该内部容器也可以被称为氦容器或内部罐。该运输容器也可以被称为氦运输容器。氦可以被称为液态或低温氦。具体地，氦同样是低温流体。具体地，该运输容器被设计用于运输处于低温或液态形式或超临界形式的氦。在热力学中，临界点是物质的一种热力学状态，其特征在于液相和气相的密度相等。此时，两种物质状态之间的差异不再存在。在相图中，临界点表示蒸汽压力曲线的上端。氦以液态或低温形式引入内部容器。然后在内部容器中形成具有液态氦的液体区和具有气态氦的气体区。因此，在被引入内部容器之后，氦具有物质状态不同的两种相，即液态和气态。这意味着在内部容器中存在液态氦与气态氦之间的相界。在一定时间之后，即当内部容器中的压力升高时，存在于内部容器中的氦变为单相。然后相界不再存在，并且氦是超临界的。低温流体或冷冻剂优选地是液态氮。低温流体也可以被称为冷却剂。另选地，低温流体也可以是例如液态氢或液态氧。可主动冷却的或主动冷却的热屏蔽件应被理解为是指低温流体至少部分地流过热屏蔽件或围绕热屏蔽件流动以对该热屏蔽件进行冷却。在该过程中，低温流体沸腾，因此存在低温流体的气相和液相。因此，低温流体可以以其气相和液相形式被接收在冷却管线中。低温流体同样可以被接收在回流管线中或以其液相和/或气相形式被输送回冷却剂容器。在回流管线中，低温流体的液相可以至少部分地汽化。低温流体的液相的未汽化部分落回到冷却剂容器中。具体地，借助于低温流体的气相来输送液相。可以省去具有可移动部件的泵。在运输容器或热屏蔽件的操作期间，当低温流体汽化时，低温流体的液相继续从冷却剂容器中流出，进入冷却管线，使得冷却管线在其整个长度上始终充满液相。因此，冷却剂容器、冷却管线和回流管线形成冷却系统。该冷却系统是封闭系统，其中低温流体的循环是可能的。具体地，仅在运输容器的操作期间，即当内部容器充满氦时，热屏蔽件才被主动冷却。当低温流体被消耗时，热屏蔽件也可以不被冷却。如上所述，在热屏蔽件的主动冷却期间，低温流体可以在冷却管线中汽化，但也可以在回流管线中汽化。因此，热屏蔽件的温度大致或恰好对应于低温流体的沸点。该低温流体的沸点优选地高于液态氦的沸点。热屏蔽件具体地布置在外部容器的内部。冷却剂容器优选地布置在热屏蔽件的外部。冷却管线和回流管线优选地是两个分开的部件。这意味着冷却管线不对应于回流管线。内部容器的外侧的温度优选地大致或恰好对应于内部容器中储存的氦的温度。取决于氦是液态形式还是超临界形式，氦的温度为4.2K至6K。优选地，在每种情况下，热屏蔽件的盖部分在端面处完全覆盖其基础部分。热屏蔽件的基础部分可以具有圆形或大致圆形的横截面。外部容器、内部容器、冷却剂容器和热屏蔽件可以被设计成相对于共同的中心轴或对称轴线旋转对称。内部容器和外部容器优选地由不锈钢制成。内部容器优选地具有管状基础部分，该基础部分在两侧被弯曲的盖部分封闭。内部容器是不透流体的。外部容器优选地同样具有管状基础部分，该基础部分在两侧的端面处被盖部分封闭。内部容器的基础部分和/或外部容器的基础部分可以具有圆形或大致圆形的横截面。热屏蔽件优选地由高纯度铝材料制成。热屏蔽件优选地不是不透流体的。这意味着热屏蔽件可以具有开孔或孔洞。根据一个实施方案，至少一条冷却管线以流体方式连接到冷却剂容器的液体区，并且至少一条回流管线以流体方式连接到冷却剂容器的气体区。气体区相对于重力方向布置在液体区上方。相界布置在气体区与液体区之间。当低温流体被引入冷却剂容器时，其至少部分地汽化，并且形成布置在液体区上方的气体区。因此，冷却管线通向液体区，并且回流管线通向气体区。根据另一个实施方案，至少一条回流管线相对于重力方向在至少一条冷却管线上方通向冷却剂容器。具体地，回流管线直接连接到冷却剂容器。冷却管线可以经由连接管线连接到冷却剂容器。另选地，冷却管线还可以直接连接到冷却剂容器。冷却管线可以具有在重力方向上延伸的两个竖直部分，这两个竖直部分借助于相对于水平线倾斜布置的部分彼此连接。