專利名稱：隔熱布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隔熱布置，隔熱位于容器內(nèi)的在低溫下操
作的設(shè)備避免通過容器壁的熱泄漏。更具體地，本發(fā)明涉及這樣的布 置，在該布置中散裝隔熱材料填充容器，熱導率低于散裝隔熱材料的 隔熱層位于設(shè)備與容器壁之間。
背景技術(shù)：
另一個實例是液化天然氣的裝置，通過該裝置使來自高壓 管道的氣體膨脹、冷卻和冷凝以產(chǎn)生液化天然氣(LNG)產(chǎn)品。阻止過度熱泄漏所需要的最小隔熱厚度將阻止在容器的表 面上形成局部的冰斑點(ice spots).容器不適于暴露在低溫下。因此， 防止容器壁和支撐結(jié)構(gòu)的脆化同樣需要最小厚度?？梢粤私獾氖?，隔 熱材料的熱導率越低，隔熱材料的最小厚度就越小，同時因為需要的 隔熱材料減少，所以容器也越小。用氣凝膠取代諸如珍珠巖的散裝填 充隔熱材料產(chǎn)生的問題是盡管氣凝膠的熱導率比珍珠巖低大約4倍，但 是氣凝膠要貴得多。因此，盡管與只使用珍珠巖相比，可以將容器(例 如冷箱)造得更小，但是本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用氣凝膠隔熱材料增加 的費用證明它不適合用于這樣的應用場合。根據(jù)本發(fā)明，用散裝隔熱材料填充容器。如這里和權(quán)利要 求中所使用的，術(shù)語"散裝隔熱材料"是指通常為粉末或小球形式的 隔熱材料，其能用于填充容器并完全包圍設(shè)備。參考圖3，圖示容器40是矩形橫截面的并具有四個連接的側(cè) 壁42、 44、 46和48。容器40構(gòu)成冷箱，在該冷箱中的i殳備為空氣分離 設(shè)備的蒸餾塔49。另外，該設(shè)備還包括熱交換器50。熱交換器50是典 型的板翅式設(shè)計，因而構(gòu)成幾何上具有四個矩形側(cè)壁52、 54、 56和58 的結(jié)構(gòu)，該四個矩形側(cè)壁52、 54、 56和58在頂部和底部處由矩形頂壁 和底壁連接，圖中能看到頂壁60。關(guān)于熱交換器50，存在熱交換器側(cè)52、 54和56的位于括號 "E1，，、 "E2"和"E3，，內(nèi)的三個外部區(qū)域，它們較靠近容器壁42、 44 和46的由箭頭"D3，，、 "D4"和"D5"指示的相對壁區(qū)域。提供隔熱層 62和64分別覆蓋熱交換器50的側(cè)52和56。提供附連至側(cè)壁44的隔熱層 66，以增強熱交換器側(cè)54與側(cè)壁44之間的隔熱。
[0035為了允許蒸餾塔49緊鄰熱交換器50，在熱交換器50的與蒸 餾塔49的外部表面相對的側(cè)58上設(shè)置隔熱層68，隔熱層68位于箭頭 "C3，，之間。
[00361雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但是本領(lǐng)域 的技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可作出許多改變、 添加和省略。
權(quán)利要求
1.一種隔熱布置，其在內(nèi)部為正壓的容器內(nèi)阻止從周圍環(huán)境到定位在容器內(nèi)的設(shè)備的熱泄漏，該設(shè)備設(shè)計成在低溫下操作，該隔熱布置包括填充所述容器的散裝隔熱材料；隔熱層，其位于所述容器內(nèi)，并處在所述設(shè)備與所述容器之間，該隔熱層的熱導率低于所述散裝隔熱材料的熱導率；所述設(shè)備的外部區(qū)域，該外部區(qū)域比所述設(shè)備的其余外部區(qū)域更靠近所述容器的相對容器壁區(qū)域；以及所述隔熱層的尺寸定成僅隔熱所述設(shè)備的所述外部區(qū)域避免從所述的相對容器壁區(qū)域到所述設(shè)備的該外部區(qū)域的熱泄漏。