一种卧式液氦容器的制作方法

本发明涉及油气储运，特别涉及一种卧式液氦容器。

背景技术：

1、氦气是一种无色无味的气体，由于其特殊的理化性能，可广泛应用于航空航天、军工武器、低温超导与半导体研发等领域中，是高精尖领域不可或缺的原材料之一。常规状态下的氦气若是直接利用容器储运存在单次储运量较少的问题，因此应对其进行处理使其转化为密度更高的液态，但是由于其原子间相互作用与质量都极小，因此液化条件较为苛刻，只有在极低的温度下，氦才可由气态转化为液态，因此液氦同样是一种极为重要的低温源。目前已知的氦气来源是空气和天然气，但是空气中的氦气含量只有百万分之五左右，相比而言，天然气中的氦含量可达到7％，虽然只有在铀矿附近开采出的天然气才具有富氦的特性，但是即便是判定为贫氦的天然气，其氦含量也数倍于空气，因此工业上应用的氦主要来源是从天然气中进行提纯。因此，作为液氦储运的最主要手段，如何完善现有的液氦储罐是亟待解决的问题。

2、液氦储罐是一种用于储存超低温液体储罐，对绝热性能要求极高，目前大多采用高真空多层屏蔽绝热来提升热留存率，高真空多层屏蔽技术是指利用真空来减少设备中的对流与导热的同时，设置多层屏蔽来降低热辐射量。有研究表明，在热对流、热传导与热辐射三者中，热辐射是液氦储罐最主要的热损失方式，因此，为了降低储罐的热损失量，最为关键的方法就是优化其结构与各个参数，如何在保障液氦储罐储量的前提下，最大程度地降低其热辐射量，是当前液氦储罐设计上的一大难题。

技术实现思路

1、为了丰富液氦储罐的产品种类，增加液氦储存方式的选择空间，提高液氦储罐的保温效果，本发明实施例提供一种卧式液氦容器。

2、本发明提出了一种卧式液氦容器，包括：外容器、悬挂支撑结构、内容器、冷屏及加强圈；

3、所述外容器与内容器之间形成真空保冷层；

4、所述冷屏设置于外容器与内容器之间；

5、所述外容器与所述冷屏之间以及所述内容器与所述冷屏之间分别通过所述悬挂支撑结构连接；

6、所述内容器的外壁包裹有缠绕式绝热层；

7、所述外容器的外壁上间隔设置有多组所述加强圈。

8、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器中，所述内容器的两端部设置有法兰盖，所述法兰盖与所述冷屏连接。

9、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器中，所述内容器的两端部内侧设置有加强支撑结构，所述加强支撑结构与所述法兰盖固定连接。

10、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器中，所述悬挂支撑结构包括悬挂吊杆和设置于所述悬挂吊杆两端的悬挂吊耳；

11、所述内容器与所述冷屏之间设置有多组所述悬挂支撑结构，所述悬挂支撑结构的一端悬挂吊耳连接所述法兰盖，另一端悬挂吊耳连接所述冷屏。

12、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器中，所述内容器与所述冷屏之间对称设置有四组所述悬挂支撑结构。

13、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器中，所述外容器与所述冷屏之间设置有多组悬挂支撑结构，所述悬挂支撑结构的一端悬挂吊耳连接所述外容器，另一端悬挂吊耳连接所述冷屏。

14、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器中，所述内容器的左右两侧对称设置有两组所述悬挂支撑结构；

15、所述内容器的上部对称设置有两组所述悬挂支撑结构。

16、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器中，所述冷屏上敷设有多组预冷接管。

17、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器中，所述预冷接管的截面形状为ω型、圆形或者正方形。

18、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器中，所述预冷接管通过焊接或者支管夹的方式与所述冷屏固定连接。

