超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置與方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置與方法，其制作裝置包括兩支撐筒、支撐于所述支撐筒下方的支架，兩所述支撐筒第一底面分別固定連接于所述絕熱容器的封頭，第二底面設(shè)置有調(diào)位法蘭，所述支架與所述支撐筒之間設(shè)置有調(diào)位滾輪。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于不僅公開(kāi)了一種制作超高真空容器絕熱結(jié)構(gòu)的工藝方法，同時(shí)公開(kāi)了配合該工藝方法的專用裝置。利用該裝置及工藝方法可以有效控制絕熱材料包覆的松緊度，避免因絕熱材料包扎過(guò)松或過(guò)緊而導(dǎo)致抽空困難，嚴(yán)格控制了絕熱材料的成分及其脫脂、烘干、去油處理的溫度和時(shí)間，大大改善了超高真空絕熱容器真空層的抽氣性能和絕熱性能，超高真空絕熱容器結(jié)構(gòu)性能十分優(yōu)異。
【專利說(shuō)明】
超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及真空絕熱容器領(lǐng)域，特別涉及超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著低溫技術(shù)的不斷發(fā)展，低溫液體應(yīng)用的領(lǐng)域日趨廣泛，各行各業(yè)對(duì)低溫貯運(yùn)設(shè)備的需求也不斷增大。目前，超高真空絕熱容器憑借著其卓越的絕熱性能，在低溫貯運(yùn)領(lǐng)域中得到了廣泛認(rèn)可。而超高真空容器優(yōu)異的絕熱性能主要取決于一種高效的絕熱方法，其結(jié)構(gòu)原理是在真空夾套內(nèi)設(shè)置足夠的高真空多層絕熱被，然后將真空夾套內(nèi)的空氣用真空栗抽出，使之達(dá)到高真空的狀態(tài)。真空夾套和其中的高真空多層絕熱被形成一個(gè)完整的超高真空絕熱結(jié)構(gòu)，其可以最大程度地限制熱量通過(guò)導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射三種途徑傳遞，保證超高真空容器的絕熱性能。
[0003]在高真空多層絕熱結(jié)構(gòu)的制作過(guò)程中，一方面絕熱材料的層密度控制嚴(yán)重影響絕熱結(jié)構(gòu)的性能穩(wěn)定性，也就是說(shuō)優(yōu)良的低溫絕熱性能很大程度上受絕熱結(jié)構(gòu)材料包覆松緊度的影響。另一方面，高真空多層絕熱結(jié)構(gòu)的絕熱性能還受到真空度的影響，獲得并維持夾層高真空同樣是保證優(yōu)異絕熱性能的關(guān)鍵。但傳統(tǒng)絕熱結(jié)構(gòu)的制作往往較多關(guān)注的是其厚度能否滿足高真空絕熱容器的保溫隔熱性能，及長(zhǎng)時(shí)間抽空后其真空度是否達(dá)到了要求，而忽略了絕熱材料層密度的控制及真空度的維持。對(duì)于超高真空絕熱容器而言，由于所需包扎的絕熱材料層數(shù)較多，若絕熱材料的層密度內(nèi)外不一致則很可能無(wú)法滿足其隔熱要求。此外，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間抽真空后，盡管夾層真空度達(dá)到了超高真空的要求，但是絕熱材料很可能會(huì)釋放大量的氣體并積聚在材料層之間，層與層之間的氣體又難以抽出，層間氣體的存在會(huì)使對(duì)流換熱加劇，最終絕熱性能惡化。同時(shí)絕熱層處理過(guò)程中不可避免的要受到粉塵和油污的污染，這些都會(huì)導(dǎo)致絕熱空間真空度難以維持。因此，在制作超高真空絕熱容器的絕熱結(jié)構(gòu)時(shí)采用高真空多層絕熱被代替常規(guī)的多層復(fù)合絕熱材料，并利用纏繞工裝進(jìn)行包覆，且在高真空多層絕熱被包覆前對(duì)絕熱被進(jìn)行處理及相應(yīng)工藝控制，以此來(lái)保證超高真空絕熱容器卓越的絕熱性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置與方法，以滿足現(xiàn)有需求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置，包括兩支撐筒、支撐于所述支撐筒下方的支架，兩所述支撐筒第一底面分別固定連接于所述絕熱容器的封頭，第二底面設(shè)置有調(diào)位法蘭，所述支架與所述支撐筒之間設(shè)置有調(diào)位滾輪。
[0007]優(yōu)選的，在上述超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置中，所述封頭焊接于支撐墊板，所述支撐墊板開(kāi)設(shè)有工裝接口，所述工裝接口焊接于第一接口法蘭，所述支撐筒第一底面焊接于第二接口法蘭，所述第一接口法蘭與第二接口法蘭固定連接。