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱布置，其特征在于所述隔熱層是 氣凝膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔熱布置，其特征在于所述隔熱層為 氈形式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔熱布置，其特征在于所述隔熱層定 位在所述設(shè)備上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的隔熱布置，其特征在于 所述容器和所述設(shè)備都是圓柱形結(jié)構(gòu)；所述設(shè)備在所述容器內(nèi)不居中，使得所述設(shè)備的所述外部區(qū)域是 所述設(shè)備的外圓柱面的外部分，所述的相對壁區(qū)域是所述容器的內(nèi)圓 柱面的內(nèi)部分；以及所述隔熱層覆蓋所述設(shè)備的外圓柱面的所述外部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的隔熱布置，其特征在于 所述容器是矩形橫截面的并具有四個連接的側(cè)壁； 所述設(shè)備是圓柱形結(jié)構(gòu)；所述隔熱層是四個相鄰隔熱層之一，所述四個相鄰隔熱層覆蓋所 述設(shè)備的外圓柱面的四個相鄰的相等部分；和所述的相對壁區(qū)域是所述四個連接的側(cè)壁的四個相對壁區(qū)域之 一，所述四個相對壁區(qū)域與所述設(shè)備的外圓柱面的相鄰的相等部分相 對。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的隔熱布置，其特征在于所述容器是矩形橫截面，它具有四個連接的側(cè)壁并構(gòu)成冷箱； 所述設(shè)備包括蒸餾塔和熱交換器，所述蒸餾塔是圓柱形結(jié)構(gòu)，所述熱交換器具有矩形橫截面并且它的操作溫度高于所述蒸餾塔的溫度；所述隔熱層是五個隔熱層之一，所述五個隔熱層中的第一和第二 隔熱層覆蓋所述蒸餾塔外圓柱面的兩個相鄰部分，這兩個相鄰部分位 置最靠近所述四個連接的側(cè)壁中的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁；所述五個隔熱層中的第三和第四隔熱層覆蓋所述熱交換器的兩個 相對的笫一和第二側(cè)，這兩個相對的第一和第二側(cè)位置最靠近所述四 個連接的側(cè)壁中的第二側(cè)壁和第三側(cè)壁；所述五個隔熱層中的第五隔熱層覆蓋所述四個連接的側(cè)壁中的第 四側(cè)壁，這第四側(cè)壁位置與所述熱交換器的第三側(cè)相對，這第三側(cè)連 接所述熱交換器的相對的第一和第二側(cè)；以及所述布置進一步包括定位在所述熱交換器的第四側(cè)上的第六隔熱 層，這第六隔熱層位置與所述蒸餾塔相對以隔熱所述蒸餾塔避免從所 述熱交換器到所述蒸餾塔的附加熱泄漏。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔熱布置，其特征在于所述隔熱層為 氈形式的氣凝膠隔熱層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的隔熱布置，其特征在于所述四個相鄰 隔熱層中的每一個隔熱層均為氈形式的氣凝膠隔熱層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔熱布置，其特征在于所述五個隔熱 層和第六隔熱層均為氈形式的氣凝膠隔熱層。
全文摘要
一種隔熱布置，其在容器內(nèi)阻止從周圍環(huán)境到位于容器內(nèi)的設(shè)備的熱泄漏，該設(shè)備在低溫下操作。該隔熱布置包括填充容器的散裝隔熱材料和位于容器內(nèi)的隔熱層，該隔熱層處在設(shè)備與容器之間。與散裝隔熱材料相比，隔熱層具有更低的熱導率。設(shè)備的一部分外部區(qū)域比設(shè)備的其余外部區(qū)域更靠近容器的相對容器壁區(qū)域。隔熱層的尺寸定成僅隔熱設(shè)備的該一部分外部區(qū)域避免通過相對容器壁區(qū)域的熱泄漏。隔熱層可由氣凝膠形成。
文檔編號F17C13/00GK101542187SQ200780043951
公開日2009年9月23日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者J·H·羅亞爾, R·J·吉布 申請人:普萊克斯技術(shù)有限公司