CN104033725B - 多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备，包括油扩散真空机组、两个循环加热房、氮气加热系统、空气循环加热系统和电气控制柜，油扩散真空机组位于左、右侧循环加热房之间的正中间位置，氮气加热系统用于循环加热房内的罐体夹层的热氮供应，空气循环加热系统用于循环加热房内的罐体供热，电气控制柜用于控制整个抽真空系统。油扩散真空机组位于左、右侧循环加热房之间的正中间位置，使得抽真空口距离真空机组的管路距离变短，优化了真空管路，保证了产品的真空品质的一致性，房体两侧开有多组外置式抽真空口，实现了在加热房外面封接真空绝热气瓶的真空口，同时被加工件在加热房内烘烤，避免了低温封接对瓶体真空度的影响。

Description

多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备

技术领域

本发明涉及一种多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备。

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，总的来说导致产品质量不稳定。

对LNG低温瓶进行抽真空，需要在尽量高温的情况下进行对抽真空口进行封口，这就要求工艺上的及时性，而高温情况下，操作人员无法立即进入加热房内进行抽真空口封口，过往的工艺安排是在烘房冷却后进行封口，冷却是有一定时间等待的，而低温封接对瓶体真空度的影响。因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种能实现高温真空封口的多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备。

本发明采用的技术方案是：

多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备，包括油扩散真空机组、两个循环加热房、氮气加热系统、空气循环加热系统和电气控制柜，所述油扩散真空机组位于左、右侧循环加热房之间的正中间位置，所述氮气加热系统用于循环加热房内的罐体夹层的热氮供应，所述空气循环加热系统用于循环加热房内的罐体供热，所述电气控制柜用于控制整个抽真空系统。

所述循环加热房包括房体，所述房体内表层覆有隔热岩棉，所述房体外安装有密封门，所述房体两侧均匀开有多组外置式抽真空口，该抽真空口与房体内被加工件真空口相对，所述房体顶部安装有循环风机，该循环风机通过管道与房体内顶部安装的被加工件内循环加热进气管连通，相邻两被加工件上设有内循环加热进气口，所述房体外侧顶部开有房内循环加热进气口，该房内循环加热进气口与房体内顶部安装的房内循环加热进气管连通，所述房体内底部安装有房内循环加热出管，该房内循环加热出管与房体外侧底部开有的房内循环加热出气口连通，所述房体内设置有多道用于放置被加工件的转运车。

所述房体内底部设置有多道运输转运车的路轨。

所述油扩散真空机组包括油扩散泵和罗茨真空泵，所述油扩散泵前配置有油扩散泵前级旋片泵，所述罗茨真空泵前配置有罗茨泵前级旋片泵，所述油扩散泵上端两侧分别与真空主管路连接，所述油扩散泵上端两侧的管路上安装有露点仪，所述真空主管路上均布多个真空分支管，所述油扩散泵上端一侧与水蒸汽捕获冷阱连接，所述水蒸汽捕获冷阱通过管道与罗茨真空泵连接，该管道侧面通过另一管路连接至油扩散泵前级旋片泵。

所述每个真空分支管上安装有真空电磁阀，所述真空分支管上设有多组抽真空口，该抽真空口通过连接真空管件穿过外置式抽真空口与房体内被加工件真空口对接，所述抽真空口上安装有真空检漏电磁阀，所述真空分支管上还开有氮气置换热氮冲入口。

所述水蒸汽捕获冷阱与罗茨真空泵连接的管道上安装有充气阀。

所述空气循环加热系统包括加热炉、燃气燃烧机和循环热风机，所述燃气燃烧机安装于加热炉侧面，所述循环热风机顶部通过管道与尾气管连通，所述尾气管下端连接至加热炉体内，所述尾气管下部一侧连接进气横管，所述进气横管下端连接至加热炉内，所述加热炉外伸出一出气管道，该出气管道与两循环加热房顶部的房内循环加热进气口连通，所述循环热风机侧面与回气管路连通，该回气管路与两循环加热房底部的房内循环加热出气口连通。

所述回气管路和出气管道上均安装有温度传感器。

本发明的有益效果：油扩散真空机组位于左、右侧循环加热房之间的正中间位置，使得抽真空口距离真空机组的管路距离变短，优化了真空管路，保证了产品的真空品质的一致性，房体两侧开有多组外置式抽真空口，实现了在加热房外面封接被加工件（真空绝热气瓶）的真空口，同时被加工件在加热房内烘烤，避免了低温封接对瓶体真空度的影响，更加人性化的安全操作。

