[發明專利]一種低溫液體儲罐蓋子系統及低溫液體儲罐

有效

• 申請號: 201410006565.0
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN104763873A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 朱紹偉
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F17C1/12
• 分類號: F17C1/12;F17C13/04;F25B9/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及一種低溫設備，尤其是涉及一種低溫液體儲罐蓋子系統及低溫液體儲罐。

背景技術

低溫液體儲罐是用于儲存低溫液體，如液氦、液氫、液氮、液化天然氣等低溫液體的。由于漏熱，總有一部分氣體被蒸發掉。為了減小蒸發，可用低溫制冷機將蒸發的氣體再冷凝。早期的制冷機采用GM制冷機，其制冷效率很低，除了液氦儲罐之外，很少采用。最新發展的脈管制冷機的制冷效率與GM制冷機相比，有了大幅度的提高，但效率仍然太低。因為蒸發而放掉的氣體與脈管制冷機所消耗的電力費用相比，仍然是小的。但蒸發掉的氣體畢竟是一個損失。同時，有一大批正在使用中的低溫液體儲罐，如果加裝制冷機，也是一個十分麻煩的事，因為要涉及改造問題，即使有效率很高的制冷機，安裝起來也很麻煩。因而，大部分的低溫液體儲罐，如液氮、液氬或液氧儲罐只能是將蒸發的蒸汽放空。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單、安裝方便、效率提高的低溫液體儲罐蓋子系統及低溫液體儲罐。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種低溫液體儲罐蓋子系統，裝設在低溫液體儲罐上，包括儲罐蓋與制冷機，所述的制冷機設在儲罐蓋上。

所述的制冷機為脈管制冷機，所述的脈管制冷機包括低溫部與室溫部，所述的低溫部包括順序連接的冷卻器、回熱器、冷量換熱器、脈管及脈管室溫換熱器，所述的冷卻器與脈管室溫換熱器分別通過連接管與室溫部連接，室溫部壓縮氣體產生壓力波，氣體在脈管底端膨脹制冷，冷量換熱器將低溫液體儲罐內的蒸汽冷凝成液體流回低溫液體儲罐。

所述的室溫部由壓縮機和推移活塞單元組成，推移活塞單元包括推移活塞前工作腔和推移活塞背工作腔；所述的冷卻器通過連接管連接壓縮機的壓縮腔與推移活塞背工作腔，所述的脈管室溫換熱器通過連接管連接推移活塞前工作腔。

所述的室溫部由兩個壓縮機組成，所述的冷卻器通過連接管與其中一個壓縮機的壓縮腔連接，該壓縮機輸入功，用于制冷，所述的脈管室溫換熱器通過連接管與另一個壓縮機的壓縮腔連接，該壓縮機用于回收膨脹功，從而使制冷效率提高。

所述的低溫部具體包括冷凍機法蘭、冷卻器、回熱器、冷量換熱器、脈管及脈管室溫換熱器，所述的冷卻器與脈管室溫換熱器均固定在冷凍機法蘭上，所述的回熱器連接在冷卻器與冷量換熱器之間，所述的脈管連接在脈管室溫換熱器與冷量換熱器之間。

所述的低溫部還包括冷凍機罩，該冷凍機罩的一端固定在冷凍機法蘭上，另一端延伸連接到冷量換熱器上，且所述的冷凍機罩將回熱器、冷量換熱器及脈管包圍在內。

所述的冷凍機罩內部為真空結構。

所述的冷凍機罩為由低導熱材料制成。

一種低溫液體儲罐，包括低溫液體儲罐本體與低溫液體儲罐蓋子系統，所述的低溫液體儲罐本體上設有儲罐開口，所述的低溫液體儲罐蓋子系統設在儲罐開口處，且儲罐蓋蓋在低溫液體儲罐本體的外殼上。

所述的低溫液體儲罐本體由儲罐內殼、儲罐外殼及填充在儲罐內殼與儲罐外殼之間的儲罐絕熱材料組成，所述的低溫液體儲罐本體上設有儲罐進液管與儲罐出汽管，所述的儲罐進液管上設有儲罐進液閥，所述的儲罐出汽管上設有儲罐出汽閥。

所述的儲罐開口與低溫液體儲罐蓋子系統之間的間隙內設有儲罐開口間隙填充物。

一種低溫液體儲罐，該低溫液體儲罐的罐體或開口處裝設有膨脹功可回收的脈管制冷機，脈管制冷機裝設在開口處或罐體上的效果一致，均利用脈管制冷機的冷量將低溫液體儲罐內的蒸汽冷凝成液體流回低溫液體儲罐。

與現有技術相比，本發明的低溫液體儲罐蓋子系統上裝入脈管制冷機，該脈管制冷機裝有帶膨脹功回收裝置，效率提高，從而使再冷凝蒸發氣體有利可圖。將脈管制冷機設在儲罐蓋上，使用方便，便于安裝，可應用于已經廣泛使用的低溫液體儲罐上。

附圖說明

圖1為實施例1中儲罐的結構示意圖；

圖2為實施例1中蓋子系統的結構示意圖；

圖3為實施例1中帶脈管制冷機的儲罐結構示意圖；

圖4為實施例1中的脈管制冷機結構示意圖；

圖5為實施例1中的脈管制冷機的外形圖；

圖6為設有儲罐開口間隙填充物的儲罐的示意圖；

圖7為實施例2中的脈管制冷機結構示意圖；

圖8為實施例3中的脈管制冷機結構示意圖；

圖9為實施例4中的脈管制冷機結構示意圖。