[發(fā)明專利]高效真空多層低溫絕熱結(jié)構(gòu)及包覆方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010943812.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111928108A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)建明;*俊鶴;陳昊;溫玉珺;談?shì)x;張迎春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州富士達(dá)特種材料股份有限公司
• 主分類號(hào): F17C3/08
• 分類號(hào): F17C3/08;F17C3/02;F17C13/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 樂(lè)俊

本發(fā)明公開(kāi)一種高效真空多層低溫絕熱結(jié)構(gòu)及包覆方法，該方法包括以下步驟：預(yù)制絕熱被子單元；固定環(huán)焊接；包覆筒體絕熱被；包覆封頭絕熱被；重復(fù)上述步驟至筒體絕熱被和封頭絕熱被到達(dá)設(shè)計(jì)厚度；包扎管路絕熱被；將封頭絕熱被縫制在封頭外表面的固定環(huán)上，使用無(wú)堿玻璃纖維帶進(jìn)行永久性捆扎；包扎支承絕熱被；在吸附劑艙處的封頭絕熱被上開(kāi)透氣孔；每層筒體絕熱被和封頭絕熱被均由絕熱被子單元拼接而成，同層筒體絕熱被的環(huán)狀拼縫搭接，相鄰兩層筒體絕熱被的環(huán)狀拼縫及縱向拼縫錯(cuò)開(kāi)，相鄰兩層封頭絕熱被的徑向拼縫及環(huán)向拼縫錯(cuò)開(kāi)，相鄰兩層封頭絕熱被和筒體絕熱被的環(huán)向拼縫錯(cuò)開(kāi)。采用本發(fā)明涉及的結(jié)構(gòu)可以使實(shí)施容器獲得優(yōu)異的絕熱性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空絕熱深冷壓力容器的絕熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效真空多層低溫絕熱結(jié)構(gòu)及包覆方法，適用于高真空多層絕熱型式的大型低溫儲(chǔ)運(yùn)裝備。

背景技術(shù)

高真空多層絕熱方式可以最大程度地限制熱量通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射三種途徑傳遞，被廣泛用于低溫儲(chǔ)運(yùn)裝備來(lái)實(shí)現(xiàn)高效絕熱效果，其結(jié)構(gòu)原理是將高反射率的金屬薄膜和低導(dǎo)熱率的間隔材料交替組合的多層絕熱材料放置在真空夾套內(nèi)，真空夾套和其中的多層絕熱材料形成一個(gè)完整的高真空多層絕熱結(jié)構(gòu)，其包覆在低溫殼體外，實(shí)現(xiàn)有效絕熱。當(dāng)夾套內(nèi)被抽空至≤10^-2Pa的高真空，且絕熱材料合理開(kāi)孔(縫)時(shí)，熱量通過(guò)對(duì)流的傳遞已基本為零，多層絕熱結(jié)構(gòu)主要用于遏制熱量通過(guò)導(dǎo)熱和輻射兩種途徑的傳遞。

工程常用多層絕熱結(jié)構(gòu)為纏繞式絕熱結(jié)構(gòu)和絕熱被結(jié)構(gòu)。纏繞式結(jié)構(gòu)內(nèi)罐體筒體由一組或多組(間隔層+反射材料)預(yù)制成卷后纏繞在低溫殼體外，封頭絕熱結(jié)構(gòu)由1/5～1/3絕熱結(jié)構(gòu)總層數(shù)的材料多次覆合而成。該種絕熱結(jié)構(gòu)構(gòu)成單一、施工簡(jiǎn)單，無(wú)法獲得內(nèi)外一致的層密度，絕熱性能波動(dòng)性大，性能相對(duì)較差。絕熱被結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要設(shè)置不同種類、不同次序的反射材料+間隔層組合，根據(jù)低溫殼體形狀及尺寸預(yù)制成被狀，現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)完成，絕熱被結(jié)構(gòu)具有絕熱效果好、操作簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。因此，目前絕大多數(shù)LNG罐箱采用絕熱被結(jié)構(gòu)。

常用絕熱被結(jié)構(gòu)根據(jù)反射屏和隔熱層的層數(shù)不同，通常預(yù)制為3～5單元，現(xiàn)場(chǎng)按照低溫側(cè)→常溫側(cè)逐單元實(shí)施包覆。比如專利號(hào)為CN105757446A公開(kāi)的一種真空絕熱深冷壓力容器的絕熱方法，在真空絕熱深冷壓力容器的內(nèi)容器上包覆絕熱被而形成絕熱結(jié)構(gòu)，所述的絕熱被分為封頭絕熱被和筒體絕熱被，所述絕熱結(jié)構(gòu)的形成依次經(jīng)過(guò)絕熱被的預(yù)制和絕熱被的包扎，所述絕熱被的預(yù)制包括：首先，將絕熱材料的反射屏與間隔材料以交替間隔方式逐層復(fù)合而形成絕熱單元；然后，將復(fù)合好的絕熱單元按照層數(shù)要求復(fù)合成絕熱塊；最后，在絕熱塊上固定連接用于包扎的系帶；所述絕熱被的包扎是先完成筒體絕熱被的包扎，再完成封頭絕熱被的包扎。由此可見(jiàn)，制造單位為提高生產(chǎn)率，想方設(shè)法縮短絕熱被包扎時(shí)間，常規(guī)工藝包扎絕熱被的熱流密度≥1W/m²，生產(chǎn)出來(lái)的低溫儲(chǔ)運(yùn)裝備絕熱性能在國(guó)標(biāo)合格線上下浮動(dòng)。其原因是：平行于多層反射屏方向上的熱導(dǎo)率比垂直于多層反射屏方向要大10³～10⁵倍，平行方向的導(dǎo)熱會(huì)在反射屏的邊緣部分尋找輻射窗口，并通過(guò)該輻射窗口傳遞至相鄰子單元中，導(dǎo)致絕熱性能降低。

另外，大部分生產(chǎn)單位在絕熱被結(jié)構(gòu)包覆施工時(shí)需焊接若干“L”型不銹鋼固定釘，用于固定絕熱被，絕熱被包覆完成后，將固定釘敲彎，裸露在絕熱被外，形成尖端導(dǎo)熱，外界熱量可以通過(guò)這些裸露的固定釘直接傳導(dǎo)至內(nèi)容器，從而嚴(yán)重影響整個(gè)絕熱被結(jié)構(gòu)的絕熱性能。

當(dāng)前LNG罐箱行業(yè)提出“一罐到底、多式聯(lián)運(yùn)”儲(chǔ)運(yùn)模式，對(duì)罐箱無(wú)損儲(chǔ)存時(shí)間提出更高要求，在罐箱結(jié)構(gòu)(管路、支撐)相對(duì)固化前提下，對(duì)罐箱的絕熱結(jié)構(gòu)整體絕熱性能提出更高要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述絕熱結(jié)構(gòu)的包覆方法導(dǎo)致絕熱被結(jié)構(gòu)的絕熱性差等問(wèn)題，提出一種高效真空多層低溫絕熱結(jié)構(gòu)及包覆方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明涉及一種高效真空多層低溫絕熱結(jié)構(gòu)的包覆方法，包括以下步驟：