[發明專利]真空多層絕熱低溫容器夾層的真空獲得系統及方法

在審

• 申請號: 202010786116.8
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111810834A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 應建明;*俊鶴;陳昊;溫玉珺
• 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;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

本發明公開一種真空多層絕熱低溫容器夾層的真空獲得系統及方法，其包括：與內容器連接的內容器加熱冷卻循環系統，用于對內容器循環加熱或降溫；外容器加熱冷卻循環系統，用于對外容器進行循環加熱或降溫；與夾層連接的微正壓氮氣沖洗置換系統，用于置換夾層內的氣體；與夾層連接的抽真空機組，用于對夾層進行抽空；控制系統，用于控制內容器加熱冷卻循環系統、外容器加熱冷卻循環系統、微正壓氮氣沖洗置換系統和抽真空機組。采用本發明涉及的技術方案，夾層氣體置換效果好，有助于提高置換氮氣的抽除效率，獲得持久的高真空壽命。

技術領域

本發明屬于低溫真空絕熱容器夾層的抽真空技術領域，尤其涉及一種能夠徹底置換夾層水分和其它不凝氣體分子、顯著提高真空度的真空多層絕熱低溫容器夾層的真空獲得系統及方法。

背景技術

隨著冷凍液化氣體應用范圍越來越廣，對儲存運輸冷凍液化氣體的裝置的隔熱性能要求也越來越高，尤其是儲運液氧、液氮、液氫、液氬、LNG等深冷低溫液體的容器，一般只有選用高真空多層絕熱結構才能夠滿足隔熱要求。此類容器對夾層真空有極高要求，容器整個夾層真空壽命周期(國標要求5年)內夾層冷態工作真空度需要優于0.03Pa(絕壓)。可見，夾層真空是影響低溫容器絕熱性能的重要指標之一，是真空多層絕熱容器制造和維修過程中重要的技術環節。

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。傳統的夾層抽真空工藝具有能耗大、耗時長、工耗高、所獲得的真空壽命短等缺陷；另外，多層絕熱容器在內容器上包覆多層絕熱材料，該絕熱材料由數十層甚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、吸附氣體難以脫附等問題。

針對上述問題，專利CN101021209A公開了一種抽真空方法及其裝置，包括：第一氣體輸送裝置，其具有出氣口；第一氣體加熱器，其進口與該第一氣體輸送裝置的出氣口相連通，其出口與該內筒的進氣口相連通；抽真空機組，其與該夾層相連通；第二氣體輸送裝置，其具有出氣口；第二氣體加熱器，其進口與該第二氣體輸送裝置的出氣口相連通，其出口與該夾層相連通。上述專利涉及的方案存在以下問題：僅加熱內筒體，熱量很難穿透包覆在內容器上的絕熱材料，中部及外部絕熱材料無法被有效加熱，夾層置換熱效能低，置換不徹底；夾層氮氣置換時氮氣封閉停留，保溫效果差，置換效果不理想，置換效率低；使用液氮冷阱，需要隨時監控并加注液氮，增加操作難度，降低了抽真空管路的流導，影響抽空效果；其夾層中的絕熱材料中的水分難以徹底抽除，剩余的水分會在真空封結后不斷釋放出水氣，導致夾層的真空度逐漸降低，縮短真空壽命，絕熱性能下降。

另一種較為先進的技術方案如專利號為CN102913749A公開的大容積低溫絕熱容器用抽真空系統及方法，該系統包括供氣裝置、抽真空裝置以及加熱裝置；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；外罐加熱裝置設置在待抽真空絕熱容器外罐的外部；內罐加熱裝置設置在待抽真空絕熱容器內罐的內部；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；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。該技術加熱裝置包括外罐加熱裝置以及內罐加熱裝置，中部及外部夾層絕熱材料能夠有效加熱，夾層置換熱效能高，一定程度上能夠提升置換效果。但是夾層置換仍然采用封閉充氣方式，實際操作時易發生過充或欠充現象，置換方式效果仍然不理想；另外，外加熱采用電加熱板，對于量產大型容器生產線來說，能耗大，成本高，且易造成加熱不均勻現象。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中真空多層絕熱低溫容器夾層的抽真空效果不佳的問題，提出了一種能夠徹底置換夾層水分和其它不凝氣體分子、顯著提高真空度的真空多層絕熱低溫容器夾層的真空獲得系統及方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明涉及一種真空多層絕熱低溫容器夾層的真空獲得系統，所述真空多層絕熱低溫容器包括外容器和設置在外容器內部的內容器，外容器和內容器之間即為夾層，該真空獲得系統包括：