深冷液體容器導管端內膽支撐結構的製作方法

2023-06-04 13:05:46 3

專利名稱：深冷液體容器導管端內膽支撐結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及壓力容器技術，具體涉及一種深冷液體絕熱壓力容器。
背景技術：
深冷液體通常是指在大氣壓條件下其沸點低於-101℃的液化氣體，如液化天然氣、液氧、液氬、液氫和液氮等。
已有技術的儲存深冷液體(或稱液化氣體)的容器，是由外殼和內膽組成的，在內膽與外殼之間設有填充絕熱材料的真空層，而在其導管(包括深冷液體注入導管、氣體或深冷液體引出導管和超壓洩放管等)進出端的外殼通過頸管與內膽連接，頸管直接接觸深冷介質並包容導管，導管的內伸端直接與深冷介質相接觸，而其外伸端則穿過外殼伸露在外殼外。
已有技術的深冷液體容器，真空絕熱層抗對流及抗輻射傳導的措施是十分成功的。但是，由已有技術外殼和內膽通過頸管連接，且頸管為單層結構，頸管及其包容的數根導管直接與深冷介質相接觸，致使外部環境熱通過外殼、頸管及導管直接傳導給內膽，直至內膽中的深冷介質，使深冷液體容器的絕熱性能降低。經測試，通過單層頸管及導管的導熱量佔全部漏熱量的90％。

發明內容
本實用新型的目的在於提供一種能夠基本克服深冷液體容器導管端由於環境熱通過直接熱傳導所產生的對於內存深冷液體的漏熱影響，有效提高深冷容器絕熱性能的深冷液體容器導管端內膽支撐結構，以克服已有技術的不足。
本實用新型實現其目的的技術方案，至少應當解決兩個問題，一是設在外殼與內膽間的連接支撐結構具有足夠的強度，以承受內膽及所貯存深冷液體的重量；二是要求通過支撐結構由外部傳導至內膽內深冷液體的熱量減少到最低程度。
基於以上所說兩個方面的設計指導思想，通過反覆試驗和對比分析後優選的本實用新型實現其目的的技術方案是，一種深冷液體容器導管端內膽支撐結構，具有外殼、內膽、由外殼外引至內膽內的數根導管和能夠容納導管的頸管，以及外殼和內膽之間所構成的填充有絕熱材料的真空內腔，其改進點在於頸管包括內層管和外層管，頸管的內層管的外伸端與外殼相焊接；頸管的外層管與深冷液體相接觸，其外伸端通過外聯接環與內膽相焊接，內層管和外層管的內伸端由端板封閉；導管的內伸端穿過端板伸露在內膽內；內層管和外層管之間所構成的空腔與真空內腔相貫通，在內層管上設有通孔；在所說空腔和內層管內均填充絕熱材料。
由以上所給出的技術方案可以明了，由於本實用新型採用了由內層管和外層管組成的雙層頸管結構，在頸管直徑足夠大的條件下可以獲得足夠的支撐強度；同時由於頸管上接觸深冷液體的部位至頸管與外殼體的連接部位之間的距離，以及所說導管內伸深冷液體接觸端至與外殼連接的外伸端之間的距離(即熱傳導距離)，都得到了大幅度延長。本實用新型的熱傳導距離將比已有技術單層頸管支撐結構延長200～800倍。通過計算和試驗結果顯示，儘管本實用新型的導熱面積比已有技術的導熱面積增加了，但由於採取了真空填充絕熱材料等措施，本實用新型的傳熱量仍然比已有技術的傳熱量減少50倍以上。由此，實現了本實用新型的目的。
本實用新型的進一步改進點還在於為了進一步提高本實用新型的絕熱性能，本實用新型在其頸管所包括的內層管與外層管之間，還增加了過渡層管。也就說其進一步的改進點是所說的頸管還包括設置在內層管與外層管之間的過渡層管；過渡層管的外伸端與外層管一起通過外聯接環與內膽相焊接，其內伸端通過內聯接環與內層管相焊接；在過渡層管上設有通孔；在過渡層管與內層管之間填充絕熱材料。
