一种真空低温传输管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种真空低温传输管，包括低温过渡管、顶部封头结构、中间波纹管结构、过渡法兰管、绝缘法兰、底部真空筒体。本实用新型专利技术结构简单，安装拆卸方便，与其他的低温输液管线相比，它具有很强的真空密封性，可与真空室相连，从而具有超高的真空度，能够提供很强的绝热性能，满足小流量、长时间的低温液体传输；它连接方便，可与输液管直接对接；绝缘性强，能够隔断供液装置电位差；采用分段式结构设计，操作维护方便，可根据工作需要，快速拆装维护。维护。维护。

【技术实现步骤摘要】
一种真空低温传输管


[0001]本技术涉及低温流体介质传输技术和真空机械领域，具体涉及一种真空低温传输管。

技术介绍

[0002]核聚变研究中需要超高的洁净真空环境，低温泵是保证实验设备超高真空环境的主要设备。低温泵的工作离不开低温介质，核聚变研究中常用的低温介质有液氮(常压沸点77k)和液氦(常压沸点4.2k)。由于低温介质总是会从外界获得热量，最终都会挥发、耗尽，为了节约成本，在低温泵的运行过程中，需要通过低温输送装置(低温传输管)向低温泵循环输送回收低温介质。
[0003]低温液体的输送是实现低温制冷循环、提供低温环境的重要组成部分，广泛应用于低温泵、空气分离、天然气液化、稀有气体开发、低温超导研究等科技生产领域。低温传输管本质上是一种具有较好绝热能力的管道，它能够使低温介质从管道中流过，管道外壁与介质流过的管道内壁之间设有绝热层(例如真空层)从而使介质保持较低的温度，不会吸收太多热量而气化。目前，低温传输管主要采用双层输液管结构，外管为真空隔离管，管外为大气环境而管内为真空状态，内管为低温液体输送管，二者通过低热导率材料的屏蔽管支架固定。
[0004]核聚变的实验装置一般都带有电气设备，电气设备工作时会导致地电位突然抬升，而常见低温传输管道多采用金属材料，电导率大，不能隔离低温流体输送管两侧的电位，以至地电位的抬升影响低温冷量生产系统的正常运行。
[0005]常见低温传输管线，隔热性能不强，对于小流量、长时间低温液体传输，不能满足使用需求，由于所需流量很小，相当比例的低温液体还没有抵达目标区域就已经气化，使得制冷效率低下。同时，低温液体气化产生气泡，影响低温设备的稳定运行。传输管线越长，上述问题表现越突出。
[0006]此外，常见低温传输管为了保证隔热性，外层的真空隔离管，一般是一个整体管道，一旦内部管道出现故障，要想维护就必须破坏外围管道，操作起来十分困难。
[0007]低温传输内管在降温后，内部管道会收缩，与外管之间产生很大的热应力，一般是通过添加波纹管补偿器对降温后的内管和外管的长度差异进行补偿。但是，内管的波纹管结构会造成流动不稳定，引起震动和噪音；同时，内管的波纹管结构不仅会增加焊接、检漏工作量，而且由于多个焊缝的存在，也会降低低温传输管道的可靠性和耐久性。

