專利名稱：一種焊接絕熱氣瓶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于壓力容器技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種具有隔熱措施的壓力容器。
背景技術(shù)：
隨著低溫技術(shù)的普及應(yīng)用，低溫液體從最早的高端技術(shù)應(yīng)用已逐步應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和民用生活領(lǐng)域，而低溫絕熱氣瓶作為用于儲存液氧、液氮、液氬等低溫液化氣體的設(shè)備，其相比于傳統(tǒng)的杜瓦瓶和高壓鋼制氣瓶來講，具有安全可靠、使用方便、裝載率高和可反復(fù)充裝等特點(diǎn)。目前工業(yè)化生產(chǎn)的低溫絕熱氣瓶多存在如下問題(I)其多采用高真空多層絕熱的雙筒體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)筒體和外筒體均采用不銹鋼材料，其內(nèi)筒體內(nèi)盛裝ln2、LO2,LAr, LNG等液化氣體，其中典型的低溫絕熱氣瓶的總漏熱由頸管漏熱、隔熱層漏熱、管道和 底部支撐漏熱四部分組成，為了減小漏熱量，多數(shù)低溫絕熱氣瓶僅通過頸管部位將內(nèi)筒體和外筒體相連，盡管如此，在各種漏熱途徑中，通過頸管的漏熱量仍占到總漏熱量的50 %以上；(2)其隔熱層漏熱是指通過高真空多層的漏熱，目前為了維持夾層真空度，減小殘余氣體導(dǎo)熱，通常在夾層中放入少許匹配的低溫吸附劑，且使用溫度下夾層絕對壓力應(yīng)不高于5X10_2Pa，但是由于低溫絕熱氣瓶其真空夾層間距小，一般情況下均包裹滿多層絕熱材料，抽真空時(shí)面臨如氣體置換和材料放氣等技術(shù)難題；(3)目前的立式低溫絕熱氣瓶主要通過頸管懸掛方式支撐內(nèi)筒體，被懸掛的內(nèi)筒體在移動(dòng)和運(yùn)輸過程中，容易發(fā)生擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，且低溫液體加注時(shí)的沖擊力也容易引起內(nèi)筒體的晃動(dòng)，其最大應(yīng)力主要出現(xiàn)在頸管與內(nèi)上封頭連接處；而臥式低溫絕熱氣瓶多采用軸向前后支撐結(jié)構(gòu)來固定內(nèi)筒體，在移動(dòng)或運(yùn)輸過程中，其內(nèi)筒體容易發(fā)生振蕩現(xiàn)象，尤其是對于充滿液體的臥式低溫絕熱氣瓶，其由于裝載的低溫液體自重所導(dǎo)致的支撐臂的彎曲問題較為嚴(yán)重，其最大應(yīng)力主要出現(xiàn)在頸管與內(nèi)前封頭連接處；(4)其加注技術(shù)目前主要分為排放加注和無排放加注兩種，傳統(tǒng)的排放加注是利用氣相空間位于液相空間的上方，通過在氣相空間安裝排放閥來排放低溫絕熱氣瓶內(nèi)的氣體，從而降低氣瓶內(nèi)的壓力，加快加注速度，其具有排放加注操作簡單和控制方便的特點(diǎn)，多被工程上采用，但其存在的問題是在排放加注過程中，加注液體損耗量大，且因許多低溫液體具有危險(xiǎn)性，如液化天然氣(LNG)，當(dāng)它一旦被加熱到環(huán)境溫度氣化，其體積會增大到液體時(shí)的600倍左右，而天然氣在空氣中的濃度達(dá)到5 % 15 %時(shí)就是可燃的，因此即使少量的液體泄漏也會引起大量燃燒，可見排放加注的方式對危險(xiǎn)品及有價(jià)值的介質(zhì)不適用；而低溫絕熱氣瓶由于起結(jié)構(gòu)尺寸小，相對管徑都不大，所以在排放加注過程中極易產(chǎn)生刺耳噪音，污染工作環(huán)境，并且其加注時(shí)間長，其長時(shí)間的操作對操作人員的危害也很大；