由以上所給出的增加過渡層管的技術方案可以明了，本實用新型的熱傳導距離得到了進一步延長，與已有技術的傳熱量相比，本實用新型的傳熱量將會得到進一步減少。當然，本實用新型並不排除在內層管與外層管之間增加2個或2個以上的過渡層管的頸管結構。但是，這種多層複合的頸管結構，無論是其性價比還是其實用性方面等所顯示的效果，並不比設置1個過渡層管有明顯提高。
而本實用新型的內層管的外伸端是通過聯接器與外殼相焊接的；導管通過聯接器與外界相通。其目的顯然是為了進一步提高內層管與外殼的連接強度和剛性。這種內層管通過聯接器與外殼連接的技術措施，當然同樣適用於由內層管和外層管所組成的頸管結構以及由內層管、過渡層管和外層管所組成的頸管結構。
而本實用新型所說的在內層管內容納的導管均具有伸縮補償結構。其目的是不言而喻的，這是為了克服導管由於熱脹冷縮所造成的形變而對於導管產生的破壞性影響。這種伸縮補償結構是通常的伸縮補償結構(如附圖所示)。
本實用新型的技術方案得以實施後，其所具有的能夠基本克服深冷液體容器導管端的熱傳導對於內存深冷液體的漏熱影響，絕熱性能好，結構支撐強度大等特點，是顯而易見的。


圖1是本實用新型實施例的第一種結構的剖視圖；圖2是本實用新型實施例的第二種結構的剖視圖；圖3是本實用新型實施例的第三種結構的剖視圖；圖4是本實用新型實施例的第四種結構的剖視圖。
具體實施方式
由以上所給出的附圖，已經可以明了本實用新型的技術結構。
以下結合附圖通過具體實施方式
的描述，將會對本實用新型的目的及其實現其目的的技術方案更加明了。
本實用新型的具體實施方式
之一，請參讀附圖1。一種深冷液體容器導管端內膽支撐結構，具有外殼1、內膽2、從外殼1外引至內膽2內的深冷液體注入導管，氣體或深冷液體引出導管和超壓洩放管等3根導管3和能夠容納所說3根導管3的頸管4，以及外殼1和內膽2之間所構成的填充有絕熱材料的真空內腔7，頸管4包括內層管4-1和外層管4-2，頸管4的內層管4-1的外伸端與外殼1相焊接；頸管4的外層管4-2與深冷液體相接觸，其外伸端通過外聯接環11與內膽2相焊接，內層管4-1和外層管4-2的內伸端由端板5封閉；導管3的內伸端穿過端板5伸露在內膽2內，其外伸端穿過外殼1伸露在外殼1外；內層管4-1和外層管4-2之間所構成的空腔6與真空內腔7通過外聯接環11與內層管4-1之間的間隙相貫通，在內層管4-1上設有通孔8；在所說空腔6和內層管4-1內均填充絕熱材料9，從而由外及內形成多層填充有絕熱材料的真空層。在內層管4-1內容納的導管3具有伸縮補償機構3-1。
上述本實用新型的具體實施方式
之一的內膽2的容量為370L；外殼1的外徑為φ700mm，長度為1800mm；內膽2的外徑為φ600mm，外殼1和內膽2均用厚度為3mm的不鏽鋼板製作而成；支撐結構體的長度為200mm；導管3為φ6mm×1mm厚的不鏽鋼管。
本實用新型的具體實施方式
之二，請參讀附圖2。一種深冷液體容器導管端內膽支撐結構，其內層管4-1通過聯接器10與外殼相焊接，導管3通過聯接器10與外界相通。其它均如同具體實施方式
之一。
本實用新型的具體實施方式
