自吸热式液态气体储存罐制造技术

自吸热式液态气体储存罐属于气体储存、运输领域，尤其是涉及供气源低温、低压液态气体的储存罐。本发明专利技术的液态气体储存罐，壳体除有真空绝热层外，还有吸热层。吸热层是利用气体液态变气态吸收热量，且温度不变化的原理，将真空绝热层未能隔绝的少部分热量吸收，从而达到储存的液态气体保持低温状态，使液态气体能长期储存。气体在液态时，储存罐承受的压力较低，且本发明专利技术的储存罐有安全阀保护，具有一定的安全性。低压状态所需的罐壳体各层间隔承受压强不高，可使储存罐体的重量减轻，便于运输。本发明专利技术的自吸热式液态气体储存罐若盛装液态空气，可作为有害气体环境中的供气源，具有广泛的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
自吸热式液态气体储存罐
本专利技术属于气体储存、运输领域，尤其是涉及供气源低温、低压液态气体的储存罐。
技术介绍
在污染空气环境中作业人员必须首先解决呼吸问题，尤其在泄漏有害气体、病毒等空间作业，仅靠带口罩是不行的，需要通过防毒面具过滤或通过面罩供给新鲜空气等办法解决。目前解决供给的新鲜空气是装在高压罐中，为盛装更多的空气，一般压力高达40Mpa。由于盛装空气罐要承受较高的压力，所以罐壁较厚，罐体较重，且有一定的高压涨裂危险，携带和搬运都较困难。同质量气体在液态时比在高压状态时体积更小，因此盛装液态气体比同容积高压气体的质量更多。目前公知的储存液态气体有杜瓦罐，是由外层形成真空绝热层，使内装液态气体保持低温状态。若杜瓦罐盛装液态气体总重量是30Kg，用目前高压罐盛装同质量气体则总重量达200Kg。储存供气源用液态比高压状态不仅容积小，而且储存同质量气体总重量也要少近7倍。杜瓦罐盛装液态气体虽然所承受的压力不高，但由于真空绝热层达不到绝对真空，很难达到100％绝热，因此在非密封状态很难保证液态气体的长期储存。目前要做到杜瓦罐盛装液态气体达到密封状态，需要杜瓦罐承受很高的压强。若盛装液态气体的杜瓦罐不密封，可以实现杜瓦罐不需承受较大的压强，但储存的液态气体将会慢慢泄漏掉。为达到能更加长时间储存液态气体，目前人们针对杜瓦罐的真空绝热层进行研究。采用加大真空绝热层的厚度、多层碳纤维间隔抽真空等方法，取得了一定的效果。在此基础上，针对能够较长期储存液态气体罐做了大量实验研究，最终专利技术了一种质量轻、具有自吸热式的液态气体储存罐。
技术实现思路
本专利技术的自吸热式液态气体储存罐，壳体除有真空绝热层外，还有吸热层。吸热层是利用气体液态变气态吸收热量，且温度不变化的原理，将真空绝热层未能隔绝的少部分热量吸收，从而达到储存的液态气体保持原低温状态。只要气体在液态时，储存罐承受的压力就不高。低压状态所需的罐壳体各层隔壁不需要承受较高压强，从而可以减轻储存罐体的重量。当吸热层中的液态气体受到外面绝热层未能隔绝的少部分热量影响，吸收到热量，气体将由液态变成气态，在变成气态时虽然温度未升高，但也要吸收热量。在吸热层若有液态变成气态时压强就要升高，当压强升高到一定值时，安全阀自动泄出气体，使吸热层压强降低。吸热层降压过程还需要吸热，由于外层是绝热层，不会持续供给热量，吸热层中的压强很快会降下来，安全阀不再泄气。吸热层通过气化、减压过程吸收热量，来保持罐中液态气体原来的低温状态，使罐中液态气体能较长时间储存。为充分利用气体由液态变气态需要气化热的特点，在液态气体中装有液态变成气态的导出管。在液态变气态时温度并不升高，但要吸收热量，因此利用该导管中所生成的气态吸收液态气体的热量，使液态气体温度仍保持原低温状态。当液态变气态时，就会有压强产生，导出管将压强升高的气体通过单向阀排出。在排出压强升高的气体减压过程又需要吸热，因此导管中的压强很快就降低，不再排出气体。本专利技术液态气体储存罐的封盖具有安全阀的作用。封盖上端空间内抽为真空，具有绝热作用。当储存罐中的压强超过一定值后，封盖内层被挤压产生形变，将导致泄气。当吸热层的压强降至安全气压后，封盖内层形变恢复原状，不再泄气。一旦储存罐中的压强突然增高，封盖会被挤压弹开，将大量泄气，以保证储存罐壳体的安全。该专利技术主要以绝热、吸热来储存液态气体，使液态气体保持低温、低压状态。由于储存罐安全压强值可设计较低，储存罐壳体不需要承受更高的压强，可以减少各层间隔壁的厚度，以减轻储存罐整体重量。为进一步减轻罐壳体的重量，增加壳体的强度，在每层的隔层中安装支架环的方法，来增加各层间隔壁的强度，同时起到各层间隔壁的固定作用。