[0008]本申請(qǐng)實(shí)施例還公開(kāi)了一種超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法，包括步驟:
[0009]步驟一:將絕熱容器的內(nèi)膽臥式懸空支撐于超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置上；
[0010]步驟二:將絕熱被纏繞包覆在內(nèi)膽外部形成絕熱纏繞層，絕熱被纏繞包覆5-8層；
[0011]步驟三:用玻璃纖維布帶或者不銹鋼絲網(wǎng)將所述絕熱纏繞層先沿內(nèi)膽縱向捆扎15-20道，然后在圓周向每間隔100-150_進(jìn)行螺旋捆扎；
[0012]步驟四:與外殼進(jìn)行套裝；
[0013]步驟五:所述內(nèi)膽與外殼之間形成的密閉夾層進(jìn)行抽真空。
[0014]優(yōu)選的，在上述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法中，步驟一中內(nèi)膽外壁首先用無(wú)水乙醇擦洗去除灰塵和水分，之后用干燥、無(wú)油的熱空氣或熱氮?dú)鈱?duì)內(nèi)膽外壁表面進(jìn)行多次吹掃。
[0015]優(yōu)選的，在上述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法中，步驟二中所述絕熱被纏繞包覆的搭接寬度控制在10-30mm之間，軸向與周向的拼縫錯(cuò)位控制在50mm以上。
[0016]優(yōu)選的，在上述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法中，步驟二所述絕熱被厚度為3-6mm，其制作過(guò)程包括:
[0017]a、將雙面鍍鋁薄膜和低溫隔熱干法成型紙復(fù)合組成絕熱面料；
[0018]b、用滌綸線將絕熱面料縫合成被子狀；
[0019 ] c、通過(guò)打孔機(jī)對(duì)縫合好的絕熱被均勻穿透開(kāi)孔；
[0020]d、進(jìn)行烘烤和脫脂、脫水處理，烘烤溫度不超過(guò)120°C，處理時(shí)間不少于48小時(shí)；[0021 ] e、烘烤處理結(jié)束后絕熱被溫度降至50°C左右時(shí)進(jìn)行塑封包裝，保證不透水氣，備用。
[0022]優(yōu)選的，在上述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法中，步驟三中所述不銹鋼絲網(wǎng)捆扎前先經(jīng)超聲波清洗。
[0023]優(yōu)選的，在上述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法中，步驟五結(jié)束后，對(duì)內(nèi)膽和夾層充入100°C左右的高純熱氮?dú)膺M(jìn)行加熱置換處理。
[0024]優(yōu)選的，在上述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法中，超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)包括內(nèi)膽與外殼，還包括位于所述內(nèi)膽和外殼之間的絕熱被與纏繞帶，所述絕熱被包覆于所述內(nèi)膽外壁上，所述纏繞帶將所述絕熱被纏繞固定于所述內(nèi)膽外壁上，所述絕熱被由雙面鍍鋁薄膜和低溫隔熱干法成型紙復(fù)合組成。
[0025]優(yōu)選的，在上述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法中，所述纏繞帶為玻璃纖維布或不銹鋼絲網(wǎng)。
[0026]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:不僅公開(kāi)了一種制作超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的工藝方法，同時(shí)公開(kāi)了配合該工藝方法的專用裝置。利用該裝置及工藝方法可以有效控制絕熱材料包覆的松緊度，避免因絕熱材料包扎過(guò)松或過(guò)緊而導(dǎo)致抽空困難，嚴(yán)格控制了絕熱材料的成分及其脫脂、烘干、去油處理的溫度和時(shí)間，同時(shí)對(duì)纏繞時(shí)的環(huán)境、絕熱材料暴露在空氣中的時(shí)間有嚴(yán)格要求，最大程度的將超高真空絕熱容器真空度因絕熱材料放氣的影響減到最小，大大改善了超高真空絕熱容器真空層的抽氣性能和絕熱性能，超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的性能十分優(yōu)異。
【附圖說(shuō)明】
[0027]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1所示本發(fā)明具體實(shí)施例中真空絕熱容器的制作裝置示意圖；
