CN102518577A - 多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统及其真空抽取方法 - Google Patents
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Abstract
一种多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统及其真空抽取方法，包括有真空机组、三通管件A、旁通阀、前级阀、三通管件B、维持阀、维持泵、系统主泵、水冷阱、三通系统主阀、液氮冷阱和真空系统管路，其中真空机组中包括有主机械泵和增压泵，真空系统管路上间隔设置有杜瓦罐夹层口接口，真空系统管路上还设置有热氮接口。本发明涉及一种抽杜瓦罐的夹层用的真空抽气系统及真空抽取方法，所述真空抽气系统可以一次性抽多支杜瓦罐，效率非常高，解决了杜瓦罐的大批量生产的问题，节约了大量的人力物力；所述真空抽取方法工序简单，所以大大降低了杜瓦罐夹层的真空抽取操作时间，不会造成资源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空抽气系统以及应用这种真空抽气系统进行杜瓦罐夹层真空抽取的方法。
背景技术
目前大多数的杜瓦罐生产企业都是用单台真空泵来抽单个杜瓦罐的夹层，这种方法有以下几点缺点：一是效率低下，杜瓦罐难以批量生产；二是由于杜瓦罐在生产过程中需要反复多次充、抽热氮来提高杜瓦罐夹层的真空度，所以操作时间太长，工序过于复杂，容易造成资源的浪费；三是在复杂的抽真空工序中，需要操作人员的反复多次操作，很难保证杜瓦罐夹层的真空度，产品质量不稳定。
杜瓦罐夹层中的真空度数据是杜瓦罐的一项重要技术数据，但是如何在生产过程中保证这样的数据，以及如何提高杜瓦罐的产量、保证杜瓦罐的产品质量，目前也没有相关文献记载。
发明内容
本发明的目的是提供一种多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统及其真空抽取方法，要解决传统的杜瓦罐夹层的真空抽取工艺效率低下、杜瓦罐难以批量生产的技术问题；并解决传统的杜瓦罐夹层的真空抽取工艺操作时间太长、工序复杂、资源浪费严重的问题；还要解决传统的杜瓦罐夹层的真空抽取工艺生产出来的产品质量不稳定的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，其特征在于：包括有真空机组、三通管件A、旁通阀、前级阀、三通管件B、维持阀、维持泵、系统主泵、水冷阱、三通系统主阀、液氮冷阱和真空系统管路，其中真空机组中包括有主机械泵和增压泵，真空系统管路上间隔设置有杜瓦罐夹层口接口，真空系统管路上还设置有热氮接口。
所述主机械泵的吸气端与增压泵的出气端连通，增压泵的吸气端与三通管件A的第一个端口连通，三通管件A的第二个端口通过前级阀与三通管件B的第一个端口连通，三通管件B的第二个端口通过维持阀与维持泵的吸气端连通，三通管件B的第三个端口与系统主泵的出气端连通，系统主泵的吸气端通过水冷阱与三通系统主阀的第一个端口连通，三通系统主阀的第二个端口通过旁通阀与三通管件A的第三个端口连通，三通系统主阀的第三个端口通过液氮冷阱与真空系统管路连通。
所述真空系统管路上还可设置有电阻规和电离规测点接口。
所述真空系统管路可为环形管路、U形管路、T形管路或一字形管路。
所述主机械泵的吸气端可通过真空专用不锈钢连接软管A与增压泵的出气端连通。
所述增压泵的吸气端可通过真空专用不锈钢连接软管B与三通管件A的第一个端口连通。
所述三通系统主阀的第三个端口通过液氮冷阱与真空专用不锈钢连接软管C的一端连通，真空专用不锈钢连接软管C的另一端又与真空系统管路连通。
所述系统主泵可以是扩散泵或分子泵，所述主机械泵可以是旋片泵或滑阀泵，所述增压泵可以是罗茨泵。
一种应用多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统的杜瓦罐夹层真空抽取方法，其特征在于步骤如下：步骤一、将需要进行杜瓦罐夹层抽真空作业的杜瓦罐通过封存工装连接到多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统中的杜瓦罐夹层口接口上，同时将电加热棒从杜瓦罐罐口插入罐中加热，加热温度不低于100摄氏度。
步骤二、启动主机械泵，同时旁通阀打开，并且使三通系统主阀与旁通阀连通、与系统主泵断开，真空机组通过旁通阀和三通系统主阀与真空系统管路连通，然后当增压泵的吸气端的真空度达到3000Pa时，启动增压泵。
步骤三、启动维持泵，维持阀也同时打开，当维持泵的吸气端的真空度达到5Pa时，启动系统主泵，同时启动给系统主泵降温用的冷水机。