附图说明

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明的后视图。

图4为本发明循环加热房的结构示意图。

图5为图4循环加热房的侧视图。

图6为图4循环加热房的后视图。

图7为本发明的油扩散真空机组结构示意图。

图8为本发明的油扩散真空机组侧视图。

图9为本发明的油扩散真空机组俯视图。

图10为本发明的空气循环加热系统结构示意图。

图11为图10的空气循环加热系统侧视图。

图12为图10的空气循环加热系统俯视图

其中：1、油扩散真空机组，2、电气控制柜，3、左侧循环加热房，5、空气循环加热系统，6、氮气加热系统，7、右侧循环加热房，

11、抽真空口，12、氮气置换热氮冲入口，13、真空检漏电磁阀，14、真空电磁阀，15、真空主管路，16、真空分支管，17、水蒸汽捕获冷阱，18、充气阀，19、罗茨真空泵，110、罗茨泵前级旋片泵，111、油扩散泵前级旋片泵，112、露点仪，113、油扩散泵，114、管道，115、另一管路，

371、隔热岩棉，372、房体，373、房内循环加热进气管，374、被加工件，375、被加工件内循环加热进气管，376、循环风机，377、密封门，378、房内循环加热进气口，379、房内循环加热出气口，3710、转运车，3711、房内循环加热出管，3712、内循环加热进气口，3713、路轨，3714、外置式抽真空口，

51、温度传感器，52、回气管路，53、循环热风机，54、燃气燃烧机，55、岩棉隔热板，56、炉芯，561、左侧炉芯，562、右侧炉芯，57、加热炉，58、出气管道，59、尾气管，510、隔板，511、管道，512、进气横管，513、旋流节。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。

如图1至3所示，本发明的多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备，包括油扩散真空机组1、两个循环加热房、氮气加热系统6、空气循环加热系统5和电气控制柜2，油扩散真空机组1位于左、右侧循环加热房3、7之间的正中间位置，氮气加热系统6用于循环加热房内的罐体夹层的热氮供应，空气循环加热系统5用于循环加热房内的罐体供热，电气控制柜2用于控制整个抽真空系统。

如图4至6所示，循环加热房包括房体372，房体372内表层覆有隔热岩棉371，隔热岩棉371具有良好保温隔热效果，在房体372外安装有密封门377，密封门377能够保证加热房内温度不会随外界影响，房体372两侧均匀开有多组外置式抽真空口3714，图6中可以看出外置式抽真空口3714的设置是根据被加工件374设置的，其外置式抽真空口3714与房体372内被加工件374真空口相对，外置式抽真空口3714可以实现对被加工件374进行房外封口，解决了操作人员无法进入高温房内真口度封口的难题。

房体372顶部安装有循环风机376，该循环风机376通过管道与房体372内顶部安装的被加工件内循环加热进气管375连通，房体372的被加工件374在加热管的氛围下，逐渐升温，相邻两被加工件374上设有内循环加热进气口3712，使得被加工件374（多层缠绕真空绝热气瓶）内部进行主动循环加热，解决了原有采用热传导形式加热，受热不均，加热时间长的问题。

房体372外侧顶部开有房内循环加热进气口378，该房内循环加热进气口378与房体372内顶部安装的房内循环加热进气管373连通，房体372内底部安装有房内循环加热出管3711，该房内循环加热出管3711与房体372外侧底部开有的房内循环加热出气口379连通，实现了房内循环加热，内外空气进行循环流动。

房体372内设置有多道用于放置被加工件374的转运车3710，房体372内底部设置有多道运输转运车3710的路轨3713。转运车3710上可放置多个真空绝热气瓶，操作人员在房体外通过推拉转运车3710进入路轨3713，轻松的将真空绝热气瓶送入加热房内，省时省力。

本申请中提及的房体372为钢结构。整个房体结构牢靠，拆装方便。

如图7至9所示，油扩散真空机组1它包括油扩散泵113和罗茨真空泵19，油扩散泵113前配置有油扩散泵前级旋片泵111，罗茨真空泵19前配置有罗茨泵前级旋片泵110，油扩散泵113上端两侧分别与真空主管路15连接，相比较于现有技术，有两根真空主管路15，可以一次性抽多支杜瓦罐，且真空口距离真空机组的管路两侧距离一致，保持真空度一致，油扩散泵113上端两侧的管路上安装有露点仪112，露点仪112可以对容器夹层抽真空的工作质量实施全方位的监控，真空主管路15上均布多个真空分支管16（图7中显示有4根分支），油扩散泵113上端一侧与水蒸汽捕获冷阱17连接，水蒸汽捕获冷阱17作用是吸收被抽气体中的水蒸气，保证进入真空泵的气体是干燥的，防止泵体内真空泵油的污染，水蒸汽捕获冷阱17通过管道114与罗茨真空泵19连接，水蒸汽捕获冷阱17与罗茨真空泵19连接的管道114上安装有充气阀18，该管道114侧面通过另一管路115连接至油扩散泵前级旋片泵111。

