[发明专利]一种冷冻液化气体罐式集装箱抽真空系统及方法

权利要求书

1.一种冷冻液化气体罐式集装箱抽真空系统，其特征在于，包括内罐体循环加热模块，夹层热氮气循环加热模块，粗抽真空机组，精抽真空机组；

所述集装箱包括内筒体(1)和外筒体(3)，内筒体和外筒体之间有绝热层(2)；所述的绝热层由铝箔和绝热纸间隔制成，在其厚度方向上设有透气孔；

内罐体循环加热模块包括热风循环机组(14)，该热风循环机组通过依次连接的截止阀A(12)、对接法兰A(10)、顶部进液管(8)连通内筒体(1)的顶部，热风循环机组(14)通过依次连接的截止阀B(13)、对接法兰B(11)、底部进液管(9)连通内筒体(1)的底部；

夹层热氮气循环加热模块包括液氮罐(15)，液氮罐(15)连接低温开关阀(16)，低温开关阀(16)通过对接法兰C(17)连接气化器(18)，气化器(18)连接减压阀(28)，并且在减压阀后方分成两路，第一路通过对接法兰D(19)连接吸附装置(20)，吸附装置(20)依次通过截止阀C(21)和对接法兰E(22)连接气体加热器(23)，气体加热器(23)依次通过截止阀D(24)、高真空法兰B(25)、第一真空截止阀B(26)连通外筒体的顶部；所述的气化器(18)将液氮气化成氮气，气化后氮气压力由减压阀(28)控制，所述的低温开关阀能够在-196℃下使用；所述的气体加热器(23)利用电阻丝加热，在加热氮气时能够确保氮气不被加热系统污染；

还包括循环抽气泵(30)，循环抽气泵(30)一侧依次通过高真空法兰A(5)和高真空截止阀A(4)连通外筒体的底部，另一侧连接高温风管(27)，所述高温风管(27)通过截止阀E(29)连接到减压阀(28)和对接法兰D(19)之间，循环抽气泵(30)上同时连接放空阀(31)；

外筒体(3)同时底部通过第二真空截止阀B(6)连接真空规管(7)，所述的真空规管(7)配合真空计使用，能够精确检测夹层真空度，精度要求至少能够检测到10^-3Pa级别；

所述粗抽真空机组通过高真空法兰B(25)连通外筒体顶部，所述精抽真空机组通过高真空法兰A(5)连通外筒体下部。

2.根据权利要求1所述的一种冷冻液化气体罐式集装箱抽真空系统，其特征在于，所述的内筒体和外筒体通过氦检漏实验，确保漏率符合标准要求。

3.根据权利要求1所述的一种冷冻液化气体罐式集装箱抽真空系统，其特征在于，所述的液氮罐(15)是小型液氮储罐或者是场内大型液氮罐。

4.根据权利要求1所述的一种冷冻液化气体罐式集装箱抽真空系统，其特征在于，所述的循环抽气泵(30)是单独的旋片泵或者是粗抽真空机组中的旋片泵。

5.根据权利要求1所述的一种冷冻液化气体罐式集装箱抽真空系统，其特征在于，所述的高温风管(27)能够耐受350℃高温，且表面利用玻璃纤维材料保温。

6.根据权利要求1所述的一种冷冻液化气体罐式集装箱抽真空系统，其特征在于，所述的吸附装置(20)是一个可重复利用且拆卸装置，吸附剂为5A分子筛和氧化铝组成，能够吸附气化后氮气中的水分和夹层循环带出的水分，拆卸的吸附装置将分子筛高温活化后可重复使用，活化温度不低于400℃。

7.根据权利要求1所述的一种冷冻液化气体罐式集装箱抽真空系统，其特征在于，所述的高真空截止阀A(4)、第一真空截止阀B(26)为闸阀，密封性能好。

8.利用权利要求1-7任一项所述的冷冻液化气体罐式集装箱抽真空系统进行冷冻液化气体罐式集装箱抽真空的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)各部件连接后，打开截止阀A(12)、截止阀B(13)，启动热风循环机组(14)，开始内循环，确保加热后的无油空气自顶部进液管(8)进入内筒体(1)，自底部进液管(9)返回热风循环机组(14)加热后再次进入内筒体(1)，形成内筒体热风循环；所述的热风循环机组(14)，利用电阻丝直接加热为热风源，出风口温度不低于300℃，出风量不低于500m³/h，风压不低于30KPa；

(2)随后在热氮气循环模块其他阀门都关闭的情况下，先打开高真空截止阀A(4)，打开放空阀(31)，打开循环抽气泵(30)，进行预抽；将真空抽至100Pa即可；

(3)随后打开气体加热器(23)，打开液氮罐(15)开关，打开低温开关阀(16)，打开减压阀(28)，打开截止阀C(21)，打开截止阀D(24)，打开第一真空截止阀B(26)，加热后的氮气在循环抽气泵(30)的作用下进入夹层空间，同时关闭循环抽气泵(30)；

(4)当夹层压力达到0.8～0.9个大气压时，打开循环抽气泵(30)，关闭放空阀(31)，打开截止阀Ⅴ(29)，关闭减压阀(28)，关闭液氮罐(15)开关，关闭低温开关阀(16)，进入夹层加热循环；夹层空间的热氮气在循环抽气泵(30)的作用下，依次经过吸附装置(20)，气体加热器(23)，高温氮气将夹层绝热层(2)中的水分汽化，随着固体小颗粒一起被氮气带出，经过吸附装置(20)时被吸附；

当循环氮气出口位置温度为120℃，并持续2.5小时后，关闭循环抽气泵(30)，关闭高真空截止阀A(4)，关闭第一真空截止阀B(26)，利用内筒体热风循环保持高温；

利用高真空法兰A(5)、高真空法兰B(25)将粗抽真空机组(32)、精抽真空机组(33)连入，利用粗抽真空机组和精抽真空机组的粗抽泵，同时抽真空，直至抽至10Pa左右，利用负压抽入高温氮气，夹层压力达到环境压力时关闭高真空截止阀A(4)和第一真空截止阀B(26)，夹层温度保持120℃左右静止3个小时；

重复此步骤3次，氮气置换结束；

(5)抽至1Pa时关闭第一真空截止阀B(26)，卸掉粗抽真空机组(32)；

(6)启动精抽真空机组(33)的高真空泵，抽至0.05Pa时，完成精抽；

(7)关闭高真空截止阀A(4)，卸掉精抽真空机组(33)；

(8)关闭热风循环机组(14)，卸掉内循环加热系统，检测真空度，完成抽真空操作，待罐体冷却后检测夹层真空度，出厂前再次检测夹层真空度，若真空有丧失风险，需进行补抽。