之三，請參讀附圖3。一種深冷液體容器導管端內膽支撐結構，其所說的頸管4還包括設置在內層管4-1與外層管4-2之間的過渡層管4-3；過渡層管4-3的外伸端與外層管4-2一起通過外聯接環11與內膽2相焊接，其內伸端通過內聯接環12與內層管4-1相焊接；在過渡層管4-3上設有通孔13；在過渡層管4-3與內層管4-1之間墊充絕熱材料14。其它均如同具體實施方式
之一。
本實用新型的具體實施方式
之四，請參讀附圖4。一種深冷液體容器導管端內膽支撐結構，其內層管4-1的外伸端是通過聯接器10與外殼1相焊接的；導管3通過聯接器10與外界相通。其它均如同具體實施方式
之三。
本實用新型在汽車用天然氣深冷液體容器上試用，其效果是很好的。
權利要求1.一種深冷液體容器導管端內膽支撐結構，具有外殼(1)、內膽(2)、由外殼(1)外引至內膽(2)內的數根導管(3)和能夠容納導管(3)的頸管(4)，以及外殼(1)與內膽(2)之間所構成的填充有絕熱材料的真空內腔(7)，其特徵在於頸管(4)包括內層管(4-1)和外層管(4-2)，頸管(4)的內層管(4-1)的外伸端與外殼(1)相焊接；頸管(4)的外層管(4-2)與深冷液體相接觸，其外伸端通過外聯接環(11)與內膽(2)相焊接，內層管(4-1)和外層管(4-2)的內伸端由端板(5)封閉；導管(3)的內伸端穿過端板(5)伸露在內膽(2)內；內層管(4-1)和外層管(4-2)之間所構成的空腔(6)與真空內腔(7)相貫通，在內層管(4-1)上設有通孔(8)；在所說空腔(6)和內層管(4-1)內均填充絕熱材料(9)。
2.根據權利要求1所述的深冷液體容器導管端內膽支撐結構，其特徵在於所說的頸管(4)還包括設置在內層管(4-1)與外層管(4-2)之間的過渡層管(4-3)；過渡層管(4-3)的外伸端與外層管(4-2)一起通過外聯接環(11)與內膽(2)相焊接，其內伸端通過內聯接環(12)與內層管(4-1)相焊接；在過渡層管(4-3)上設有通孔(13)；在過渡層管(4-3)與內層管(4-1)之間填充絕熱材料(14)。
3.根據權利要求1或2所述的深冷液體容器導管端內膽支撐結構，其特徵在於內層管(4-1)的外伸端是通過聯接器(10)與外殼(1)相焊接的；導管(3)通過聯接器(10)與外界相通。
4.根據權利要求1或3所述的深冷液體容器導管端內膽支撐結構，其特徵在於所說的在內層管(4-1)內容納的導管(3)均具有伸縮補償結構(3-1)。
專利摘要本實用新型公開的是一種深冷液體容器導管端內膽支撐結構，屬於壓力容器技術。它具有外殼、內膽、由外殼外引至內膽內的數根導管和能夠容納導管的頸管，以及外殼和內膽之間所構成的填充有絕熱材料的真空內腔，而以頸管包括內層管和外層管，頸管的內層管的外伸端與外殼相焊接；頸管的外層管與深冷液體相接觸，其外伸端通過外聯接環與內膽相焊接，內層管和外層管的內伸端由端板封閉；導管的內伸端穿過端板伸露在內膽內；內層管和外層管之間所構成的空腔與真空內腔相貫通，在內層管上設有通孔；在所說空腔和內層管內均填充絕熱材料為其主要特徵。本實用新型具有絕熱性能優異，支撐結構強度大等特點。
文檔編號F17C1/00GK2687485SQ20042002577
公開日2005年3月23日 申請日期2004年3月26日 優先權日2004年3月26日
發明者克勞斯·埃默爾, 湯姆·駐比, 徐惠新, 毛振寧 申請人:查特深冷設備(常州)有限公司