(5)由于低溫液體的溫度與環(huán)境溫度可相差120K以上，因此在其貯運(yùn)過程中對熱量的漏入極其敏感，且隨著熱量的逐漸漏入，當(dāng)液體溫度高于容器內(nèi)壓力所對應(yīng)的飽和溫度時(shí)，液體就會蒸發(fā)，從而導(dǎo)致容器的壓力升高較快，當(dāng)壓力超過安全限定壓力時(shí)，則安全閥起跳，導(dǎo)致大量儲存氣體被泄放，這樣，當(dāng)?shù)蜏亟^熱氣瓶在使用前需要經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)輸才能到達(dá)目的地時(shí)，其無損儲存時(shí)間的長短就會直接影響其安全性。為此，需要一種能夠解決上述問題或者減小上述問題所導(dǎo)致的不利影響的焊接絕熱氣瓶，從而滿足實(shí)際情況的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種焊接絕熱氣瓶，其能解決上述裝置及其方法所存在的問題，提供一種可重復(fù)充裝的立式移動(dòng)特種氣瓶，其能夠克服漏熱量較大、抽真空困難和使用安全穩(wěn)定性較差的缺陷。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種焊接絕熱氣瓶，其包括瓶體、閥座、安全閥、爆破片、壓力表、液位計(jì)和連接管，所述瓶體由內(nèi)膽和外殼組成，所述內(nèi)膽和外殼之間形成真空夾層，所述真空夾層中設(shè)有絕熱層；所述瓶體上部插入設(shè)有上進(jìn)液管和排氣管，所述排氣管與排氣口之間的連接管上設(shè)有排氣閥門；所述瓶體上部還插入設(shè)有增壓管和升壓調(diào)節(jié)管，其二者上分別設(shè)有增壓閥和升壓調(diào)節(jié)閥并相通；所述焊接絕熱氣瓶還設(shè)有支撐系統(tǒng)和內(nèi)蒸發(fā)器，所述支撐系統(tǒng)設(shè)置在真空夾層中，且其與內(nèi)膽相連接；所述絕熱層設(shè)為兩層以上的絕熱包扎層結(jié)構(gòu)，所述絕熱層·每層或每間隔一層以上打設(shè)有孔，所述絕熱層其防輻射層采用6 10 μ m的鋁箔結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)蒸發(fā)器設(shè)置在真空夾層中，且其設(shè)有貼置于內(nèi)膽外壁的或貼置于外殼內(nèi)壁的吸氣劑層；所述瓶體下部還設(shè)有下進(jìn)液出液管，所述上進(jìn)液管和下進(jìn)液出液管上分別設(shè)有第一閥門和第二閥門，其兩管在出液口位置處匯合，所述下進(jìn)液出液管和排氣管之間連接有降壓調(diào)節(jié)閥。在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，還具有如下附加技術(shù)特征所述內(nèi)膽的支撐系統(tǒng)其支撐件采用頸管懸掛方式固定的結(jié)構(gòu)。所述內(nèi)蒸發(fā)器中設(shè)有貼置于內(nèi)膽外壁的吸氣劑層采用激活溫度小于常溫的低溫型吸氣劑層結(jié)構(gòu)，或所述內(nèi)蒸發(fā)器中設(shè)有貼置于外殼內(nèi)壁的吸氣劑層采用激活溫度為常溫的高溫型吸氣劑層結(jié)構(gòu)。所述激活溫度小于常溫的低溫型吸氣劑層采用分子篩層結(jié)構(gòu)，或激活溫度為常溫的高溫型吸氣劑層結(jié)構(gòu)采用丙二醇。所述增壓管穿入真空夾層，經(jīng)繞裝在內(nèi)膽外壁上后從內(nèi)膽的底端穿入瓶體內(nèi)。 所述壓力表、安全閥和爆破片均設(shè)置在連接管上。所述液位計(jì)設(shè)置在瓶體上端的中間位置處。所述內(nèi)膽和外殼的焊接處采用經(jīng)電化學(xué)清洗的拋光層結(jié)構(gòu)，所述絕熱層其防輻射層所采用的鋁箔上設(shè)有涂蠟層結(jié)構(gòu)。所述內(nèi)膽和外殼均采用奧氏體不銹鋼材料。所述內(nèi)膽的容積為200L。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的焊接絕熱氣瓶，其能解決上述裝置及其方法所存在的問題，提供一種可重復(fù)充裝的立式移動(dòng)特種氣瓶，其能夠克服漏熱量較大、抽真空困難和使用安全穩(wěn)定性較差的缺陷，其作為一種可重復(fù)充裝的立式移動(dòng)特種氣瓶，主要用于貯存液氧、液氮、液氬等低溫液體，其具有漏熱量較低、低溫絕熱效果好、支撐強(qiáng)度良好、使用方便、裝載率高、安全可靠、儲存氣體純度高、真空度高及真空壽命高等優(yōu)點(diǎn)，且其可采用防超量無排放加注技術(shù)取代傳統(tǒng)的排放加注技術(shù)，其在整體性能上能夠滿足實(shí)際情況的需要。以下結(jié)合附圖
