大容积低温绝热容器用抽真空系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种大容积低温绝热容器用抽真空系统，该系统包括供气装置、抽真空装置以及加热装置；加热装置包括外罐加热装置以及内罐加热装置；待抽真空绝热容器包括外罐、内罐以及由外罐和内罐形成的夹层；外罐加热装置设置在待抽真空绝热容器外罐的外部；内罐加热装置设置在待抽真空绝热容器内罐的内部；供气装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通；抽真空装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。本实用新型专利技术提供了一种缩短容器的抽真空周期、可对夹层内水分及油性气体进行彻底置换以及成本低廉的大容积低温绝热容器用抽真空系统。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种大容积低温绝热容器用抽真空系统，尤其涉及一种用于对存储液氮、液氧以及液化天然气等低温液体的容器进行抽真空时所用的大容积低温绝热容器用抽真空系统。
技术介绍
目前存储液氮、液氧和液化天然气等低温液体的容器，其绝热形式多为高真空多层绝热。夹层封口时，容器真空度需不大于10_2Pa，漏放气速率需不大于10_7Pa.L/S。影响前述指标的主要原因有以下两方面:第一，夹层中绝热材料吸附的水分、油性气体及小分子气体很难被抽除，使夹层很难达到要求的真空度;第二，绝热材料及内外罐壁放气量大，使夹层漏放气指标很难达到要求值。现有技术方案均很难做到两指标同时满足要求。申请号是03152769.8的专利文献公开了一种液化天热气储罐置换空气抽真空方法，该此方法存在的以下缺点有:第一，用甲烷做置换气体不安全，甲烷有异味，操作人员吸入过量会引起身体不适，且甲烷属于易燃、易爆气体，遇明火极易发生爆炸；第二，通过该方法获得的真空度、漏放气速率指标不高，不适用于高真空多层绝热容器。申请号是200610009214.0 (专利申请号)的专利文献公开了一种抽真空方法及其装置，属于与本技术并行的一种技术方案。该此方法存在以下的缺点有:第一，外罐没有恒定的加热源，其温度主要由内罐热量通过夹层气体对流换热获得，而在夹层抽空期间对流换热基本消除，外罐很难保持较高温度，不利于外罐罐壁放气，影响容器漏放气速率指标;第二，利用干燥空气做置换夹层用气体会将油性气体等杂质带进夹层，影响容器的真空度指标。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
存在的上述技术问题，本技术提供了一种缩短容器的抽真空周期、可对夹层内水分及油性气体进行彻底置换以及成本低廉的大容积低温绝热容器用抽真空系统。本技术的技术解决方案是:本技术提供了一种大容积低温绝热容器用抽真空系统，其特殊之处在于:所述大容积低温绝热容器用抽真空系统包括供气装置、抽真空装置以及加热装置；所述加热装置包括外罐加热装置以及内罐加热装置；待抽真空绝热容器包括外罐、内罐以及由外罐和内罐形成的夹层；所述外罐加热装置设置在待抽真空绝热容器外罐的外部；所述内罐加热装置设置在待抽真空绝热容器内罐的内部；所述供气装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通；所述抽真空装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。上述内罐加热装置包括出风管、气体循环加热机组、进风管、内罐加热装置控制系统以及分别设置在出风管口以及进风管口的温度传感器；所述出风管的一端从罐体的伸入口伸入内罐并停留在靠近伸入口处，另一端通过气体循环加热机组接入进风管的一端，所述进风管的另一端从罐体的伸入口伸入内罐并停留在远离伸入口处；所述内罐加热装置控制系统与气体循环加热机组相连接；所述供气装置通过进风管与待抽真空绝热容器内罐相贯通；所述抽真空装置通过进风管与待抽真空绝热容器内罐相贯通。上述供气装置包括液氮存储容器、调节阀、汽化器以及气体加热器；所述液氮存储容器依次通过调节阀以及汽化器接入气体加热器；所述气体加热器通过管道分别与进风管以及待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。上述抽真空装置包括抽真空机组以及真空测量仪表；所述真空测量仪表与抽真空机组相连；所述抽真空机组通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。上述供气装置与抽真空装置之间、供气装置与加热装置之间、抽真空装置以及加热装置之间均设置有截止阀。上述外罐加热装置是加热窑或加热毯；所述外罐加热装置是加热窑时，所述加热窑包括加热板、温度传感器以及加热窑控制系统；所述加热板以及温度传感器分别与加热窑控制系统相连。本技术的的优点是:本技术提供了一种大容积低温绝热容器用抽真空系统，使用液氮汽化加热后的高纯氮气作为置换夹层用气体，比直接使用瓶装高纯氮气更能杜绝水分等杂质进入夹层，且批量生产时比使用瓶装氮气成本更低。供气装置通过将液氮存储容器排出的液氮经汽化器汽化，并经气体加热器加热后提供干燥的高纯氮气，利用高纯氮气作为内罐循环加热用气体，可防止将水分、油性物质等杂质带入内罐，保证介质的纯净性和容器的使用安全性。