[發明專利]真空多層絕熱低溫容器夾層用雙程抽真空系統及抽真空方法

在審

• 申請號: 202010786000.4
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111810833A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 應建明;*俊鶴;梁春;溫玉珺;陳昊
• 申請（專利權）人: 杭州富士達特種材料股份有限公司
• 主分類號: F17C3/08
• 分類號: F17C3/08;F17C1/12;F17C13/00;F04F9/00;F04F9/08;F04C25/02;F04C18/12;F04C28/24;F04C28/28;B01J19/14
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 樂俊

本發明涉及一種真空多層絕熱低溫容器夾層用雙程抽真空系統及抽真空方法，包括抽真空單元、氮氣置換單元和控制單元；抽真空單元包括短程抽氣機組和長程抽氣機組，兩者分別通過抽真空管路與真空多層絕熱低溫容器夾層連通；短程抽氣機組包括與抽真空管路連通的油擴散真空泵以及與油擴散真空泵連通的雙級旋片真空泵；長程抽氣機組包括與抽真空管路連通的羅茨真空泵以及與羅茨真空泵連通的單級旋片真空泵；氮氣置換單元包括氮氣源、連接在氮氣源和抽真空管路之間的氣體加熱器以及與真空多層絕熱低溫容器夾層連通的自動出氣控制閥門。本發明縮短抽空時間，獲得優異的夾層真空度指標，節約工藝成本、簡化操作，解決突然停電時泵油反抽進入夾層的問題。

技術領域

本發明屬于真空多層絕熱真空多層絕熱低溫容器夾層的抽真空技術領域，尤其涉及一種真空多層絕熱真空多層絕熱低溫容器夾層用雙程抽真空系統及抽真空方法。

背景技術

夾層真空是影響真空多層絕熱低溫容器絕熱性能的重要指標之一，在結構固化情況下夾層真空是影響真空多層絕熱深冷容器絕熱性能的唯一指標。夾層抽真空是真空多層絕熱容器制造和維修過程中重要的技術環節，傳統抽真空設備具有能耗大、耗時長、工耗高的缺陷。比如專利號為CN105736934B公開的低溫儲罐夾層抽真空系統，包括機架，機架內安裝有油擴散泵、羅茨真空泵、旋片真空泵、循環風機、水冷循環設備和電氣控制系統，油擴散泵與羅茨真空泵連接，油擴散泵前配置有旋片真空泵，油擴散泵上方連接水循環防返油冷阱，水循環防返油冷阱上方與第一高真空擋板閥連接，第一高真空擋板閥一側連接第二高真空擋板閥，第一高真空擋板閥前置液氮冷阱，液氮冷阱與第三高真空擋板閥連接，第三高真空擋板閥一側連接抽真空口，抽真空口處安裝沖氮電磁閥，沖氮電磁閥一側連接沖氮管路一側，沖氮管路另一側與電加熱器連接。將真空夾層的熱傳導介質(空氣)抽出，完成抽真空工藝步驟后，封堵抽真空口，保證夾層的真空度。

然而，現有的真空多層絕熱容器在內容器上包覆多層絕熱材料，該絕熱材料系由數十層至上百層薄膜材料疊放后卷繞在內容器上，具有導熱系數小、層數多、表面積大、排列緊密等特點。這些特點導致多層絕熱材料具有傳熱差、吸附氣體量大、吸附氣體難以脫附的問題。這些特點要求夾層抽空分為兩個階段：粗抽置換階段+精抽階段；粗抽置換階段將夾層材料吸附水分和其它不凝氣體分子置換為氮氣；精抽階段將置換后材料吸附的氮氣抽出，最終達到封口真空度要求，封口結束抽空，高真空多層絕熱低溫容器生產特性要求抽真空設備需要連續作業。

采用上述低溫儲罐夾層抽真空系統對高真空多層絕熱低溫容器進行抽真空時，存在以下缺陷：1)發明專利CN105736934B公開的系統為標準的擴散泵三級機組配置，雖然配有擴散泵維持泵，但是除了在擴散泵加熱及停泵降溫階段由維持泵工作，前級機械泵可以停止外，其余全過程，前級機械泵必須持續工作，增加能耗和產品壽命損耗；2)上述系統設置了液氮冷阱，增加了工藝成本和使用成本(加注使用液氮)，減少了抽空管路流導、增加了抽空阻力、降低了系統抽空效能；3)上述系統的結構太過緊湊，包含多種運行產熱設備(電加熱器、擴散泵、水冷機等)，又沒有配置散熱風扇，不利于設備散熱，增加設備運行故障率，過于緊湊的結構又帶來維修困難。

發明內容

本發明針對上述問題，提供了一種真空多層絕熱低溫容器夾層用雙程抽真空系統，能夠根據低溫容器夾層抽真空特性配備相互獨立的雙路抽真空機組，通過雙路機組輪流工作以降低能耗，同時延長設備無故障工作時間。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：