和實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖I是本實(shí)用新型的焊接絕熱氣瓶其結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為內(nèi)膽，2為上進(jìn)液管，3為外殼，4為液位計(jì)，5為增壓閥，6為壓力表，7為外殼內(nèi)壁，8為第一閥門，9為下進(jìn)液出液管，10為第二閥門，11為降壓調(diào)節(jié)閥，12為排氣管，13為內(nèi)膽外壁，14為排氣閥門，15為升壓調(diào)節(jié)管，16為升壓調(diào)節(jié)閥，17為增壓管，18為安全閥，19為連接管，20為真空夾層，21為絕熱層。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I如圖I所示，一種焊接絕熱氣瓶，其包括瓶體、閥座、安全閥18、爆破片、壓力表6、液位計(jì)4和連接管19，所述瓶體由內(nèi)膽I和外殼3組成，所述內(nèi)膽I和外殼3之間形成真空夾層20，所述真空夾層20中設(shè)有絕熱層21 ;所述瓶體上部插入設(shè)有上進(jìn)液管2和排氣管12，所述排氣管12與排氣口之間的連接管19上設(shè)有排氣閥門14 ;所述瓶體上部還插入設(shè)有增壓管17和升壓調(diào)節(jié)管15，其二者上分別設(shè)有增壓閥5和升壓調(diào)節(jié)閥16并相通；所述焊接絕熱氣瓶還設(shè)有支撐系統(tǒng)和內(nèi)蒸發(fā)器，所述支撐系統(tǒng)設(shè)置在真空夾層20中，且其與內(nèi)膽I相連接；所述絕熱層22設(shè)為十層的絕熱包扎層結(jié)構(gòu)，所述絕熱層2每間隔一層打設(shè)有孔，所述絕熱層21其防輻射層采用8μπι的鋁箔結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)膽I的支撐系統(tǒng)其支撐件采用頸管懸掛方式固定的結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)蒸發(fā)器設(shè)置在真空夾層20中，且其中設(shè)有貼置于外殼內(nèi)壁7的吸氣劑層采用激活溫度為25°C的高溫型吸氣劑層結(jié)構(gòu)，即分子篩層結(jié)構(gòu)；所述瓶體下部還設(shè)有下進(jìn)液出液管9，所述上進(jìn)液管2和下進(jìn)液出液管9上分別設(shè)有第一閥門8和第二閥門10，其兩管在出液口位置處匯合，所述下進(jìn)液出液管9和排氣管12之間連接有降壓調(diào)節(jié)閥11 ;所述增壓管17穿入真空夾層20，經(jīng)繞裝在內(nèi)膽I外壁上后從內(nèi)膽I的底端穿入瓶體內(nèi)；所述壓力表6、安全閥18和爆破片均設(shè)置在連接管19上；所述液位計(jì)4設(shè)置在瓶體上端的中間位置處；所述內(nèi)膽I和外殼3的焊接處采用經(jīng)電化學(xué)清洗的拋光層結(jié)構(gòu)，所述絕熱層21其防輻射層所采用的鋁箔上設(shè)有涂蠟層結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)膽I和外殼3均采用奧氏體不銹鋼材料；所述內(nèi)膽I的容積為200L。