19、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器中，所述预冷接管的流动介质为液氮。

20、在一个或一些可选的实施例中，上述的卧式液氦容器还包括：容器支座；

21、所述外容器底部间隔设置有多组所述容器支座。

22、基于上述技术方案，本发明较现有技术而言的有益效果为：

23、本发明实施例中提供的卧式液氦容器，通过设置真空保冷层，并在真空保冷层内设置冷屏，真空保冷层的导热系数更低，因此可以有效提升绝热性能，在保障液氦储罐储量的前提下，有效减少热辐射和对流造成的漏冷现象；并且，内容器、冷屏及外容器通过悬挂支撑结构进行连接，可以减少各层之间的接触，有效减少内部低温经过固体传导至外部，实现减少冷量传导造成的漏冷现象；以及，通过在内容器外设置缠绕式绝热层，实现对内部传导而来的热辐射进行隔绝和反射，从而大幅度降低内胆本身的漏冷量，减少漏冷现象。

24、本发明实施例中提供的卧式液氦容器，通过在外容器间隔设置多组加强圈，加固处理强度高，增强了外容器的结构强度和稳定性，可以有效防止设备出现疲劳和失效现象，增加了设备作业时的安全可靠性，可以减少因液氦储罐泄露造成的资源损失，优化设备的整体结构，提高了设备的工作效率。

25、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

26、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种卧式液氦容器，其特征在于，包括：外容器(1)、悬挂支撑结构(2)、内容器(3)、冷屏(4)及加强圈(5)；

2.如权利要求1所述的卧式液氦容器，其特征在于，所述内容器(3)的两端部设置有法兰盖(10)，所述法兰盖(10)与所述冷屏(4)连接。

3.如权利要求2所述的卧式液氦容器，其特征在于，所述内容器(3)的两端部内侧设置有加强支撑结构(11)，所述加强支撑结构(11)与所述法兰盖(10)固定连接。

4.如权利要求2所述的卧式液氦容器，其特征在于，所述悬挂支撑结构(2)包括悬挂吊杆(9)和设置于所述悬挂吊杆(9)两端的悬挂吊耳(8)；

5.如权利要求4所述的卧式液氦容器，其特征在于，所述内容器(3)与所述冷屏(4)之间对称设置有四组所述悬挂支撑结构(2)。

6.如权利要求5所述的卧式液氦容器，其特征在于，所述外容器(1)与所述冷屏(4)之间设置有多组悬挂支撑结构(2)，所述悬挂支撑结构(2)的一端悬挂吊耳(8)连接所述外容器(1)，另一端悬挂吊耳(8)连接所述冷屏(4)。

7.如权利要求6所述的卧式液氦容器，其特征在于，所述内容器(3)的左右两侧对称设置有两组所述悬挂支撑结构(2)；

8.如权利要求1-7任一项所述的卧式液氦容器，其特征在于，所述冷屏(4)上敷设有多组预冷接管(7)。

9.如权利要求8所述的卧式液氦容器，其特征在于，所述预冷接管(7)的截面形状为ω型、圆形或者正方形。

10.如权利要求8所述的卧式液氦容器，其特征在于，所述预冷接管(7)通过焊接或者支管夹的方式与所述冷屏(4)固定连接。

11.如权利要求8所述的卧式液氦容器，其特征在于，所述预冷接管(7)的流动介质为液氮。

12.如权利要求1-7任一项所述的卧式液氦容器，其特征在于，还包括：容器支座(6)；

技术总结
本发明提出了一种卧式液氦容器，该卧式液氦容器包括：外容器、悬挂支撑结构、内容器、冷屏及加强圈；所述外容器与内容器之间形成真空保冷层；所述冷屏设置于外容器与内容器之间；所述外容器与所述冷屏之间以及所述内容器与所述冷屏之间分别通过所述悬挂支撑结构连接；所述内容器的外壁包裹有缠绕式绝热层；所述外容器的外壁上间隔设置有多组所述加强圈。通过设置真空保冷层，并在真空保冷层内设置冷屏，内容器、冷屏及外容器通过悬挂支撑结构进行连接，以及，通过在内容器外设置缠绕式绝热层，减少漏冷现象。通过在外容器间隔设置多组加强圈增强了外容器的结构强度和稳定性，可以有效防止设备出现疲劳和失效现象。

技术研发人员：徐敬,马树辉,李超,张建国,秦超,张朝阳,郭慧军,张卫兵,刘发安,刘清华,沈全锋,郭超,刘嘉峻
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/16