高真空絕熱低溫儲罐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及低溫壓力容器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高真空絕熱低溫儲罐。所述高真空絕熱低溫儲罐，包括外殼和內(nèi)膽，所述外殼和內(nèi)膽之間形成有真空殼，所述真空殼內(nèi)設(shè)置有至少一根抽真空管，所述抽真空管的一端伸出所述外殼，另一端向所述真空殼內(nèi)延伸；所述抽真空管上沿管體長度方向分布有抽氣孔；所述內(nèi)膽的外側(cè)壁包覆有絕熱材料，所述內(nèi)膽與所述絕熱材料之間還設(shè)置有吸附分子篩。本實用新型儲罐抽真空時間短、真空度高、絕熱性好、能夠長期保持高真空度，具有良好的密封保溫效果。
【專利說明】
高真空絕熱低溫儲罐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型設(shè)及低溫壓力容器領(lǐng)域，具體設(shè)及一種對真空殼進(jìn)行絕熱優(yōu)化設(shè)計的 低溫儲罐，該儲罐可用于儲存LNG。
【背景技術(shù)】
[0002] LNG(即液化天然氣)是通過將常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至-162°C，使之凝結(jié)成液 體。天然氣液化后可W很大節(jié)約儲運空間和成本，而且具有熱值大、性能高等特點。
[0003] 超真空多層纏繞LNG儲罐是加氣站中的關(guān)鍵設(shè)備，其絕熱性及密封性的好壞直接 影響到LNG的蒸發(fā)和泄漏速度，目化NG的損耗速度和使用率。儲罐的性能參數(shù)主要有真空度、 漏率、靜態(tài)蒸發(fā)率。該設(shè)備由內(nèi)容器（內(nèi)膽）、外殼、真空絕熱層、內(nèi)容器與外殼支撐W及管路 附件裝置等構(gòu)成?，F(xiàn)有的超真空纏繞LNG儲罐存在抽真空時間長W及真空度不能長期超真 空度保持等問題，有需要進(jìn)一步改進(jìn)。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的在于提供一種真空度高、絕熱性好、具 有良好密封保溫效果，能夠長期保持高真空度的高真空絕熱低溫儲罐。
[0005] 為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型采用W下的技術(shù)方案：
[0006] 高真空絕熱低溫儲罐，包括外殼和內(nèi)膽，所述外殼和內(nèi)膽之間形成有真空殼，所述 真空殼內(nèi)設(shè)置有至少一根抽真空管，所述抽真空管的一端伸出所述外殼，另一端向所述真 空殼內(nèi)延伸;所述抽真空管由特殊材料組成，內(nèi)部中空，管壁呈多微孔結(jié)構(gòu)，對氣體有捕集 和吸附作用;所述內(nèi)膽的外側(cè)壁包覆有絕熱材料，所述內(nèi)膽與所述絕熱材料之間還設(shè)置有 吸附分子篩。
[0007] 作為優(yōu)選，所述真空殼內(nèi)沿周向均勻設(shè)置有若干根(至少一根)抽真空管，所述抽 真空管的相對應(yīng)的一端相匯聚后伸出所述外殼的頭端，另一端分別向所述真空殼內(nèi)延伸且 靠近至所述外殼的尾端。
[000引作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述絕熱材料為侶錐玻璃纖維進(jìn)行機(jī)制添炭形成，此材料不僅 對氣體具有吸附性能，同時絕熱性能更佳。
[0009] 絕熱材料的對比數(shù)據(jù)如下表1。
[0010] 表1不同絕熱材料性能的對比
[0012] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，被充分活化后的氣體吸附分子篩均勻分布在內(nèi)膽外壁，由絕熱 材料包裹，所述絕熱材料上均勻分布有氣孔。
[0013] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述真空殼內(nèi)設(shè)置有吸氨反應(yīng)材料，其被均勻放置固定在絕熱 材料外表面。
[0014] 本實用新型具有至少W下有益效果：
[0015] (1)通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)，利用特殊結(jié)構(gòu)的真空管能夠大大減少儲罐抽真空的時間，并提 高其真空度。