實(shí)施例2一種焊接絕熱氣瓶，同實(shí)施例1，所不同的是，所述絕熱層21設(shè)為兩層的絕熱包扎層結(jié)構(gòu)，其每層上打設(shè)有孔；其防輻射層采用6 μ m的鋁箔結(jié)構(gòu)，且所述內(nèi)蒸發(fā)器中設(shè)有貼置于內(nèi)膽外壁13的吸氣劑層采用激活溫度為15°C的低溫型吸氣劑層結(jié)構(gòu)，即丙二醇層結(jié)構(gòu)。實(shí)施例3一種焊接絕熱氣瓶，同實(shí)施例1，所不同的是，所述絕熱層2每間隔兩層打設(shè)有孔，且其防輻射層采用ΙΟμπι的鋁箔結(jié)構(gòu)。這樣在使用時(shí)，本實(shí)用新型的一種焊接絕熱氣瓶，因其采用了高真空多層絕熱方式，在使用前，其鋁箔進(jìn)行了脫脂除蠟處理；在多層絕熱體的包扎過程中，其按設(shè)計(jì)的層密度進(jìn)行包扎，通過控制層的密度，防止增加層與層之間抽氣阻力；同時(shí)避免反射層斷開，使得留有輻射窗口造成短路，即反射層之間相連通；每包扎一定的層數(shù)以后，應(yīng)適當(dāng)打孔，或在每層絕熱材料上預(yù)先打好孔，以利于抽氣；絕熱材料交接的部分應(yīng)適當(dāng)重疊，且應(yīng)特別注意頸管處的絕熱層21的包扎；包扎后的多層絕熱體，盡快放入真空烘箱或干燥箱或干燥袋內(nèi)烘干，烘干溫度在105°C 115°C，絕熱體包扎好后，使得多層絕熱材料在空氣中暴露的時(shí)間應(yīng)盡量短；此外，對焊接件進(jìn)行表面處理，包括處理影響低溫真空器件焊接質(zhì)量的污染物水分、油、表面氧化物、酸、堿、鹽類等污染物質(zhì)；以上措施有助于改善焊接絕熱氣瓶的絕熱性能，采用合理的內(nèi)加熱抽空工藝也能夠保證真空度和提高真空壽命，其在保證頸管強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上，盡可能減小頸管漏熱，且其內(nèi)膽I和外殼3之間的支撐件既具有足夠的強(qiáng)度，又能經(jīng)受貯液受冷后收縮變形的考驗(yàn)，且在移動(dòng)過程中還能夠承受一定的慣性載荷。此外，其采用低溫型吸氣劑層，即在冷態(tài)下起吸附作用的吸氣劑層，其能夠吸附與真空夾層20接觸的各種材料的放氣，從而延長真空壽命，并利用內(nèi)膽外壁13溫對其進(jìn)行冷卻；或其采用高溫型吸氣劑，即在常溫下起吸附作用的吸氣劑，其能夠吸附以溶入鋼板晶界的氫氣，其利用接近環(huán)境溫度的外殼內(nèi)壁7對其進(jìn)行升溫；從而保證所儲存氣體的純度；這里要注意的是，對于盛裝液氧、液氟等強(qiáng)氧化型介質(zhì)的氣瓶不可以使用活性碳作吸氣劑。同時(shí)，其采用防超量無排放加注方式能夠克服排放加注方式的不足之處，實(shí)現(xiàn)較高的充滿率和較短的加注時(shí)間。其在使用前需要經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)輸才能到達(dá)目的地的情況下，具有較長的無損 儲存時(shí)間，從而具有良好的安全性。顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1.一種焊接絕熱氣瓶，其包括瓶體、閥座、安全閥(18)、爆破片、壓力表￠)、液位計(jì)(4)和連接管(19)，所述瓶體由內(nèi)膽(I)和外殼(3)組成，所述內(nèi)膽(I)和外殼(3)之間形成真空夾層(20)，所述真空夾層(20)中設(shè)有絕熱層(21);所述瓶體上部插入設(shè)有上進(jìn)液管(2)和排氣管(12)，所述排氣管(12)與排氣口之間的連接管(19)上設(shè)有排氣閥門(14);所述瓶體上部還插入設(shè)有增壓管(17)和升壓調(diào)節(jié)管(15)，其二者上分別設(shè)有增壓閥(5)和升壓調(diào)節(jié)閥(16)并相通；其特征在于所述焊接絕熱氣瓶還設(shè)有支撐系統(tǒng)和內(nèi)蒸發(fā)器，所述支撐系統(tǒng)設(shè)置在真空夾層(20)中，且其與內(nèi)膽(I)相連接；所述絕熱層(21)設(shè)為兩層以上的絕熱包扎層結(jié)構(gòu)，所述 絕熱層(21)每層或每間隔一層以上打設(shè)有孔，所述絕熱層(21)其防輻射層采用6 