步骤四、当真空系统管路中的真空度达到5Pa时，旁通阀关闭，增压泵关闭，然后通过热氮接口向真空系统管路内充不低于100摄氏度的加热氮气，氮气充完后，再打开旁通阀，然后当增压泵的吸气端的真空度达到3000Pa时，再次启动增压泵。
步骤五、当真空系统管路中的真空度再次达到5Pa时，关闭旁通阀、维持阀和维持泵，同时打开前级阀，并且使三通系统主阀与系统主泵连通，此时真空机组和系统主泵与真空系统管路连通，真空机组作为系统主泵的前级部分辅助系统主泵抽取真空系统管路。
步骤六、当真空系统管路远离液氮冷阱的一端的真空度达到5E-4Pa时，杜瓦罐夹层真空抽取结束，此时通过封存工装将杜瓦罐夹层口与真空系统管路切断并密封，然后使三通系统主阀与系统主泵断开，通过热氮接口向真空系统管路内充不低于100摄氏度的加热氮气，多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统完成一次杜瓦罐夹层抽真空作业。
步骤七、更换新的需要进行杜瓦罐夹层抽真空作业的杜瓦罐，关闭前级阀，打开旁通阀，真空机组通过旁通阀和三通系统主阀与真空系统管路连通，然后重复步骤三至步骤六，直至不再需要进行杜瓦罐夹层抽真空作业为止。
步骤八、关停多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，即先停系统主泵，再停增压泵和主机械泵，然后由维持泵执行系统主泵降温时的压力需求，待系统主泵的温度降下来后，再关闭维持泵，最后关闭所有开着的阀门和总电源。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：1、本发明可以一次性抽多支杜瓦罐，效率非常高，所以解决了杜瓦罐的大批量生产的问题，节约了大量的人力物力。2、与传统技术相比，本发明工序简单，无需再采用反复多次充、抽热氮的方法来提高杜瓦罐夹层的真空度，所以大大降低了杜瓦罐夹层的真空抽取操作时间，不会造成资源的浪费。3、本发明的产品质量非常稳定，可以保证杜瓦罐罐内的夹层的真空度不低于5E-3Pa，也就是说，本发明在提高了杜瓦罐的生产效率的同时，还保证了杜瓦罐罐内的夹层的真空度精准。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是图1的俯视示意图。
附图标记：1－真空机组、2－三通管件A、3－旁通阀、4－前级阀、5－三通管件B、6－维持阀、7－维持泵、8－系统主泵、9－水冷阱、10－三通系统主阀、11－液氮冷阱、12－真空系统管路、13－杜瓦罐夹层口接口、14－热氮接口、15－电阻规和电离规测点接口、16－真空专用不锈钢连接软管A、17－真空专用不锈钢连接软管B、18－真空专用不锈钢连接软管C、19－主机械泵、20－增压泵。
具体实施方式
实施例参见图1、图2所示，这种多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，包括有真空机组1、三通管件A2、旁通阀3、前级阀4、三通管件B5、维持阀6、维持泵7、系统主泵8、水冷阱9、三通系统主阀10、液氮冷阱11和真空系统管路12，其中真空机组1中包括有主机械泵19和增压泵20，真空系统管路12上间隔设置有杜瓦罐夹层口接口13，真空系统管路12上还设置有热氮接口14和电阻规和电离规测点接口15。
所述主机械泵19的吸气端与增压泵20的出气端连通，增压泵20的吸气端与三通管件A2的第一个端口连通，三通管件A2的第二个端口通过前级阀4与三通管件B5的第一个端口连通，三通管件B5的第二个端口通过维持阀6与维持泵7的吸气端连通，三通管件B5的第三个端口与系统主泵8的出气端连通，系统主泵8的吸气端通过水冷阱9与三通系统主阀10的第一个端口连通，三通系统主阀10的第二个端口通过旁通阀3与三通管件A2的第三个端口连通，三通系统主阀10的第三个端口通过液氮冷阱11与真空系统管路12连通。
所述真空系统管路12为环形管路、U形管路、T形管路或一字形管路。本实施例中，真空系统管路12为环形管路。
本实施例中，主机械泵19的吸气端通过真空专用不锈钢连接软管A16与增压泵20的出气端连通。增压泵20的吸气端通过真空专用不锈钢连接软管B17与三通管件A2的第一个端口连通。三通系统主阀10的第三个端口通过液氮冷阱11与真空专用不锈钢连接软管C18的一端连通，真空专用不锈钢连接软管C18的另一端又与真空系统管路12连通。
所述系统主泵8可以是扩散泵或分子泵，主机械泵19可以是旋片泵或滑阀泵，增压泵20可以是罗茨泵。本实施例中，所有的泵的泵体材质均为铸铁或铸铝。
本实施例中，本发明采用专业的电器控制系统控制，所述电阻规和电离规测点接口15用来与电器控制系统中的检测装置连接，电器控制系统控制可以做到无人看守就完成所有抽气工作，实现了杜瓦罐夹层的真空抽取工艺的全自动控制。