每个真空分支管16上安装有真空电磁阀14，真空分支管16上设有多组抽真空口11，该抽真空口11通过连接真空管件穿过外置式抽真空口3714与房体内被加工件真空口对接，抽真空口11上安装有真空检漏电磁阀13，真空分支管16上还开有氮气置换热氮冲入口12。通过氮气置换热氮冲入口12向真空系统管路内充不低于100℃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。

油扩散真空机组1优化了真空管路系统，保证了产品的真空品质的一致性，有两根真空主管路15，且真空口距离真空机组的管路两侧距离一致，减少了被抽气体的阻力，从而提高了抽速和真空度。

在LNG夹层抽真空系统中装有瑞士进口的露点仪与工业电脑连接，通过485的通讯电路对夹层中的空气质量和容器所需要的质量数据进行分析，对容器夹层抽真空的工作质量实施全方位的监控。

如图10至12所示，空气循环加热系统5包括加热炉57、燃气燃烧机54和循环热风机53，燃气燃烧机54安装于加热炉57侧面，加热炉57内设有左、右炉芯56，送入一定风速和风量的空气，点燃空气与燃料的混合物，式炉芯56燃烧，左、右炉芯56之间通过隔板510分隔，循环热风机53顶部通过管道511与尾气管59连通，冷空气预热过程中，有一部分尾气要回收，尾气管59上设置有旋流节513，使废气在旋流节513中旋流上返。

尾气管59下端连接至加热炉57体内，被预热的空气，随尾气管59进入加热炉57体内，尾气管59下部一侧连接进气横管512，进气横管512下端连接至右侧炉芯562，左侧炉芯561顶部通过管道511与出气管道58连通，被加热的空气通过右侧炉芯562后经左侧炉芯561，再从出气管道58排出，该出气管道58与两循环加热房顶部的房内循环加热进气口连通，循环热风机53侧面与回气管路52连通，该回气管路52与两循环加热房底部的房内循环加热出气口连通。

该循环加热装置的回气管路52和出气管道58上均安装有温度传感器51。运用工业电脑控制燃气燃烧机的热能释放，对系统加热完全实现自控。此外，加热炉57外壳上加设有岩棉隔热板55。具有良好的隔热保温作用。利用燃烧燃气加热的方式对系统进行加热，区别原有采用电加热形式，能耗为传统电加热形式的30%；尾气排放时，系统可以对尾气的热容量再次收集，保证热能利用率达到最大化；合理的炉体构造，保证了炉内的热容量，满足恒定系统加热温度。

本发明将真空绝热气瓶的真空口封接放到了加热房的外面，避免了低温封接对瓶体真空度的影响，更加人性化的安全操作，将抽真空口伸出烘房外，完美地解决抽真空的问题；同时被加工件（多层缠绕真空绝热气瓶）内部实现了主动循环加热，能够让瓶内的热容量迅速达到平衡，有利于抽真空工艺的运行。

多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备由油扩散真空机组1、两个循环加热房、氮气加热系统6、空气循环加热系统5和电气控制柜2组成。先开启水源、电源，由旋片罗茨机组启动对罐体夹层进行预抽，直到真空度达到100帕以内，氮气加热炉61同时也启动升温预热，燃气加热炉57点火加热，当燃气炉炉体内气体的温度升至近400℃时，开启循环热风机53进行吸风送风运行，直至热风循环至入口温度250℃左右，出口（回气）温度130℃，并一直保持连续运行，对罐体内胆作加热，热风循环使罐体夹层内水汽不断蒸发，使内胆外表面上的水汽及附作气体分子激活配合夹层里置换彻底，当氮气加热炉61炉体内温度上升至200℃时，开启充氮阀，使氮气冲入罐体夹层内，氮口输入夹层温度为130℃～155℃之间，同时关闭旋片机组前端的汽动挡板阀，并关闭旋片机组，打开管路上氮气汽动挡板阀，热氮冲吸入罐夹层中，待夹层中真空度近似回一个大气压时，停止冲氮（整个冲氮压力≦0.15MPa），关闭冲氮阀门，闷数小时（依据置换气体的所含水分决定），再开启旋片真空机组，且开启真空置换管路阀门，将夹层中的氮气、置换气体及其它气体混合抽出皮夹层真空度100帕以内再冲入氮气。

