[發明專利]大容積低溫絕熱容器用抽真空系統及方法

無效

• 申請號: 201210409032.8
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102913749A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 王偉
• 申請（專利權）人: 西安軌道交通裝備有限責任公司
• 主分類號: F17C1/12
• 分類號: F17C1/12
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 姚敏杰

技術領域

本發明涉及一種大容積低溫絕熱容器用抽真空系統及方法，尤其涉及一種用于對存儲液氮、液氧以及液化天然氣等低溫液體的容器進行抽真空時所用的大容積低溫絕熱容器用抽真空系統及方法。

背景技術

目前存儲液氮、液氧和液化天然氣等低溫液體的容器，其絕熱形式多為高真空多層絕熱。夾層封口時，容器真空度需不大于10^-2Pa，漏放氣速率需不大于10^-7Pa.L/S。影響前述指標的主要原因有以下兩方面：第一，夾層中絕熱材料吸附的水分、油性氣體及小分子氣體很難被抽除，使夾層很難達到要求的真空度；第二，絕熱材料及內外罐壁放氣量大，使夾層漏放氣指標很難達到要求值?，F有技術方案均很難做到兩指標同時滿足要求。

申請號是03152769.8的專利文獻公開了一種液化天熱氣儲罐置換空氣抽真空方法，該此方法存在的以下缺點有：第一，用甲烷做置換氣體不安全，甲烷有異味，操作人員吸入過量會引起身體不適，且甲烷屬于易燃、易爆氣體，遇明火極易發生爆炸；第二，通過該方法獲得的真空度、漏放氣速率指標不高，不適用于高真空多層絕熱容器。

申請號是200610009214.0（專利申請號）的專利文獻公開了一種抽真空方法及其裝置，屬于與本發明并行的一種技術方案。

該此方法存在以下的缺點有：第一，外罐沒有恒定的加熱源，其溫度主要由內罐熱量通過夾層氣體對流換熱獲得，而在夾層抽空期間對流換熱基本消除，外罐很難保持較高溫度，不利于外罐罐壁放氣，影響容器漏放氣速率指標；第二，利用干燥空氣做置換夾層用氣體會將油性氣體等雜質帶進夾層，影響容器的真空度指標。

發明內容

為了解決背景技術存在的上述技術問題，本發明提供了一種縮短容器的抽真空周期、可對夾層內水分及油性氣體進行徹底置換以及成本低廉的大容積低溫絕熱容器用抽真空系統及方法。

本發明的技術解決方案是：本發明提供了一種大容積低溫絕熱容器用抽真空系統，其特殊之處在于：所述大容積低溫絕熱容器用抽真空系統包括供氣裝置、抽真空裝置以及加熱裝置；所述加熱裝置包括外罐加熱裝置以及內罐加熱裝置；待抽真空絕熱容器包括外罐、內罐以及由外罐和內罐形成的夾層；所述外罐加熱裝置設置在待抽真空絕熱容器外罐的外部；所述內罐加熱裝置設置在待抽真空絕熱容器內罐的內部；所述供氣裝置通過管道分別與待抽真空絕熱容器內罐以及夾層相貫通；所述抽真空裝置通過管道分別與待抽真空絕熱容器內罐以及夾層相貫通。

上述內罐加熱裝置包括出風管、氣體循環加熱機組、進風管、內罐加熱裝置控制系統以及分別設置在出風管口以及進風管口的溫度傳感器；所述出風管的一端從罐體的伸入口伸入內罐并停留在靠近伸入口處，另一端通過氣體循環加熱機組接入進風管的一端，所述進風管的另一端從罐體的伸入口伸入內罐并停留在遠離伸入口處；所述內罐加熱裝置控制系統與氣體循環加熱機組相連接；所述供氣裝置通過進風管與待抽真空絕熱容器內罐相貫通；所述抽真空裝置通過進風管與待抽真空絕熱容器內罐相貫通。

上述供氣裝置包括液氮存儲容器、調節閥、汽化器以及氣體加熱器；所述液氮存儲容器依次通過調節閥以及汽化器接入氣體加熱器；所述氣體加熱器通過管道分別與進風管以及待抽真空絕熱容器內罐以及夾層相貫通。

上述抽真空裝置包括抽真空機組以及真空測量儀表；所述真空測量儀表與抽真空機組相連；所述抽真空機組通過管道分別與待抽真空絕熱容器內罐以及夾層相貫通。

上述供氣裝置與抽真空裝置之間、供氣裝置與加熱裝置之間、抽真空裝置以及加熱裝置之間均設置有截止閥。

上述外罐加熱裝置是加熱窯或加熱毯；所述外罐加熱裝置是加熱窯時，所述加熱窯包括加熱板、溫度傳感器以及加熱窯控制系統；所述加熱板以及溫度傳感器分別與加熱窯控制系統相連。

一種大容積低溫絕熱容器用抽真空方法，其特殊之處在于：所述方法包括以下步驟：

1）對待抽真空絕熱容器的內罐以及外罐進行預加熱；

2）對待抽真空絕熱容器的夾層進行加熱置換；

3）對待抽真空絕熱容器的夾層實施間斷抽空排氣；

4）對待抽真空絕熱容器的夾層實施真空封結。

上述步驟1）的具體實現方式是：

1.1）開啟抽真空裝置將待抽真空絕熱容器的內罐抽真空；

1.2）利用供氣裝置往待抽真空絕熱容器的內罐中充入高純氮氣，并采用內罐加熱裝置對待抽真空絕熱容器的內罐進行加熱并保持在工藝要求的溫度；