这种应用多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统的杜瓦罐夹层真空抽取方法，其步骤如下：步骤一、将需要进行杜瓦罐夹层抽真空作业的杜瓦罐通过封存工装连接到多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统中的杜瓦罐夹层口接口13上，同时将电加热棒从杜瓦罐罐口插入罐中加热，加热温度不低于100摄氏度；步骤二、启动主机械泵19，同时旁通阀3打开，并且使三通系统主阀10与旁通阀3连通、与系统主泵8断开，真空机组1通过旁通阀3和三通系统主阀10与真空系统管路（12）连通，然后当增压泵20的吸气端的真空度达到3000Pa时，启动增压泵20；步骤三、启动维持泵7，维持阀6也同时打开，当维持泵7的吸气端的真空度达到5Pa时，启动系统主泵8，同时启动给系统主泵8降温用的冷水机；步骤四、当真空系统管路12中的真空度达到5Pa时，旁通阀3关闭，增压泵20关闭，然后通过热氮接口14向真空系统管路12内充不低于100摄氏度的加热氮气，氮气充完后，再打开旁通阀3，然后当增压泵20的吸气端的真空度达到3000Pa时，再次启动增压泵20；步骤五、当真空系统管路12中的真空度再次达到5Pa时，关闭旁通阀3、维持阀6和维持泵7，同时打开前级阀4，并且使三通系统主阀10与系统主泵8连通，此时真空机组1和系统主泵8与真空系统管路12连通，真空机组1作为系统主泵8的前级部分辅助系统主泵8抽取真空系统管路12；步骤六、当真空系统管路12远离液氮冷阱11的一端的真空度达到5E-4Pa时，杜瓦罐夹层真空抽取结束，此时通过封存工装将杜瓦罐夹层口与真空系统管路12切断并密封，然后使三通系统主阀10与系统主泵8断开，通过热氮接口14向真空系统管路12内充不低于100摄氏度的加热氮气，多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统完成一次杜瓦罐夹层抽真空作业；步骤七、更换新的需要进行杜瓦罐夹层抽真空作业的杜瓦罐，关闭前级阀4，打开旁通阀3，真空机组1通过旁通阀3和三通系统主阀10与真空系统管路12连通，然后重复步骤三至步骤六，直至不再需要进行杜瓦罐夹层抽真空作业为止；步骤八、关停多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，即先停系统主泵8，再停增压泵20和主机械泵19，然后由维持泵7执行系统主泵降温时的压力需求，待系统主泵8的温度降下来后，再关闭维持泵7，最后关闭所有开着的阀门和总电源。
本实施例中，主机械泵19的极限压力：50Pa。维持泵7的极限压力：6.5E-2Pa。杜瓦罐容积：450L/支（通常情况下）。杜瓦罐夹层容积：120L/支（通常情况下）。进气口空气温度：常温。环境压力：一个大气压。气体中余量成分：空气、微量水（高真空条件下以气态形式出现）。本发明排气时间要求：≤100h。进气温度（Temp of inlet gas）：<25℃。电源（Power Supply）：380V/50Hz。冷却水（Cooling Water）：0.2～0.4MPa。冷却水温度（Temp of Cooling Water）：<20℃。仪表空气（Compress Gas Supply）：0.4～0.6MPa。氮气（Nitrogen）：0.4～0.6MPa。安装环境（Installation）：室内/inside。
本实施例中，本发明的极限真空度大于等于5E-4Pa为合格；本发明的的检漏标准为5E-10Pa/s为合格；本发明的的整体漏放气速率不大于5E-5Pa/s为合格；杜瓦罐在本发明的中连续排气经过工艺处理后夹层内的真空度可以达至5E-2Pa为合格。
Claims (8)
1.一种多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，其特征在于：包括有真空机组（1）、三通管件A（2）、旁通阀（3）、前级阀（4）、三通管件B（5）、维持阀（6）、维持泵（7）、系统主泵（8）、水冷阱（9）、三通系统主阀（10）、液氮冷阱（11）和真空系统管路（12），其中真空机组（1）中包括有主机械泵（19）和增压泵（20），真空系统管路（12）上间隔设置有杜瓦罐夹层口接口（13），真空系统管路（12）上还设置有热氮接口（14）；
所述主机械泵（19）的吸气端与增压泵（20）的出气端连通，增压泵（20）的吸气端与三通管件A（2）的第一个端口连通，三通管件A（2）的第二个端口通过前级阀（4）与三通管件B（5）的第一个端口连通，三通管件B（5）的第二个端口通过维持阀（6）与维持泵（7）的吸气端连通，三通管件B（5）的第三个端口与系统主泵（8）的出气端连通，系统主泵（8）的吸气端通过水冷阱（9）与三通系统主阀（10）的第一个端口连通，三通系统主阀（10）的第二个端口通过旁通阀（3）与三通管件A（2）的第三个端口连通，三通系统主阀（10）的第三个端口通过液氮冷阱（11）与真空系统管路（12）连通。
