[發明專利]一種低溫絕熱壓力容器的快速抽真空系統及方法

在審

• 申請號: 201410707608.8
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104456063A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 黃同福
• 申請（專利權）人: 安徽大盤壓力容器有限公司
• 主分類號: F17C1/12
• 分類號: F17C1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種低溫絕熱壓力容器的夾層抽真空技術，尤其涉及的是一種低溫絕熱壓力容器的快速抽真空系統及方法。

背景技術

低溫絕熱壓力容器，主要用于存儲和運輸液氧、液氮、液氬、液態二氧化碳和液化天然氣(LNG)等低溫深冷液體。低溫絕熱壓力容器主要由內膽、外殼和閥門附件系統組成。內膽用來存儲低溫液體，外殼提供保護和支撐；容器的內膽和外殼之間形成容器的夾層，夾層設計為高真空多層絕熱結構，需要被抽成真空，一般要求真空度不低于1.0x10^-2Pa，以便行成良好的保溫性能，減少氣體排放。真空度越高，效果越好。

目前，工業領域的抽真空技術一般分為兩步：第一步為粗抽，通過將加熱后的氣體介質充入真空夾層中，置換內部空氣，較為成熟的是采用二氧化碳氣體或氮氣進行置換，如中國發明專利03162769.8；第二步為抽高真空，采用羅茨泵、擴散泵或分子泵等常用真空泵進行長達十幾天的連續抽空，使夾層達到高真空狀態。

現有的抽真空方法存在以下不足：1、上述常用真空泵由于需要采用真空泵油進行工作，容易造成真空夾層的油污染，影響抽真空效率和真空壽命；2、抽真空時間長，真空泵要抽到絕熱壓力容器的要求值，要連續運行10天左右，如果要達到更高的真空度如3.0x10^-4Pa，需要連續運行15～20天，不僅耗時，影響生產效率，而且還要安排人員定時監控，增大了生產成本；3、能耗大。在抽真空的第一步中，需要將氣體介質加熱到200℃以上，需要耗取一定電能；在第二步的高真空抽取過程中，達到真空度2.0x10^-2Pa～3.0x10^-4Pa，真空泵要運行10～20天時間，不僅消耗大量電能，同時影響設備壽命。因此，現有的抽真空技術，不僅有損設備，而且費時，能耗大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種低溫絕熱壓力容器的快速抽真空系統及方法，利用分子篩的特性實現了快速有效的抽真空。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括多個壓力容器、多個抽真空支管路、抽真空主管路、至少一個分子篩抽真空單元；所述壓力容器分別通過對應的抽真空支管路依次并聯在抽真空主管路上，分子篩抽真空單元依次并聯在抽真空主管路上；每個分子篩抽真空單元包括外殼、液氮儲罐和再生電爐，液氮儲罐套設在外殼內且與外殼連為一體，外殼和液氮儲罐之間的空間形成分子篩室，分子篩室內填充分子篩，所述分子篩室連通抽真空主管路，液氮儲罐的外壁設有多個導熱翼片，液氮儲罐上開設液氮輸入口和電爐插入口，再生電爐和電路插入口配合使用。

作為本發明的有效方式之一，所述每個抽真空支管路上分別設有隔斷閥。

作為本發明的有效方式之一，所述抽真空支管路為波紋軟管。

作為本發明的有效方式之一，所述抽真空主管路和分子篩室之間設有擋板閥。

作為本發明的有效方式之一，所述分子篩室上設有再生排氣閥。

作為本發明的有效方式之一，所述抽真空主管路上設有真空計。

作為本發明的有效方式之一，所述導熱翼片采用銅、鋁或不銹鋼制成。

作為本發明的有效方式之一，所述壓力容器由外至內依次包括殼體、真空夾層和內膽，所述真空夾層連通對應的抽真空支管路。

作為本發明的有效方式之一，所述分子篩選自5A分子篩或13X分子篩中的一種或兩種。

一種低溫絕熱壓力容器的快速抽真空的方法，包括以下步驟：

(1)依次打開擋板閥、隔斷閥、關閉再生排氣閥，往液氮存儲罐內注入液氮；

(2)液氮存儲罐溫度降低，通過導熱翼片將分子篩冷卻，分子篩溫度降低后，將抽真空主管路，抽真空支管路及壓力容器的真空夾層的氣體吸附，從而實現抽真空；

(3)當真空度滿足產品要求后，依次關閉隔斷閥和擋板閥，將液氮通過液氮輸入口回收；

(4)第二次抽真空前，打開再生排氣閥，用再生電爐加熱液氮存儲罐到200℃～500℃，對分子篩進行活化再生。

本發明采用分子篩對低溫絕熱壓力容器夾層進行抽真空，不需要采用真空泵油，能有效消除油污污染；通過對分子篩抽真空的優化設置，能大大縮短抽空時間，并降低抽真空能耗。