第二，本技术能保证整个容器被加热保温在较高温度，使夹层绝热材料、容器罐壁吸附的气体更彻底的被置换出去，从而大大提高真空度和漏放气速率指标，并大大缩短容器的抽空周期。往夹层充高纯氮气时，应通过调节阀来控制进入夹层的气体流量，防止气体流量过大将夹层内绝热材料冲散，影响容器最终真空度。高纯氮气在夹层内加热保温几小时后，按照前述方法和步骤再次对夹层进行抽真空、充氮气、加热保温等操作，如此循环若干次。将容器罐壁、绝热材料及置换用高纯氮气加热保温在较高温度，一方面可以使夹层内的水分迅速汽化与氮气充分混合，另一方面绝热材料及容器罐壁吸附的气体在获得高动能后也能脱离吸附与氮气充分混合，从而使夹层内的水分和不凝性气体充分被置换出来，有利于夹层真空的形成和维持，同时使抽真空时间大大缩短。第三,通过对内、外罐进行加热，可以使内外罐壁、绝热材料、吸附剂等吸附的水分、油性气体及其他不凝性气体的动能增大，从而被彻底置换和抽除，可以对夹层内水分、油性气体等进行彻底置换，同时避免将影响抽真空的有害气体带进夹层。第四，可以对夹层持续加热、间断排气抽真空，从而使容器在较短时间内其真空度、漏放气速率等指标达到较高要求。附图说明图1是本技术所提供的大容积低温绝热容器用抽真空系统的结构示意图；其中:1-内罐；2-外罐；3-夹层；4_加热窑；5_出风管；6_气体循环加热机组；7-进风管；8_液氮存储容器；9_调节阀；10_汽化器；11_气体加热器；12，13，14_截止阀；15_插板阀；16-抽真空机组。具体实施方式参见图1，本技术提供了一种大容积低温绝热容器用抽真空系统，该系统主要由四个部分组成:多层绝热容器、加热装置、供气装置及抽真空装置。多层绝热容器由内罐1、外罐2及夹层3组成；夹层3由外罐2以及内罐I所形成。加热装置包括外罐加热装置以及内罐加热装置，其中，外罐加热装置设置在待抽真空绝热容器外罐的外部；内罐加热装置设置在待抽真空绝热容器内罐的内部；供气装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通；抽真空装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。内罐加热装置由出风管5、气体循环加热机组6、进风管7、内罐加热装置控制系统以及分别设置在出风管口以及进风管口的温度传感器；出风管5的一端从罐体的伸入口伸入内罐2中并停留在靠近伸入口处的位置(较近端)，另一端通过气体循环加热机组6接入进风管7的一端，进风管7的另一端从罐体的伸入口伸入内罐2中并停留在远离伸入口处的位置(相对于较近端的较远端);内罐加热装置控制系统与气体循环加热机组6相连接；供气装置通过进风管与待抽真空绝热容器内罐相贯通；抽真空装置通过进风管与待抽真空绝热容器内罐相贯通。或者，出风管5与伸入内罐较短的加排管连接，进风管7与伸如内罐较长的加排管连接，气体循环加热机组6通过循环加热内罐气体进行内罐加热。利用在进、出风管口设置的温度传感器和内罐加热装置控制系统可以将内罐温度加热保持在工艺要求的温度范围内。外罐加热装置为一密闭的加热窑4，利用加热窑内设置的加热板、温度传感器及加热窑控制系统，可将外罐温度加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大容积低温绝热容器用抽真空系统，其特征在于：所述大容积低温绝热容器用抽真空系统包括供气装置、抽真空装置以及加热装置；所述加热装置包括外罐加热装置以及内罐加热装置；待抽真空绝热容器包括外罐、内罐以及由外罐和内罐形成的夹层；所述外罐加热装置设置在待抽真空绝热容器外罐的外部；所述内罐加热装置设置在待抽真空绝热容器内罐的内部；所述供气装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通；所述抽真空装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。

【技术特征摘要】
1.一种大容积低温绝热容器用抽真空系统，其特征在于:所述大容积低温绝热容器用抽真空系统包括供气装置、抽真空装置以及加热装置；所述加热装置包括外罐加热装置以及内罐加热装置；待抽真空绝热容器包括外罐、内罐以及由外罐和内罐形成的夹层；所述外罐加热装置设置在待抽真空绝热容器外罐的外部；所述内罐加热装置设置在待抽真空绝热容器内罐的内部；所述供气装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通；所述抽真空装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。2.根据权利要求1所述的大容积低温绝热容器用抽真空系统，其特征在于:所述内罐加热装置包括出风管、气体循环加热机组、进风管、内罐加热装置控制系统以及分别设置在出风管口以及进风管口的温度传感器；所述出风管的一端从罐体的伸入口伸入内罐并停留在伸入口处，另一端通过气体循环加热机组接入进风管的一端，所述进风管的另一端从罐体的伸入口伸入内罐并停留在远离伸入口处；所述内罐加热装置控制系统与气体循环加热机组相连接；所述供气装置通过进风管与待抽真空绝热容器内罐相贯通；所述抽真空装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，
申请(专利权)人：西安轨道交通装备有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：