[0016] (2)通過將儲罐放置在熱處理室內(nèi)并加熱至一定溫度，將熱處理室內(nèi)的熱空氣吹 入儲罐內(nèi)，使得分子運動加劇，從而減少抽真空的時間，并提高真空度。
[0017] (3)通過優(yōu)化填充吸附材料和活化填充方法能夠保持儲罐的長期真空度;通過優(yōu) 化絕熱材料，采用在侶錐玻璃纖維進(jìn)行機(jī)制添炭，提高了內(nèi)膽絕熱性能。
【附圖說明】
[0018] W下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范 圍。其中：
[0019] 圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是本實用新型實施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3是圖2的右視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4是外殼與內(nèi)膽間的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5是抽真空管的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6是本實用新型實施例抽真空時的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[002引圖中：1-夕憤；2-內(nèi)膽;3-真空殼;4-抽真空管；5-微孔;6-絕熱材料;7-氣孔;8-吸 附分子篩;9-吸氨反應(yīng)材料；10-熱處理室；11-真空累；12-電加熱器；13-空氣加熱器；14-保 溫層；15-氮氣瓶;16-氮氣加熱器;17-風(fēng)機(jī);18-過濾器。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖和實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。在下面的詳細(xì)描述中，只通過說 明的方式描述了本實用新型的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可W 認(rèn)識到，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，可W用各種不同的方式對所描述的 實施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù) 范圍。
[0027] 如圖1至圖6所示，高真空絕熱低溫儲罐，可W用于儲存LNG，包括外殼1和內(nèi)膽2,所 述外殼1和內(nèi)膽2之間形成有真空殼3,所述真空殼3內(nèi)沿周向均勻設(shè)置有抽真空管4,圖3中 W四根為例，所述抽真空管4的相對應(yīng)的一端相匯聚后伸出所述外殼1的頭端(其中一個封 頭），另一端分別向所述真空殼3內(nèi)延伸且靠近至所述外殼1的尾端（即另一個封頭）；所述抽 真空管4上沿管體長度方向有特殊結(jié)構(gòu)(呈蜂窩狀布置)的微孔5,參考圖4和圖5;所述內(nèi)膽2 的外側(cè)壁包覆有絕熱材料6,所述絕熱材料6為侶錐和玻璃纖維進(jìn)行機(jī)制添炭形成，且所述 絕熱材料6上均勻分布有氣孔7;所述真空殼3內(nèi)設(shè)置有能夠吸附化和出0的吸附分子篩8,吸 附分子篩8包裹在儲罐內(nèi)膽2和所述絕熱材料6之間，所述絕熱材料6外側(cè)還設(shè)置有吸氨反應(yīng) 材料9。
[0028] 本實用新型通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)及抽真空方法來減少抽真空的時間，提高其真空度。再 參考圖2至圖6,在外殼1和內(nèi)膽2之間形成的真空殼3內(nèi)沿周向均勻分布安裝有抽真空管4， W四根為例，當(dāng)啟動真空累對外殼I內(nèi)的氣體抽至超真空狀態(tài)時，殼內(nèi)氣體分子由布朗運動 改為碰撞運動，抽真空將變的非常困難，本實用新型的抽真空管結(jié)構(gòu)，將大大減少抽真空的 時間，提高其真空度。
[0029] 請參考圖6,本實用新型儲罐在抽真空時，采用W下方法進(jìn)行：
[0030] Sl.將儲罐放置在熱處理室10內(nèi)，首先向真空殼3內(nèi)通入熱氮氣對殼內(nèi)空氣進(jìn)行置 換，然后將儲罐內(nèi)抽真空管4連接真空累11;為了提高保溫效果，熱處理室10設(shè)有保溫層14;
[0031] S2.通過熱處理室10內(nèi)地板上布置的電加熱器12,將熱處理室10內(nèi)的溫度加熱至 40(TC，然后將一定量的空氣通過空氣加熱器13加熱到一定溫度后，從儲罐下進(jìn)液管通入內(nèi) 膽2并從上進(jìn)液口排出；
