超高真空绝热容器绝热结构的制作装置与方法
【专利摘要】本申请公开了一种超高真空绝热容器绝热结构的制作装置与方法，其制作装置包括两支撑筒、支撑于所述支撑筒下方的支架，两所述支撑筒第一底面分别固定连接于所述绝热容器的封头，第二底面设置有调位法兰，所述支架与所述支撑筒之间设置有调位滚轮。本发明的优点在于不仅公开了一种制作超高真空容器绝热结构的工艺方法，同时公开了配合该工艺方法的专用装置。利用该装置及工艺方法可以有效控制绝热材料包覆的松紧度，避免因绝热材料包扎过松或过紧而导致抽空困难，严格控制了绝热材料的成分及其脱脂、烘干、去油处理的温度和时间，大大改善了超高真空绝热容器真空层的抽气性能和绝热性能，超高真空绝热容器结构性能十分优异。
【专利说明】
超高真空绝热容器绝热结构的制作装置与方法
技术领域
[0001]本申请涉及真空绝热容器领域，特别涉及超高真空绝热容器绝热结构的制作装置与方法。
【背景技术】
[0002]随着低温技术的不断发展，低温液体应用的领域日趋广泛，各行各业对低温贮运设备的需求也不断增大。目前，超高真空绝热容器凭借着其卓越的绝热性能，在低温贮运领域中得到了广泛认可。而超高真空容器优异的绝热性能主要取决于一种高效的绝热方法，其结构原理是在真空夹套内设置足够的高真空多层绝热被，然后将真空夹套内的空气用真空栗抽出，使之达到高真空的状态。真空夹套和其中的高真空多层绝热被形成一个完整的超高真空绝热结构，其可以最大程度地限制热量通过导热、对流、辐射三种途径传递，保证超高真空容器的绝热性能。
[0003]在高真空多层绝热结构的制作过程中，一方面绝热材料的层密度控制严重影响绝热结构的性能稳定性，也就是说优良的低温绝热性能很大程度上受绝热结构材料包覆松紧度的影响。另一方面，高真空多层绝热结构的绝热性能还受到真空度的影响，获得并维持夹层高真空同样是保证优异绝热性能的关键。但传统绝热结构的制作往往较多关注的是其厚度能否满足高真空绝热容器的保温隔热性能，及长时间抽空后其真空度是否达到了要求，而忽略了绝热材料层密度的控制及真空度的维持。对于超高真空绝热容器而言，由于所需包扎的绝热材料层数较多，若绝热材料的层密度内外不一致则很可能无法满足其隔热要求。此外，经长时间抽真空后，尽管夹层真空度达到了超高真空的要求，但是绝热材料很可能会释放大量的气体并积聚在材料层之间，层与层之间的气体又难以抽出，层间气体的存在会使对流换热加剧，最终绝热性能恶化。同时绝热层处理过程中不可避免的要受到粉尘和油污的污染，这些都会导致绝热空间真空度难以维持。因此，在制作超高真空绝热容器的绝热结构时采用高真空多层绝热被代替常规的多层复合绝热材料，并利用缠绕工装进行包覆，且在高真空多层绝热被包覆前对绝热被进行处理及相应工艺控制，以此来保证超高真空绝热容器卓越的绝热性能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种超高真空绝热容器绝热结构的制作装置与方法，以满足现有需求。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]本申请实施例公开了一种超高真空绝热容器绝热结构的制作装置，包括两支撑筒、支撑于所述支撑筒下方的支架，两所述支撑筒第一底面分别固定连接于所述绝热容器的封头，第二底面设置有调位法兰，所述支架与所述支撑筒之间设置有调位滚轮。
[0007]优选的，在上述超高真空绝热容器绝热结构的制作装置中，所述封头焊接于支撑垫板，所述支撑垫板开设有工装接口，所述工装接口焊接于第一接口法兰，所述支撑筒第一底面焊接于第二接口法兰，所述第一接口法兰与第二接口法兰固定连接。
[0008]本申请实施例还公开了一种超高真空绝热容器绝热结构的制作方法，包括步骤:
[0009]步骤一:将绝热容器的内胆卧式悬空支撑于超高真空绝热容器绝热结构的制作装置上；
[0010]步骤二:将绝热被缠绕包覆在内胆外部形成绝热缠绕层，绝热被缠绕包覆5-8层；
[0011]步骤三:用玻璃纤维布带或者不锈钢丝网将所述绝热缠绕层先沿内胆纵向捆扎15-20道，然后在圆周向每间隔100-150_进行螺旋捆扎；
[0012]步骤四:与外壳进行套装；
[0013]步骤五:所述内胆与外壳之间形成的密闭夹层进行抽真空。
[0014]优选的，在上述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法中，步骤一中内胆外壁首先用无水乙醇擦洗去除灰尘和水分，之后用干燥、无油的热空气或热氮气对内胆外壁表面进行多次吹扫。
[0015]优选的，在上述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法中，步骤二中所述绝热被缠绕包覆的搭接宽度控制在10-30mm之间，轴向与周向的拼缝错位控制在50mm以上。
[0016]优选的，在上述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法中，步骤二所述绝热被厚度为3-6mm，其制作过程包括:
[0017]a、将双面镀铝薄膜和低温隔热干法成型纸复合组成绝热面料；
[0018]b、用涤纶线将绝热面料缝合成被子状；