此外，冷却管线可以具有分配器，上述连接管线通向该分配器，并且该分配器借助于连接管线连接到冷却剂容器。该分配器表示冷却管线的最低点。然后冷却管线的竖直部分和倾斜部分从该分配器引出。冷却导管的竖直部分和倾斜部分在收集器处再次结合。收集器表示冷却管线的最高点。回流管线连接到该收集器。根据另一个实施方案，至少一条冷却管线的最低点以流体方式连接到冷却剂容本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于氦(He)的运输容器(1)，所述运输容器具有：用于接收所述氦(He)的内部容器(6)；用于接收低温流体(N2)的冷却剂容器(14)；在其中接收所述内部容器(6)和所述冷却剂容器(14)的外部容器(2)；在其中接收所述内部容器(6)并且能够使用所述低温流体(N2)来被主动冷却的热屏蔽件(21)，所述热屏蔽件(21)具有至少一条冷却管线(26)，所述至少一条冷却管线以流体方式连接到所述冷却剂容器(14)并且在其中能够接收所述低温流体(N2)以便主动冷却所述热屏蔽件(21)；以及至少一条回流管线(34、35)；所述至少一条冷却管线(26)借助于所述至少一条回流管线以流体方式连接到所述冷却剂容器(14)，以便使所述低温流体(N2)回流到所述冷却剂容器(14)。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171208 EP 17020563.71.一种用于氦(He)的运输容器(1)，所述运输容器具有：用于接收所述氦(He)的内部容器(6)；用于接收低温流体(N2)的冷却剂容器(14)；在其中接收所述内部容器(6)和所述冷却剂容器(14)的外部容器(2)；在其中接收所述内部容器(6)并且能够使用所述低温流体(N2)来被主动冷却的热屏蔽件(21)，所述热屏蔽件(21)具有至少一条冷却管线(26)，所述至少一条冷却管线以流体方式连接到所述冷却剂容器(14)并且在其中能够接收所述低温流体(N2)以便主动冷却所述热屏蔽件(21)；以及至少一条回流管线(34、35)；所述至少一条冷却管线(26)借助于所述至少一条回流管线以流体方式连接到所述冷却剂容器(14)，以便使所述低温流体(N2)回流到所述冷却剂容器(14)。
2.根据权利要求1所述的运输容器，其中所述至少一条冷却管线(26)以流体方式连接到所述冷却剂容器(14)的液体区(19)，并且其中所述至少一条回流管线(34、35)以流体方式连接到所述冷却剂容器(14)的气体区(18)。
3.根据权利要求1或2所述的运输容器，其中所述至少一条回流管线(34、35)相对于重力方向(g)在所述至少一条冷却管线(26)上方通向所述冷却剂容器(14)。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的运输容器，其中所述至少一条冷却管线(26)的最低点以流体方式连接到所述冷却剂容器(14)。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的运输容器，其中所述至少一条冷却管线(26)的最高点借助于所述至少一条回流管线(34、35)以流体方式连接到所述冷却剂容器(14)。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的运输容器，其中所述至少一条回流管线(34、35)的内径(d34、d35)大于所述至少一条冷却管线(26)的内径(d26)。
7...
【专利技术属性】
技术研发人员：海因茨·波塞尔特，于尔根·比什尔迈耶，尼尔斯·特鲁奇林格，特奥多尔·托多洛夫，
申请(专利权)人：林德有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。