如此三次循环置换，直到真空置换由瑞士露点仪112给出夹层气体数据后达标后，传与工业电脑界面显示被置换气体属干燥气体转入下道流程，以上流程，约需4～5天时间，在置换结束前三小时油扩散真空机组1启动并加热，关闭氮气置换管路各部位阀门，开启高真空阀门，对罐体夹层进行抽高真空，启动扩散机组上旋片罗茨机组，使系统抽至10帕以内，开启高阀，油扩散泵113开始工作并将夹层真空抽到5×10^-3帕～9×10^-3帕之间（JB/T4783-2007，真空度为≦5×10^-2）约需24小时，关闭高真空机组，关闭燃气加热循环系统，封结罐体真空管堵头或阀冂，加热置换抽真空结束。

炉房外装卸工装，保证了操作人员的安全性、可操作性及工作环境，在高真空度下封结气瓶，确保罐体质量有了保障，采用内加热与外加热相结合，但仪器仪表动力源都在常态、常温的空间实施，操作人员都在常态、常温的工作空间工作，对容器胚体的质量检验是在常态下进行检验的，因为根据研究用氦质谱检漏仪（只能在常态下检测，负压下，高压下都会产生误判），因此，整个抽真空系统的结构设置，对绝热气瓶进行加热、真空口封结都有有利因素，因而能得到高品质的产品。

Claims (6)

1.多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备，其特征在于：包括油扩散真空机组、两个循环加热房、氮气加热系统、空气循环加热系统和电气控制柜，所述油扩散真空机组位于左、右侧循环加热房之间的正中间位置，所述氮气加热系统用于循环加热房内的罐体夹层的热氮供应，所述空气循环加热系统用于循环加热房内的罐体供热，所述电气控制柜用于控制整个抽真空系统；所述循环加热房包括房体，所述房体内表层覆有隔热岩棉，所述房体外安装有密封门，所述房体两侧均匀开有多组外置式抽真空口，该抽真空口与房体内被加工件真空口相对，所述房体顶部安装有循环风机，该循环风机通过管道与房体内顶部安装的被加工件内循环加热进气管连通，相邻两被加工件上设有内循环加热进气口，所述房体外侧顶部开有房内循环加热进气口，该房内循环加热进气口与房体内顶部安装的房内循环加热进气管连通，所述房体内底部安装有房内循环加热出管，该房内循环加热出管与房体外侧底部开有的房内循环加热出气口连通，所述房体内设置有多道用于放置被加工件的转运车；所述油扩散真空机组包括油扩散泵和罗茨真空泵，所述油扩散泵前配置有油扩散泵前级旋片泵，所述罗茨真空泵前配置有罗茨泵前级旋片泵，所述油扩散泵上端两侧分别与真空主管路连接，所述油扩散泵上端两侧的管路上安装有露点仪，所述真空主管路上均布多个真空分支管，所述油扩散泵上端一侧与水蒸汽捕获冷阱连接，所述水蒸汽捕获冷阱通过管道与罗茨真空泵连接，该管道侧面通过另一管路连接至油扩散泵前级旋片泵。

2.根据权利要求1所述的多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备，其特征在于：所述房体内底部设置有多道运输转运车的路轨。

3.根据权利要求1所述的多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备，其特征在于：所述每个真空分支管上安装有真空电磁阀，所述真空分支管上设有多组抽真空口，该抽真空口通过连接真空管件穿过外置式抽真空口与房体内被加工件真空口对接，所述抽真空口上安装有真空检漏电磁阀，所述真空分支管上还开有氮气置换热氮冲入口。

4.根据权利要求3所述的多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备，其特征在于：所述水蒸汽捕获冷阱与罗茨真空泵连接的管道上安装有充气阀。

5.根据权利要求1所述的多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备，其特征在于：所述空气循环加热系统包括加热炉、燃气燃烧机和循环热风机，所述燃气燃烧机安装于加热炉侧面，所述循环热风机顶部通过管道与尾气管连通，所述尾气管下端连接至加热炉体内，所述尾气管下部一侧连接进气横管，所述进气横管下端连接至加热炉内，所述加热炉外伸出一出气管道，该出气管道与两循环加热房顶部的房内循环加热进气口连通，所述循环热风机侧面与回气管路连通，该回气管路与两循环加热房底部的房内循环加热出气口连通。

6.根据权利要求5所述的多层缠绕真空绝热气瓶抽真空系统装备，其特征在于：所述回气管路和出气管道上均安装有温度传感器。