[0019 ] c、通过打孔机对缝合好的绝热被均匀穿透开孔；
[0020]d、进行烘烤和脱脂、脱水处理，烘烤温度不超过120°C，处理时间不少于48小时；[0021 ] e、烘烤处理结束后绝热被温度降至50°C左右时进行塑封包装，保证不透水气，备用。
[0022]优选的，在上述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法中，步骤三中所述不锈钢丝网捆扎前先经超声波清洗。
[0023]优选的，在上述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法中，步骤五结束后，对内胆和夹层充入100°C左右的高纯热氮气进行加热置换处理。
[0024]优选的，在上述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法中，超高真空绝热容器绝热结构包括内胆与外壳，还包括位于所述内胆和外壳之间的绝热被与缠绕带，所述绝热被包覆于所述内胆外壁上，所述缠绕带将所述绝热被缠绕固定于所述内胆外壁上，所述绝热被由双面镀铝薄膜和低温隔热干法成型纸复合组成。
[0025]优选的，在上述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法中，所述缠绕带为玻璃纤维布或不锈钢丝网。
[0026]本发明的优点在于:不仅公开了一种制作超高真空绝热容器绝热结构的工艺方法，同时公开了配合该工艺方法的专用装置。利用该装置及工艺方法可以有效控制绝热材料包覆的松紧度，避免因绝热材料包扎过松或过紧而导致抽空困难，严格控制了绝热材料的成分及其脱脂、烘干、去油处理的温度和时间，同时对缠绕时的环境、绝热材料暴露在空气中的时间有严格要求，最大程度的将超高真空绝热容器真空度因绝热材料放气的影响减到最小，大大改善了超高真空绝热容器真空层的抽气性能和绝热性能，超高真空绝热容器绝热结构的性能十分优异。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1所示本发明具体实施例中真空绝热容器的制作装置示意图；
[0029]图2所示为图1的左视图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]本发明的目的就是要提供一种用于超高真空绝热容器绝热结构的制作装置及方法，利用该装置将绝热被均匀的缠绕在真空绝热容器的内胆外壁上，避免绝热材料包覆松紧度不均的问题，从而获得优异的绝热性能。此外，采用所提供方法能提高绝热空间抽真空性能，减小绝热空间的传热速率，降低容器的漏热。
[0032]为实现上述目的而采用的超高真空绝热容器绝热结构的制作装置，包括支架2、支撑筒3、支撑垫板6、第一接口法兰5、第二接口法兰4、调位法兰7及调位滚轮8等。绝热容器I的封头上焊有支撑垫板6，支撑垫板6上开设有工装接口，工装接口与第一接口法兰5焊接，第一接口法兰5与第二接口法兰4固定连接，第二接口法兰4与支撑筒3第一底面焊接，支撑筒3第二底面设有调位法兰7，其与调位滚轮8配合用以调节支架2上容器的放置位置，调位滚轮8置于支架2上，最终将整个真空容器悬空撑起。
[0033]将超高真空绝热容器绝热结构的制作装置置于缠绕房内，缠绕房采用可拆卸的活动保温房，其内部环境清洁、干燥，并在其底部铺设有电热板或电热带，同时设置有自动温度控制装置，用来控制容器外壁表面的温度。
[0034]超高真空绝热容器绝热结构的制作方法:
[0035]a.所采用绝热材料是由双面镀铝薄膜和低温隔热干法成型纸复合组成的绝热面料，并在最外层包覆一层不锈钢丝网或玻璃纤维布构成;绝热面料由涤纶线缝合成被子状，并通过打孔机对缝合好的绝热被均勾穿透开孔;所述绝热被的厚度需控制在5mm左右;所述绝热被需进行烘烤和脱脂、脱水处理，烘烤温度不超过120°C，处理时间不少于48小时；
[0036]b.待烘烤处理结束后的绝热被温度降至50°C左右时进行塑封包装，保证不透水气，并送至缠绕房内；
[0037]c.将真空绝热容器的内胆卧式悬空稳定的支撑在真空绝热容器的制作装置上，并用无水乙醇擦洗内胆外壁去除灰尘和水分，之后用干燥、无油的热空气或热氮气对内胆外壁表面进行多次吹扫;操作人员应穿洁净的工作服、戴帽子，戴洁净的棉质手套及口罩;使用的工具必须全部经过去除油脂及污物的清洗并吹干，最大限度的减少包扎缠绕过程中水分、油污的污染；
[0038]d.将绝热被缠绕包覆在内胆外部形成绝热缠绕层，要求缠绕5-8层，在缠绕包覆过程中要控制缠绕的松紧度，不得有松垮，并将每层绝热被之间的搭接宽度控制在10-30_之间，绝热被轴向与周向的拼缝错位控制在50mm以上；
[0039]e.绝热层全部缠绕完成后，用玻璃纤维布带或者不锈钢丝网先沿内胆纵向捆扎15 — 20道，然后在圆周向每间隔100—150mm进行螺旋捆扎，捆扎的松紧度要适中，不锈钢丝网需要事先经超声波清洗;包扎不锈钢丝网时需谨慎操作，避免挂伤绝热被；
[0040]f.绝热材料的包扎应尽量保持连续作业，全部包扎完成后应尽可能快的与外壳进行套装，如不能及时与外壳进行套装，必须用干净的塑料布将缠绕好的内胆加以覆盖保护，防止绝热层受潮及污染；