在真空绝热层中的支架环需要用导温性能较差的材料制成，在吸热层中的支架环也需要导热系数较低的材料制成。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。附图说明图1是本专利技术整体正视剖面图。图2是本专利技术支架环正视和俯视图。图3是本专利技术的组装图。图4是本专利技术封盖示意图。图5是本专利技术单向阀放大示意图。图中：1.外壳；2.内壳；3.内胆；4.导管；5.管支架；6.固定环；7.支架环；8.输液管；9.封盖；10.真空单向阀；11.液气单向阀；12.进液单向阀；13.液管支架；14.压力表。具体实施方式本专利技术液态气体储存罐的壳体是由半径不同的球体或椭圆体的外壳(1)、内壳(2)、内胆(3)构成，如图1所示。外壳(1)与内壳(2)之间为真空绝热层；内壳(2)与内胆(3)之间是液态气化吸热层。在真空绝热层中内壳(2)与外壳(1)之间装有多个支架环(7)，支架环(7)上有多个孔；在内胆(3)与内壳(2)之间也装有多个起到固定作用的固定环(6)，固定环(6)上也是有多个孔，使气体可以导通，如图2所示。支架环(7)需由绝热效果较好的材料制成，在起到支撑和固定内壳(2)的同时，还需要有较好的绝热性。在内胆(3)中，底部装有液气单向阀(11)，液气单向阀(11)向内联接导管(4)。导管(4)是液态变成气态气体的导出管，由于气体从液态变成气态时虽然温度没有变化，但需要吸收热量。气体由液态变成气态时压强会增加，通过液气单向阀(11)将压强增加的气体泄出，在泄出气体压强降低的同时，也需要吸热。液气单向阀(11)所泄出的气体进到吸热层，再由吸热层将气体通过罐口排放出。吸热层的气体排放减压的过程同样也要吸热，吸收来自内壳(2)和内胆(3)的热量，以保持内胆(3)的低温状态。由外壳(1)、内壳(2)和内胆(3)组成的储存罐壳体在制作时先分上下两部分，如图3所示。先将罐壳体上半部分通过固定环(6)、支架环(7)分别固定，在罐口处将内、外壳粘接或焊接上，再将内胆(3)上端安装进液单向阀(12)。进液单向阀(12)向外联接输液管(8)，并将输液管(8)和内胆(3)通过液管支架(13)固定在罐口上。在内胆(3)里的上端安装固定管支架(5)，再将内胆的下半部分安装好液气单向阀(11)和导管(4)，然后将内胆(3)下半部分与上半部分对接上。装好内胆(3)后，再将内壳(2)下半部分安装并固定好固定环(6)，然后将内壳(2)下半部分与上半部分对接上。在外壳(1)下半部分装好真空单向阀(10)和支架环(7)后，再将外壳(1)的下半部分与上半部分对接上。储存罐壳体的制作是从里到外组装，上、下部分对接根据材料的不同选择不同的粘接剂，也可以焊接上。本专利技术的液态气体储存罐组装制作完成后，先通过真空单向阀(10)将绝热层抽真空，然后通过输液管(8)将液态气体在低温环境中通过进液单向阀(12)充进内胆(3)中。液态气体充进内胆(3)时，内胆(3)中原存有的气体将通过导管(4)被排挤出。当内胆(3)所充的液态气体满后，将通过导管(4)经过液气单向阀(11)充进吸热层，当吸热层充满液态气体后，将由储存罐口流出。当储存罐口有液态气体流出时，储存罐中的液态气体已装满，停止充进液态气体，盖好封盖(9)，完成储存罐液态气体的充装。如图4所示的封盖(9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自吸热式液态气体储存罐由外壳(1)、内壳(2)、内胆(3)、导管(4)、管支架(5)、固定环(6)、支架环(7)、输液管(8)、封盖(9)、单向阀(10、11、12)、压力表(14)组成，其特征在于：内壳(2)与内胆(3)之间构成吸热层，导管(4)将气体通过单向阀(11)导进内壳(2)与内胆(3)之间的吸热层。/n

【技术特征摘要】
1.自吸热式液态气体储存罐由外壳(1)、内壳(2)、内胆(3)、导管(4)、管支架(5)、固定环(6)、支架环(7)、输液管(8)、封盖(9)、单向阀(10、11、12)、压力表(14)组成，其特征在于：内壳(2)与内胆(3)之间构成吸热层，导管(4)将气体通过单向阀(11)导进内壳(2)与内胆(3)之间的吸热层。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘姿含，
申请(专利权)人：刘姿含，
类型：发明
国别省市：北京;11