[发明专利]大容积低温绝热容器用抽真空系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大容积低温绝热容器用抽真空系统及方法，尤其涉及一种用于对存储液氮、液氧以及液化天然气等低温液体的容器进行抽真空时所用的大容积低温绝热容器用抽真空系统及方法。

背景技术

目前存储液氮、液氧和液化天然气等低温液体的容器，其绝热形式多为高真空多层绝热。夹层封口时，容器真空度需不大于10^-2Pa，漏放气速率需不大于10^-7Pa.L/S。影响前述指标的主要原因有以下两方面：第一，夹层中绝热材料吸附的水分、油性气体及小分子气体很难被抽除，使夹层很难达到要求的真空度；第二，绝热材料及内外罐壁放气量大，使夹层漏放气指标很难达到要求值。现有技术方案均很难做到两指标同时满足要求。

申请号是03152769.8的专利文献公开了一种液化天热气储罐置换空气抽真空方法，该此方法存在的以下缺点有：第一，用甲烷做置换气体不安全，甲烷有异味，操作人员吸入过量会引起身体不适，且甲烷属于易燃、易爆气体，遇明火极易发生爆炸；第二，通过该方法获得的真空度、漏放气速率指标不高，不适用于高真空多层绝热容器。

申请号是200610009214.0（专利申请号）的专利文献公开了一种抽真空方法及其装置，属于与本发明并行的一种技术方案。

该此方法存在以下的缺点有：第一，外罐没有恒定的加热源，其温度主要由内罐热量通过夹层气体对流换热获得，而在夹层抽空期间对流换热基本消除，外罐很难保持较高温度，不利于外罐罐壁放气，影响容器漏放气速率指标；第二，利用干燥空气做置换夹层用气体会将油性气体等杂质带进夹层，影响容器的真空度指标。

发明内容

为了解决背景技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种缩短容器的抽真空周期、可对夹层内水分及油性气体进行彻底置换以及成本低廉的大容积低温绝热容器用抽真空系统及方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种大容积低温绝热容器用抽真空系统，其特殊之处在于：所述大容积低温绝热容器用抽真空系统包括供气装置、抽真空装置以及加热装置；所述加热装置包括外罐加热装置以及内罐加热装置；待抽真空绝热容器包括外罐、内罐以及由外罐和内罐形成的夹层；所述外罐加热装置设置在待抽真空绝热容器外罐的外部；所述内罐加热装置设置在待抽真空绝热容器内罐的内部；所述供气装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通；所述抽真空装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。

上述内罐加热装置包括出风管、气体循环加热机组、进风管、内罐加热装置控制系统以及分别设置在出风管口以及进风管口的温度传感器；所述出风管的一端从罐体的伸入口伸入内罐并停留在靠近伸入口处，另一端通过气体循环加热机组接入进风管的一端，所述进风管的另一端从罐体的伸入口伸入内罐并停留在远离伸入口处；所述内罐加热装置控制系统与气体循环加热机组相连接；所述供气装置通过进风管与待抽真空绝热容器内罐相贯通；所述抽真空装置通过进风管与待抽真空绝热容器内罐相贯通。

上述供气装置包括液氮存储容器、调节阀、汽化器以及气体加热器；所述液氮存储容器依次通过调节阀以及汽化器接入气体加热器；所述气体加热器通过管道分别与进风管以及待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。

上述抽真空装置包括抽真空机组以及真空测量仪表；所述真空测量仪表与抽真空机组相连；所述抽真空机组通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。

上述供气装置与抽真空装置之间、供气装置与加热装置之间、抽真空装置以及加热装置之间均设置有截止阀。

上述外罐加热装置是加热窑或加热毯；所述外罐加热装置是加热窑时，所述加热窑包括加热板、温度传感器以及加热窑控制系统；所述加热板以及温度传感器分别与加热窑控制系统相连。

一种大容积低温绝热容器用抽真空方法，其特殊之处在于：所述方法包括以下步骤：

1）对待抽真空绝热容器的内罐以及外罐进行预加热；

2）对待抽真空绝热容器的夹层进行加热置换；

3）对待抽真空绝热容器的夹层实施间断抽空排气；

4）对待抽真空绝热容器的夹层实施真空封结。

上述步骤1）的具体实现方式是：

1.1）开启抽真空装置将待抽真空绝热容器的内罐抽真空；

1.2）利用供气装置往待抽真空绝热容器的内罐中充入高纯氮气，并采用内罐加热装置对待抽真空绝热容器的内罐进行加热并保持在工艺要求的温度；