[0041]g.外壳套装焊接完成后，对超高真空绝热容器内胆与外壳之间形成的密闭夹层进行抽真空，利用缠绕房的自动温度控制装置控制外壳表面的温度;对内胆和夹层充入100°C左右的高纯热氮气进行加热置换处理，最终达到超高真空的真空度要求。
[0042]制作完成的超高真空绝热容器绝热结构为:
[0043]包括内胆与外壳，内胆与外壳之间形成超高真空夹层，还包括位于内胆和外壳之间的绝热被与缠绕带，绝热被包覆于内胆外壁上，缠绕带将绝热被缠绕固定于内胆外壁上，绝热被由双面镀铝薄膜和低温隔热干法成型纸复合组成。缠绕带为玻璃纤维布或不锈钢丝网。
[0044]利用该装置及工艺方法可以有效控制绝热材料包覆的松紧度，避免因绝热材料包扎过松或过紧而导致抽空困难，严格控制了绝热材料的成分及其脱脂、烘干、去油处理的温度和时间，同时对缠绕时的环境、绝热材料暴露在空气中的时间有严格要求，最大程度的将超高真空绝热容器真空度因绝热材料放气的影响减到最小，大大改善了超高真空绝热容器真空层的抽气性能和绝热性能，超高真空绝热容器绝热结构的性能十分优异。
[0045]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0046]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种超高真空绝热容器绝热结构的制作装置，其特征在于，包括两支撑筒、支撑于所述支撑筒下方的支架，两所述支撑筒第一底面分别固定连接于所述绝热容器的封头，第二底面设置有调位法兰，所述支架与所述支撑筒之间设置有调位滚轮。2.根据权利要求1所述的超高真空绝热容器绝热结构的制作装置，其特征在于，所述封头焊接于支撑垫板，所述支撑垫板开设有工装接口，所述工装接口焊接于第一接口法兰，所述支撑筒第一底面焊接于第二接口法兰，所述第一接口法兰与第二接口法兰固定连接。3.权利要求1所述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法，其特征在于，包括步骤: 步骤一:将绝热容器的内胆卧式悬空支撑于超高真空绝热容器绝热结构的制作装置上； 步骤二:将绝热被缠绕包覆在内胆外部形成绝热缠绕层，绝热被缠绕包覆5-8层； 步骤三:用玻璃纤维布带或者不锈钢丝网将所述绝热缠绕层先沿内胆纵向捆扎15-20道，然后在圆周向每间隔100-150mm进行螺旋捆扎； 步骤四:与外壳进行套装； 步骤五:所述内胆与外壳之间形成的密闭夹层进行抽真空。4.根据权利要求3所述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法，其特征在于，所述步骤一中内胆外壁首先用无水乙醇擦洗去除灰尘和水分，之后用干燥、无油的热空气或热氮气对内胆外壁表面进行多次吹扫。5.根据权利要求3所述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法，其特征在于，所述步骤二中绝热被缠绕包覆的搭接宽度控制在10-30mm之间，轴向与周向的拼缝错位控制在50mm以上。6.根据权利要求3所述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法，其特征在于，所述步骤二绝热被厚度为3-6mm，其制作过程包括: a、将双面镀铝薄膜和低温隔热干法成型纸复合组成绝热面料； b、用涤纶线将绝热面料缝合成被子状； c、通过打孔机对缝合好的绝热被均匀穿透开孔； d、进行烘烤和脱脂、脱水处理，烘烤温度不超过120°C，处理时间不少于48小时； e、烘烤处理结束后绝热被温度降至50°C左右时进行塑封包装，保证不透水气，备用。7.根据权利要求3所述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法，其特征在于，所述步骤三中不锈钢丝网捆扎前先经超声波清洗。8.根据权利要求3所述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法，其特征在于，所述步骤五结束后，对内胆和夹层充入100°C左右的高纯热氮气进行加热置换处理。9.根据权利要求3所述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法，其特征在于，所述超高真空绝热容器绝热结构包括内胆与外壳，还包括位于所述内胆和外壳之间的绝热被与缠绕带，所述绝热被包覆于所述内胆外壁上，所述缠绕带将所述绝热被缠绕固定于所述内胆外壁上，所述绝热被由双面镀铝薄膜和低温隔热干法成型纸复合组成。10.根据权利要求9所述的超高真空绝热容器绝热结构的制作方法，其特征在于，所述缠绕带为玻璃纤维布或不锈钢丝网。
【文档编号】F17C3/08GK106015923SQ201610531525
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】魏蔚, 陈晓晶, 王凌坤, 施海涛, 况开锋, 惠昱轩
【申请人】张家港富瑞氢能装备有限公司