技术实现思路

[0008]本技术的目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种真空低温传输管，来满足核聚变研究中低温装置循环输送低温介质的需求。它具有很强的真空密封性，可与真空室相连，从而获得超高的真空度，减小热传导性；它具有很强的绝热性能，能够满足小流量、长时间的低温液体传输；它连接方便，可与输液管直接对接；绝缘性强，能够隔断供液处
电位差；可分段操作，维护方便，可根据工作需要，快速拆卸维护。
[0009]本技术是通过以下技术方案实现的：
[0010]一种真空低温传输管，包括低温过渡管、顶部封头结构、中间波纹管结构、过渡法兰管、绝缘法兰、底部真空筒体，所述的低温过渡管包括卡圈螺母、过渡管公头、过渡管、过渡管接头和电隔离部分；其中，卡圈螺母为铜质螺母，卡圈螺母顶部开口较小与外接输液管口径相匹配，底部开口略大与过渡管公头和密封圈相配合，内部采用威尔逊密封结构；过渡管公头焊接在过渡管顶部，过渡管尾部与过渡管接头焊接，使过渡管形成封闭式腔体；过渡管最底端的电隔离部分两端为金属，中间为陶瓷，电隔离部分的顶端与过渡管接头焊接，底端直接与低温输液管焊接，金属输液管在底部真空筒体转折处有一个匹配的弯折；整个低温过渡管除顶部固定连接外，其他部位包括过渡管、过渡管接头、电隔离部分以及尾部金属输液管均处于悬空状态。
[0011]进一步地，所述的顶部封头结构由封头和顶板组成，其中封头顶部为压紧法兰，压紧法兰中间有较大开口，用来穿入低温过渡管，一周开有通孔，用于安装紧固螺栓；所述封头中间为圆筒部分，底部接有连接法兰，连接法兰开有密封槽，连接法兰与中间波纹管结构对接；顶板开有四个通孔，用于焊接低温过渡管，外圈开有密封槽，周围开有螺纹孔，螺纹孔位于密封槽内。
[0012]进一步地，所述的中间波纹管结构由调节法兰、接管部分、波纹管、固定杆、锁紧螺母组成，首先波纹管两端与接管焊接，接管再与调节法兰焊接形成一个整体；调节法兰外侧延展出四个带固定孔的耳朵，两头带丝的固定杆从耳朵穿过，通过锁紧螺母来调整中间波纹管结构，从而实现真空低温传输管竖直部分的一定偏转；调节法兰端面开有密封槽与螺栓孔，所述调节法兰包括上调节法兰和下调节法兰；所述上调节法兰与顶部封头结构相连，下调节法兰与过渡法兰管相连，通过紧固螺栓连接。
[0013]进一步地，所述的过渡法兰管，上下两端是连接法兰，连接法兰端面开有密封槽，中间是连接井管，过渡法兰管起到过渡连接的作用，有利于拆装维护。
[0014]进一步地，所述的绝缘法兰两面光滑，一面连接着过渡法兰管，一面连接着底部真空筒体，通过螺栓与密封圈配合紧固，密封真空，绝缘法兰、螺栓采用绝缘材质，起到隔绝电位的作用。
[0015]进一步地，所述的底部真空筒体是一个三通结构，底部为直筒结构，直筒结构两端为接口法兰，一端的接口法兰通过螺栓与盲板相连，形成真空密封；拆除盲板，对筒体内部传输管进行检修；直筒结构的另外一头接口法兰通过螺栓与主真空室相连；底部真空筒体的顶部是一个扩口法兰，扩口法兰焊接在扩口井管上，扩口井管的尾部与直筒相连；扩口法兰端面开有密封槽，与绝缘法兰相连接，通过紧固过螺栓直接连接绝缘法兰与过渡法兰管，从而构成一个整体结构；紧固过螺栓与绝缘法兰均为绝缘材料，配合低温过渡管的陶瓷绝缘部分，实现了真空低温传输管底部与上端的电位隔离。
[0016]进一步地，所述低温过渡管从底部焊接金属输液管，表面包裹有多层隔热层。
[0017]进一步地，所述真空低温传输管，采用分段式结构，便于拆卸维护。
[0018]进一步地，当外部的金属输液管从卡圈螺母顶部插入时，为外部的金属输液管套上密封圈，然后随着卡圈螺母与过渡管公头不断旋紧，密封圈被挤压变形，从而固定密封金属输液管。
[0019]进一步地，在低温过渡管的表面裹有隔热层，能够进一步的减少热传导，加强低温传输性。
[0020]真空低温传输管的外管采用分段式结构设计，安装拆卸方便，可在不破坏外管结构的前提下，对内管结构进行维护，相比于传统低温传输管，维护性能强。分段结构中的波纹管部分，使得低温传输管可以根据安装需要对传输管进行角都位置的调整，适用性强。
[0021]本技术的真空低温传输管的尺寸规格可以根据用户需要自行选择定制，及传输管材质也可以根据需要选择，适用性强。内部传输管的数量可以根据需要定制，可以实现多种低温液体的同时传输。真空低温传输管的外管采用分段式结构设计，安装拆卸方便，便于对内部传输管维护。分段结构中的波纹管部分，使得低温传输管可以根据安装需要对传输管进行角都位置的调整，适用性强。相比于其他低温传输管，与主真空室相连通以及低温传输管内部包裹的绝热层设计，进一步的加强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空低温传输管，其特征在于：包括低温过渡管、顶部封头结构、中间波纹管结构、过渡法兰管、绝缘法兰、底部真空筒体，所述的低温过渡管包括卡圈螺母、过渡管公头、过渡管、过渡管接头和电隔离部分；其中，卡圈螺母为铜质螺母，卡圈螺母顶部开口较小，与外部的金属输液管口径相匹配，底部开口略大于过渡管公头，并和密封圈相配合，内部采用威尔逊密封结构；过渡管公头焊接在过渡管顶部；过渡管的尾部与过渡管接头焊接，使过渡管形成封闭式腔体；过渡管最底端的电隔离部分两端为金属，中间为陶瓷，电隔离部分的顶端与过渡管接头焊接，底端直接与金属输液管焊接，金属输液管在底部真空筒体转折处有一个匹配的弯折；所述低温过渡管除顶部固定连接外，其他部位均处于悬空状态，所述其他部位包括过渡管、过渡管接头、电隔离部分；所述金属输液管处于悬空状态。2.根据权利要求1所述的一种真空低温传输管，其特征在于：所述的顶部封头结构由封头和顶板组成，其中封头的顶部为压紧法兰，压紧法兰中间有开口，用于穿入低温过渡管，一周开有通孔，用于安装紧固螺栓；所述封头中间为圆筒部分，底部接有连接法兰，连接法兰开有密封槽，连接法兰与中间波纹管结构对接；顶板开有四个通孔，用于焊接低温过渡管，外圈开有密封槽，周围开有螺纹孔，螺纹孔位于密封槽内。3.根据权利要求1所述的一种真空低温传输管，其特征在于：所述的中间波纹管结构由调节法兰、接管部分、波纹管、固定杆、锁紧螺母组成，首先波纹管两端与接管部分焊接，接管部分再与调节法兰焊接形成一个整体；调节法兰外侧延展出四个带固定孔的耳朵，两头带丝的固定杆从耳朵穿过，通过锁紧螺母来调整中间波纹管结构，从而实现真空低温传输管竖直部分的偏转；调节法兰端面开有密封槽与螺栓孔，所述调节法兰包括上调节法兰和下调节法兰；所述上调节法兰与顶部封头结构相连，下调节法兰与过...

【专利技术属性】
技术研发人员：邑伟，谢远来，韦江龙，崔庆龙，顾玉明，唐宁，崔志伟，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：新型
国别省市：