[发明专利]一种新型低温容器结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种新型低温容器结构及其制造方法，涉及低温液体容器领域，包括：内容器、外容器、框架和管路系统。内容器和外容器之间设置有真空绝热层。其中，内容器为双层结构，包括内层和外层，所述内层由铝合金板制成，厚度为1‑1.5mm；所述外层由高分子材料制成且为蜂窝状结构；所述内容器内安装有加热装置。本发明所述的新型低温容器结构，质量比传统低温结构罐式集装箱轻了近28％‑30％，使得设备轻量化，且保证装载设备节省更多的燃料或装载量加大，设置加热装置后，卸液时加热内部压力升高，使得卸液速度更快且更彻底。

技术领域

本发明涉及低温液体容器领域，特别涉及到一种新型低温容器结构。

背景技术

低温容器主要用于存储和运输低温液体，例如液化天然气(LNG)、液氮和液氢等低温液化气体，广泛应用于生产和生活中。LNG是一种经过超低温(-162℃)常压液化的液化气体，其存储容器一般采用双层结构，包括内容器和外容器，内外容器之间设置有绝热保温层，能够满足较长时间的贮存和运输要求。

在设计低温容器时，需要考虑其与介质之间的相容性和低温绝保温性能，还要具有足够的强度应对内部液体的压力作用，基于此，现有的内容器部分材质大都采用6-8mm的奥氏体不锈钢，使得整体设备重量较重，会使装载设备耗费更多的燃料，限制其装载量，需要改进。其中，罐式集装箱结构在考虑容积最大化的情况下，一般不会安装外部增压器普通低温罐式集装箱，由于现有的卸液方式为差压式，存在卸液时间较长的问题，即通过储罐和被充设备之间的压力差(压力相差约≥0.35MPa)进行卸液，当罐内LNG液体逐渐减少，内部压力慢慢降低，而被充设备内压力升高，故卸液后期会出现卸液困难的现象，也需要克服。

如公告号为CN103221733B的中国发明专利，公开了一种“用于液化天然气的储存容器”，其内容器由经受住所述液化天然气的低温的金属(例如铝、不锈钢和5-9％镍钢))制成并且将所述液化天然气储存于内部，外容器由经受住内压的钢制成并且环绕所述内容器以与所述内容器形成空间，内容器和外容器之间的空间这种设置有隔热层部件以减少热传递，隔热层部件可以由颗粒型隔离材料(例如珍珠岩)制成。该发明还在外容器外部设置有外部隔热层，通过密封外容器的外部来防止来自外部的热传递；在外容器的外部，还设置有加热构件。该技术方案既不能满足当下LNG市场的轻量化需求，也没能够解决卸液困难的问题。

又如公告号为CN203162528U的中国实用新型专利，公开了“一种车用铝合金LNG液化天然气瓶”，包括铝合金外胆和承装低温LNG液体的铝合金内胆，铝合金外胆和铝合金内胆之间设有隔热层。该技术方案采用采用了铝合金材料制作，满足了轻量化的要求，当也没能够解决卸液困难的问题，且在提高其低温绝保温性能等方面还可以进一步改进。

最后，如公告号为CN2515507Y的中国实用新型专利，公开了一种“车载液化天然气瓶”，主要包括外壳和内胆，外壳和内胆之间为高真空绝热层，在内胆的外壁上缠绕有多层绝热层，所述多层绝热层由高反射的屏材料和低热导率的隔离材料交替叠合而成。该技术方案虽然较为有效地提高了低温容器的保温性能，但是方案较为复杂且不能满足轻量化需求，也没能够解决卸液困难的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型低温容器结构，克服现有低温容器普遍存在的重量重、卸液不充分的问题，同时还保证其低温绝热保温性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种新型低温容器结构，包括内容器、外容器，内容器和外容器之间设置有真空绝热层。内容器为双层结构，包括内层和外层，内层由铝合金板制成，外层由高分子材料制成，所述高分子材料由高密度聚氨酯和层状珍珠岩组成。聚氨酯弹性体一般具有良好的机械性能，并具有一定的耐低温性能。掺入的膨胀珍珠岩是很好的绝热材料，平均热导率为K＝0.0237W/m.k(常温常压下)，化学稳定性好。

进一步地，上述合金板为柔性波纹铝板，厚度为1-1.5mm，其波纹结构满足了内层的刚度要求，防止壁厚薄后内层失稳。