[0029]圖2所示為圖1的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]本發(fā)明的目的就是要提供一種用于超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置及方法，利用該裝置將絕熱被均勻的纏繞在真空絕熱容器的內(nèi)膽外壁上，避免絕熱材料包覆松緊度不均的問(wèn)題，從而獲得優(yōu)異的絕熱性能。此外，采用所提供方法能提高絕熱空間抽真空性能，減小絕熱空間的傳熱速率，降低容器的漏熱。
[0032]為實(shí)現(xiàn)上述目的而采用的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置，包括支架2、支撐筒3、支撐墊板6、第一接口法蘭5、第二接口法蘭4、調(diào)位法蘭7及調(diào)位滾輪8等。絕熱容器I的封頭上焊有支撐墊板6，支撐墊板6上開(kāi)設(shè)有工裝接口，工裝接口與第一接口法蘭5焊接，第一接口法蘭5與第二接口法蘭4固定連接，第二接口法蘭4與支撐筒3第一底面焊接，支撐筒3第二底面設(shè)有調(diào)位法蘭7，其與調(diào)位滾輪8配合用以調(diào)節(jié)支架2上容器的放置位置，調(diào)位滾輪8置于支架2上，最終將整個(gè)真空容器懸空撐起。
[0033]將超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置置于纏繞房?jī)?nèi)，纏繞房采用可拆卸的活動(dòng)保溫房，其內(nèi)部環(huán)境清潔、干燥，并在其底部鋪設(shè)有電熱板或電熱帶，同時(shí)設(shè)置有自動(dòng)溫度控制裝置，用來(lái)控制容器外壁表面的溫度。
[0034]超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法:
[0035]a.所采用絕熱材料是由雙面鍍鋁薄膜和低溫隔熱干法成型紙復(fù)合組成的絕熱面料，并在最外層包覆一層不銹鋼絲網(wǎng)或玻璃纖維布構(gòu)成;絕熱面料由滌綸線縫合成被子狀，并通過(guò)打孔機(jī)對(duì)縫合好的絕熱被均勾穿透開(kāi)孔;所述絕熱被的厚度需控制在5mm左右;所述絕熱被需進(jìn)行烘烤和脫脂、脫水處理，烘烤溫度不超過(guò)120°C，處理時(shí)間不少于48小時(shí)；
[0036]b.待烘烤處理結(jié)束后的絕熱被溫度降至50°C左右時(shí)進(jìn)行塑封包裝，保證不透水氣，并送至纏繞房?jī)?nèi)；
[0037]c.將真空絕熱容器的內(nèi)膽臥式懸空穩(wěn)定的支撐在真空絕熱容器的制作裝置上，并用無(wú)水乙醇擦洗內(nèi)膽外壁去除灰塵和水分，之后用干燥、無(wú)油的熱空氣或熱氮?dú)鈱?duì)內(nèi)膽外壁表面進(jìn)行多次吹掃;操作人員應(yīng)穿潔凈的工作服、戴帽子，戴潔凈的棉質(zhì)手套及口罩;使用的工具必須全部經(jīng)過(guò)去除油脂及污物的清洗并吹干，最大限度的減少包扎纏繞過(guò)程中水分、油污的污染；
[0038]d.將絕熱被纏繞包覆在內(nèi)膽外部形成絕熱纏繞層，要求纏繞5-8層，在纏繞包覆過(guò)程中要控制纏繞的松緊度，不得有松垮，并將每層絕熱被之間的搭接寬度控制在10-30_之間，絕熱被軸向與周向的拼縫錯(cuò)位控制在50mm以上；
[0039]e.絕熱層全部纏繞完成后，用玻璃纖維布帶或者不銹鋼絲網(wǎng)先沿內(nèi)膽縱向捆扎15 — 20道，然后在圓周向每間隔100—150mm進(jìn)行螺旋捆扎，捆扎的松緊度要適中，不銹鋼絲網(wǎng)需要事先經(jīng)超聲波清洗;包扎不銹鋼絲網(wǎng)時(shí)需謹(jǐn)慎操作，避免掛傷絕熱被；
[0040]f.絕熱材料的包扎應(yīng)盡量保持連續(xù)作業(yè)，全部包扎完成后應(yīng)盡可能快的與外殼進(jìn)行套裝，如不能及時(shí)與外殼進(jìn)行套裝，必須用干凈的塑料布將纏繞好的內(nèi)膽加以覆蓋保護(hù)，防止絕熱層受潮及污染；
[0041]g.外殼套裝焊接完成后，對(duì)超高真空絕熱容器內(nèi)膽與外殼之間形成的密閉夾層進(jìn)行抽真空，利用纏繞房的自動(dòng)溫度控制裝置控制外殼表面的溫度;對(duì)內(nèi)膽和夾層充入100°C左右的高純熱氮?dú)膺M(jìn)行加熱置換處理，最終達(dá)到超高真空的真空度要求。
[0042]制作完成的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)為:
[0043]包括內(nèi)膽與外殼，內(nèi)膽與外殼之間形成超高真空夾層，還包括位于內(nèi)膽和外殼之間的絕熱被與纏繞帶，絕熱被包覆于內(nèi)膽外壁上，纏繞帶將絕熱被纏繞固定于內(nèi)膽外壁上，絕熱被由雙面鍍鋁薄膜和低溫隔熱干法成型紙復(fù)合組成。纏繞帶為玻璃纖維布或不銹鋼絲網(wǎng)。
