[发明专利]真空多层绝热低温容器夹层用双程抽真空系统及抽真空方法

说明书

本发明涉及一种真空多层绝热低温容器夹层用双程抽真空系统及抽真空方法，包括抽真空单元、氮气置换单元和控制单元；抽真空单元包括短程抽气机组和长程抽气机组，两者分别通过抽真空管路与真空多层绝热低温容器夹层连通；短程抽气机组包括与抽真空管路连通的油扩散真空泵以及与油扩散真空泵连通的双级旋片真空泵；长程抽气机组包括与抽真空管路连通的罗茨真空泵以及与罗茨真空泵连通的单级旋片真空泵；氮气置换单元包括氮气源、连接在氮气源和抽真空管路之间的气体加热器以及与真空多层绝热低温容器夹层连通的自动出气控制阀门。本发明缩短抽空时间，获得优异的夹层真空度指标，节约工艺成本、简化操作，解决突然停电时泵油反抽进入夹层的问题。

技术领域

本发明属于真空多层绝热真空多层绝热低温容器夹层的抽真空技术领域，尤其涉及一种真空多层绝热真空多层绝热低温容器夹层用双程抽真空系统及抽真空方法。

背景技术

夹层真空是影响真空多层绝热低温容器绝热性能的重要指标之一，在结构固化情况下夹层真空是影响真空多层绝热深冷容器绝热性能的唯一指标。夹层抽真空是真空多层绝热容器制造和维修过程中重要的技术环节，传统抽真空设备具有能耗大、耗时长、工耗高的缺陷。比如专利号为CN105736934B公开的低温储罐夹层抽真空系统，包括机架，机架内安装有油扩散泵、罗茨真空泵、旋片真空泵、循环风机、水冷循环设备和电气控制系统，油扩散泵与罗茨真空泵连接，油扩散泵前配置有旋片真空泵，油扩散泵上方连接水循环防返油冷阱，水循环防返油冷阱上方与第一高真空挡板阀连接，第一高真空挡板阀一侧连接第二高真空挡板阀，第一高真空挡板阀前置液氮冷阱，液氮冷阱与第三高真空挡板阀连接，第三高真空挡板阀一侧连接抽真空口，抽真空口处安装冲氮电磁阀，冲氮电磁阀一侧连接冲氮管路一侧，冲氮管路另一侧与电加热器连接。将真空夹层的热传导介质(空气)抽出，完成抽真空工艺步骤后，封堵抽真空口，保证夹层的真空度。

然而，现有的真空多层绝热容器在内容器上包覆多层绝热材料，该绝热材料系由数十层至上百层薄膜材料叠放后卷绕在内容器上，具有导热系数小、层数多、表面积大、排列紧密等特点。这些特点导致多层绝热材料具有传热差、吸附气体量大、吸附气体难以脱附的问题。这些特点要求夹层抽空分为两个阶段：粗抽置换阶段+精抽阶段；粗抽置换阶段将夹层材料吸附水分和其它不凝气体分子置换为氮气；精抽阶段将置换后材料吸附的氮气抽出，最终达到封口真空度要求，封口结束抽空，高真空多层绝热低温容器生产特性要求抽真空设备需要连续作业。

采用上述低温储罐夹层抽真空系统对高真空多层绝热低温容器进行抽真空时，存在以下缺陷：1)发明专利CN105736934B公开的系统为标准的扩散泵三级机组配置，虽然配有扩散泵维持泵，但是除了在扩散泵加热及停泵降温阶段由维持泵工作，前级机械泵可以停止外，其余全过程，前级机械泵必须持续工作，增加能耗和产品寿命损耗；2)上述系统设置了液氮冷阱，增加了工艺成本和使用成本(加注使用液氮)，减少了抽空管路流导、增加了抽空阻力、降低了系统抽空效能；3)上述系统的结构太过紧凑，包含多种运行产热设备(电加热器、扩散泵、水冷机等)，又没有配置散热风扇，不利于设备散热，增加设备运行故障率，过于紧凑的结构又带来维修困难。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种真空多层绝热低温容器夹层用双程抽真空系统，能够根据低温容器夹层抽真空特性配备相互独立的双路抽真空机组，通过双路机组轮流工作以降低能耗，同时延长设备无故障工作时间。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：