ΙΟμπι的鋁箔結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)蒸發(fā)器設(shè)置在真空夾層(20)中，且其設(shè)有貼置于內(nèi)膽外壁(13)的或貼置于外殼內(nèi)壁(7)的吸氣劑層；所述瓶體下部還設(shè)有下進(jìn)液出液管(9)，所述上進(jìn)液管(2)和下進(jìn)液出液管(9)上分別設(shè)有第一閥門(8)和第二閥門(10)，其兩管在出液口位置處匯合，所述下進(jìn)液出液管(9)和排氣管(12)之間連接有降壓調(diào)節(jié)閥(11)。
2.如權(quán)利要求I所述的焊接絕熱氣瓶，其特征在于所述內(nèi)膽(I)的支撐系統(tǒng)其支撐件采用頸管懸掛方式固定的結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的焊接絕熱氣瓶，其特征在于所述內(nèi)蒸發(fā)器中設(shè)有貼置于內(nèi)膽外壁(13)的吸氣劑層采用激活溫度小于常溫的低溫型吸氣劑層結(jié)構(gòu)；或所述內(nèi)蒸發(fā)器中設(shè)有貼置于外殼內(nèi)壁(7)的吸氣劑層采用激活溫度為常溫的高溫型吸氣劑層結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的焊接絕熱氣瓶，其特征在于所述激活溫度小于常溫的低溫型吸氣劑層采用分子篩層結(jié)構(gòu)，或激活溫度為常溫的高溫型吸氣劑層結(jié)構(gòu)采用丙二醇。
5.如權(quán)利要求3所述的焊接絕熱氣瓶，其特征在于所述增壓管(17)穿入真空夾層(20)，經(jīng)繞裝在內(nèi)膽⑴外壁上后從內(nèi)膽⑴的底端穿入瓶體內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的焊接絕熱氣瓶，其特征在于所述壓力表(6)、安全閥(18)和爆破片均設(shè)置在連接管(19)上。
7.如權(quán)利要求6所述的焊接絕熱氣瓶，其特征在于所述液位計(jì)(4)設(shè)置在瓶體上端的中間位置處。
8.如權(quán)利要求7所述的焊接絕熱氣瓶，其特征在于所述內(nèi)膽(I)和外殼(3)的焊接處采用經(jīng)電化學(xué)清洗的拋光層結(jié)構(gòu)，所述絕熱層(21)其防輻射層所采用的鋁箔上設(shè)有涂蠟層結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的焊接絕熱氣瓶，其特征在于所述內(nèi)膽(I)和外殼(3)均采用奧氏體不銹鋼材料。
10.如權(quán)利要求9所述的焊接絕熱氣瓶，其特征在于所述內(nèi)膽(I)的容積為200L。
專利摘要本實(shí)用新型屬壓力容器技術(shù)領(lǐng)域，即一種具有隔熱措施的壓力容器，其包括瓶體、閥座、安全閥、爆破片、壓力表、液位計(jì)和連接管，所述瓶體由內(nèi)膽和外殼組成，所述內(nèi)膽和外殼之間形成真空夾層，所述真空夾層中設(shè)有絕熱層；所述焊接絕熱氣瓶還設(shè)有支撐系統(tǒng)和內(nèi)蒸發(fā)器，所述支撐系統(tǒng)設(shè)置在真空夾層中，且其與內(nèi)膽相連接；所述隔熱層設(shè)為兩層以上的絕熱包扎層結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)蒸發(fā)器設(shè)置在真空夾層中，且其設(shè)有貼置于內(nèi)膽的或貼置于外殼的吸氣劑層；其具有漏熱量較低、低溫絕熱效果好、支撐強(qiáng)度良好、使用方便、裝載率高、安全可靠、儲存氣體純度高、真空度高及真空壽命高等優(yōu)點(diǎn)，主要用于貯存液氧、液氮、液氬等低溫液體。
文檔編號F17C13/02GK202691581SQ20122023641
公開日2013年1月23日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者何兵, 顧國興 申請人:張家港市科華化工裝備制造有限公司