[0044]利用該裝置及工藝方法可以有效控制絕熱材料包覆的松緊度，避免因絕熱材料包扎過(guò)松或過(guò)緊而導(dǎo)致抽空困難，嚴(yán)格控制了絕熱材料的成分及其脫脂、烘干、去油處理的溫度和時(shí)間，同時(shí)對(duì)纏繞時(shí)的環(huán)境、絕熱材料暴露在空氣中的時(shí)間有嚴(yán)格要求，最大程度的將超高真空絕熱容器真空度因絕熱材料放氣的影響減到最小，大大改善了超高真空絕熱容器真空層的抽氣性能和絕熱性能，超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的性能十分優(yōu)異。
[0045]需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0046]以上所述僅是本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置，其特征在于，包括兩支撐筒、支撐于所述支撐筒下方的支架，兩所述支撐筒第一底面分別固定連接于所述絕熱容器的封頭，第二底面設(shè)置有調(diào)位法蘭，所述支架與所述支撐筒之間設(shè)置有調(diào)位滾輪。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置，其特征在于，所述封頭焊接于支撐墊板，所述支撐墊板開(kāi)設(shè)有工裝接口，所述工裝接口焊接于第一接口法蘭，所述支撐筒第一底面焊接于第二接口法蘭，所述第一接口法蘭與第二接口法蘭固定連接。3.權(quán)利要求1所述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括步驟: 步驟一:將絕熱容器的內(nèi)膽臥式懸空支撐于超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作裝置上； 步驟二:將絕熱被纏繞包覆在內(nèi)膽外部形成絕熱纏繞層，絕熱被纏繞包覆5-8層； 步驟三:用玻璃纖維布帶或者不銹鋼絲網(wǎng)將所述絕熱纏繞層先沿內(nèi)膽縱向捆扎15-20道，然后在圓周向每間隔100-150mm進(jìn)行螺旋捆扎； 步驟四:與外殼進(jìn)行套裝； 步驟五:所述內(nèi)膽與外殼之間形成的密閉夾層進(jìn)行抽真空。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述步驟一中內(nèi)膽外壁首先用無(wú)水乙醇擦洗去除灰塵和水分，之后用干燥、無(wú)油的熱空氣或熱氮?dú)鈱?duì)內(nèi)膽外壁表面進(jìn)行多次吹掃。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述步驟二中絕熱被纏繞包覆的搭接寬度控制在10-30mm之間，軸向與周向的拼縫錯(cuò)位控制在50mm以上。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述步驟二絕熱被厚度為3-6mm，其制作過(guò)程包括: a、將雙面鍍鋁薄膜和低溫隔熱干法成型紙復(fù)合組成絕熱面料； b、用滌綸線將絕熱面料縫合成被子狀； c、通過(guò)打孔機(jī)對(duì)縫合好的絕熱被均勻穿透開(kāi)孔； d、進(jìn)行烘烤和脫脂、脫水處理，烘烤溫度不超過(guò)120°C，處理時(shí)間不少于48小時(shí)； e、烘烤處理結(jié)束后絕熱被溫度降至50°C左右時(shí)進(jìn)行塑封包裝，保證不透水氣，備用。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述步驟三中不銹鋼絲網(wǎng)捆扎前先經(jīng)超聲波清洗。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述步驟五結(jié)束后，對(duì)內(nèi)膽和夾層充入100°C左右的高純熱氮?dú)膺M(jìn)行加熱置換處理。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)包括內(nèi)膽與外殼，還包括位于所述內(nèi)膽和外殼之間的絕熱被與纏繞帶，所述絕熱被包覆于所述內(nèi)膽外壁上，所述纏繞帶將所述絕熱被纏繞固定于所述內(nèi)膽外壁上，所述絕熱被由雙面鍍鋁薄膜和低溫隔熱干法成型紙復(fù)合組成。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超高真空絕熱容器絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述纏繞帶為玻璃纖維布或不銹鋼絲網(wǎng)。
【文檔編號(hào)】F17C3/08GK106015923SQ201610531525
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月7日
【發(fā)明人】魏蔚, 陳曉晶, 王凌坤, 施海濤, 況開(kāi)鋒, 惠昱軒
【申請(qǐng)人】張家港富瑞氫能裝備有限公司