2.根据权利要求1所述的多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，其特征在于：所述真空系统管路（12）上还设置有电阻规和电离规测点接口（15）。
3.根据权利要求1所述的多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，其特征在于：所述真空系统管路（12）为环形管路、U形管路、T形管路或一字形管路。
4.根据权利要求1所述的多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，其特征在于：所述主机械泵（19）的吸气端通过真空专用不锈钢连接软管A（16）与增压泵（20）的出气端连通。
5.根据权利要求1所述的多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，其特征在于：所述增压泵（20）的吸气端通过真空专用不锈钢连接软管B（17）与三通管件A（2）的第一个端口连通。
6.根据权利要求1所述的多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，其特征在于：所述三通系统主阀（10）的第三个端口通过液氮冷阱（11）与真空专用不锈钢连接软管C（18）的一端连通，真空专用不锈钢连接软管C（18）的另一端又与真空系统管路（12）连通。
7.根据权利要求1所述的多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，其特征在于：所述系统主泵（8）是扩散泵或分子泵，所述主机械泵（19）是旋片泵或滑阀泵，所述增压泵（20）是罗茨泵。
8.一种应用上述权利要求1至7中任意一项所述的多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统的杜瓦罐夹层真空抽取方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、将需要进行杜瓦罐夹层抽真空作业的杜瓦罐通过封存工装连接到多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统中的杜瓦罐夹层口接口（13）上，同时将电加热棒从杜瓦罐罐口插入罐中加热，加热温度不低于100摄氏度；
步骤二、启动主机械泵（19），同时旁通阀（3）打开，并且使三通系统主阀（10）与旁通阀（3）连通、与系统主泵（8）断开，真空机组（1）通过旁通阀（3）和三通系统主阀（10）与真空系统管路（12）连通，然后当增压泵（20）的吸气端的真空度达到3000Pa时，启动增压泵（20）；
步骤三、启动维持泵（7），维持阀（6）也同时打开，当维持泵（7）的吸气端的真空度达到5Pa时，启动系统主泵（8），同时启动给系统主泵（8）降温用的冷水机；
步骤四、当真空系统管路（12）中的真空度达到5Pa时，旁通阀（3）关闭，增压泵（20）关闭，然后通过热氮接口（14）向真空系统管路（12）内充不低于100摄氏度的加热氮气，氮气充完后，再打开旁通阀（3），然后当增压泵（20）的吸气端的真空度达到3000Pa时，再次启动增压泵（20）；
步骤五、当真空系统管路（12）中的真空度再次达到5Pa时，关闭旁通阀（3）、维持阀（6）和维持泵（7），同时打开前级阀（4），并且使三通系统主阀（10）与系统主泵（8）连通，此时真空机组（1）和系统主泵（8）与真空系统管路（12）连通，真空机组（1）作为系统主泵（8）的前级部分辅助系统主泵（8）抽取真空系统管路（12）；
步骤六、当真空系统管路（12）远离液氮冷阱（11）的一端的真空度达到5E-4Pa时，杜瓦罐夹层真空抽取结束，此时通过封存工装将杜瓦罐夹层口与真空系统管路（12）切断并密封，然后使三通系统主阀（10）与系统主泵（8）断开，通过热氮接口（14）向真空系统管路（12）内充不低于100摄氏度的加热氮气，多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统完成一次杜瓦罐夹层抽真空作业；
步骤七、更换新的需要进行杜瓦罐夹层抽真空作业的杜瓦罐，关闭前级阀（4），打开旁通阀（3），真空机组（1）通过旁通阀（3）和三通系统主阀（10）与真空系统管路（12）连通，然后重复步骤三至步骤六，直至不再需要进行杜瓦罐夹层抽真空作业为止；
步骤八、关停多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统，即先停系统主泵（8），再停增压泵（20）和主机械泵（19），然后由维持泵（7）执行系统主泵降温时的压力需求，待系统主泵（8）的温度降下来后，再关闭维持泵（7），最后关闭所有开着的阀门和总电源。
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