[0032] S3.開啟真空累11，通過在熱處理室10內(nèi)對儲罐進(jìn)行加熱至一定溫度，使真空殼3 內(nèi)的溫度升高，真空殼內(nèi)分子運動加劇，減少抽真空的時間，當(dāng)儲罐在低溫狀態(tài)使用時，根 據(jù)克拉伯龍方程其真空度將被提高；
[0033] S4.在抽真空的同時，由于熱處理室對儲罐的加熱，對吸附分子篩進(jìn)行進(jìn)一步加熱 活化，提高了其吸附性能。
[0034] 本實用新型還通過優(yōu)化填充吸附材料和活化填充方法來保持真空殼的長期真空 度:選擇對化和此0在低溫條件下均具有較高吸附特性，在高溫條件上可解析特性的吸附分 子篩8和吸氨反應(yīng)材料9裝填入真空殼3內(nèi)。吸氨反應(yīng)材料9不僅對氨氣具有較強(qiáng)吸附性而且 還可和設(shè)備析出的氨反應(yīng)生成此0。絕熱材料采用多層侶錐和玻璃纖維，并在玻璃纖維之間 進(jìn)行機(jī)制填炭，絕熱材料的絕熱性能得到提高。絕熱材料6包裹內(nèi)膽上，并在絕熱村料6上均 勻的分布有氣孔7,內(nèi)膽不誘鋼材料所析出氨氣將能及時被反應(yīng)吸附。分子篩在裝填前進(jìn)行 了活化，在抽真空時對儲罐的加熱溫度，控制為分子篩的最佳活化溫度，對分子篩進(jìn)行了二 次活化，W提高其吸附性能。在真空殼加熱抽真空前對殼內(nèi)通入熱氮氣對殼內(nèi)空氣進(jìn)行置 換，確保殼內(nèi)氣體僅為氮氣，加熱抽真空時將殼內(nèi)氮氣抽出，對分子篩進(jìn)行脫氮活化，用真 空累將真空殼內(nèi)真空度抽至滿足要求的超真空狀態(tài)，在LNG儲罐使用時極少量的氮氣分子 將被分子篩吸附，其真空度還會進(jìn)一步下降。儲罐在使用的過程中碳鋼材料和不誘鋼均會 有少量的氨氣分子析出。真空殼內(nèi)的吸氨反應(yīng)材料不僅對氨氣有較好的吸附作用，并和氨 氣反應(yīng)生成出0分子，此0分子會被裝填在殼內(nèi)的分子篩進(jìn)行吸附。優(yōu)化填充吸附材料和優(yōu)化 活化填充方法，從而保持真空殼的長期真空度，W60M 3儲罐為例，5年內(nèi)真空度能夠保持小 于1〇-2化，日蒸發(fā)率小于0.08%。
[0035] W上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用W限定本實用新型的范 圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變 化與修改，均應(yīng)屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項】
1. 高真空絕熱低溫儲罐，包括外殼和內(nèi)膽，所述外殼和內(nèi)膽之間形成有真空殼，其特征 在于:所述真空殼內(nèi)設(shè)置有至少一根抽真空管，所述抽真空管的一端伸出所述外殼，另一端 向所述真空殼內(nèi)延伸;所述抽真空管上沿管體長度方向分布有抽氣孔;所述內(nèi)膽的外側(cè)壁 包覆有絕熱材料，所述內(nèi)膽與所述絕熱材料之間還設(shè)置有吸附分子篩。2. 如權(quán)利要求1所述的高真空絕熱低溫儲罐，其特征在于:所述真空殼內(nèi)沿周向均勻設(shè) 置有若干根抽真空管，所述抽真空管的相對應(yīng)的一端相匯聚后伸出所述外殼的頭端，另一 端分別向所述真空殼內(nèi)延伸且靠近至所述外殼的尾端。3. 如權(quán)利要求2所述的高真空絕熱低溫儲罐，其特征在于:所述抽真空管內(nèi)部中空，管 壁呈多微孔結(jié)構(gòu)。4. 如權(quán)利要求3所述的高真空絕熱低溫儲罐，其特征在于:所述絕熱材料為鋁箱玻璃纖 維以及機(jī)制添炭材料。5. 如權(quán)利要求4所述的高真空絕熱低溫儲罐，其特征在于:吸附分子篩均勻分布在內(nèi)膽 外壁，由絕熱材料包裹，所述絕熱材料上均勻分布有氣孔。6. 如權(quán)利要求1至5任一項所述的高真空絕熱低溫儲罐，其特征在于:所述真空殼內(nèi)設(shè) 置有吸氫反應(yīng)材料，被均勻放置固定在絕熱材料外表面。
【文檔編號】F17C13/00GK205447250SQ201620194063
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月14日
【發(fā)明人】黃鵬, 黃莉, 黃雪, 孟衛(wèi)強(qiáng), 付進(jìn)秋, 李春生, 翟繼軍
【申請人】江蘇德邦工程有限公司