CN104500972A - 用于深冷压力容器的低温吸附剂装置及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种该用于深冷压力容器的低温吸附剂装置及其生产工艺，深冷压力容器包括内容器和外容器，内容器的封头中下部位置上开设有工艺人孔，外容器的封头上与工艺人孔位置相对应开设有加料口，低温吸附剂装置包括吸附剂筒体，吸附剂筒体具有内径相同而外径不同的上部筒体段和下部筒体段，上部筒体段的开口端部圆滑焊接有筒体封头，下部筒体段的开口端部内侧焊接有筛板装置，下部筒体段的开口端部外侧焊接在工艺人孔上。本发明通过增大通流面积，提高和改善低温吸附剂效能的发挥；通过结构的改进，改善结构受力状况，消除焊接质量存在隐患，提高压力容器的安全性；通过位置布置的改进，改善操作条件，减轻劳动强度。

Description

用于深冷压力容器的低温吸附剂装置及其生产工艺

技术领域

本发明涉及低温吸附剂装置，具体地指一种用于深冷压力容器的低温吸附剂装置及其生产工艺。

背景技术

深冷压力容器绝热夹层的真空度，是保证真空绝热低温容器之绝热性能的关键因素。真空夹层中设置低温吸附剂盒是维持夹层真空的重要措施。抽真空封结后，低温吸附剂开始吸附漏气和夹层中材料的放气，起到延长真空寿命的作用。如何使低温吸附剂充分发挥其吸附性能，低温吸附剂装置的结构设计及位置布置尤为重要。

目前在用的低温吸附剂装置有中心筒式低温吸附剂装置(以下简称中心筒式结构)和帽形低温吸附剂装置(以下简称帽形结构)，装置通过焊接方式与内容器连接。

上述低温吸附剂装置的结构存在以下缺点：

1)中心筒式结构的主要部件有加强管、筒管和圆板，以及帽形结构的主要部件封头、筒体、球型筛板和封板等组成。中心筒式结构的主要部件加强管、筒管和圆板，以及帽形结构的主要部件封头和筒体，它们彼此间的连接全为角焊缝形式，在低温和高压力环境中，焊缝长期在交变载荷作用下因疲劳而产生裂纹，造成内容器泄露。一旦出现这种情况，容器就将丧失绝热状态，严重影响容器的安全性；

2)中心筒式结构的内径小(130mm)，长度长(2000mm)，因结构细长，底部的低温吸附剂距真空室较远，吸附的通流面积较小，均造成吸附效果难以正常发挥；

3)帽形结构的虽截面尺寸比中心筒式结构有所增大，但因球型筛板通透面积过小，至使实际的通流面积较中心筒式结构相比并未得到有效改善，吸附效果仍然未正常发挥。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是要提供一种用于深冷压力容器的低温吸附剂装置及其生产工艺，其通过增大通流面积，提高和改善低温吸附剂效能的发挥；通过结构的改进，改善结构受力状况，消除焊接质量存在隐患，提高压力容器的安全性；通过位置布置的改进，改善操作条件，减轻劳动强度。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种用于深冷压力容器的低温吸附剂装置，所述深冷压力容器包括内容器和外容器，所述内容器的封头中下部位置上开设有工艺人孔，所述外容器的封头上与工艺人孔位置相对应开设有加料口，所述低温吸附剂装置设置在工艺人孔上，所述低温吸附剂装置包括吸附剂筒体，所述吸附剂筒体具有内径相同而外径不同的上部筒体段和下部筒体段，所述上部筒体段的筒壁厚度小于下部筒体段的筒壁厚度，所述上部筒体段的开口端部圆滑焊接有筒体封头，所述下部筒体段的开口端部内侧焊接有筛板装置，所述下部筒体段的开口端部外侧焊接在工艺人孔上，所述吸附剂筒体、筒体封头和筛板装置形成的空腔中填装有吸附剂。

进一步地，所述下部筒体段的筒壁厚度与上部筒体段的筒壁厚度之差的最大值为18mm。

再进一步地，所述下部筒体段的外壁与上部筒体段的外壁之间设置有圆滑过渡面。

再进一步地，所述筛板装置包括一对筛板，所述一对筛板之间夹持有不锈钢网，所述一对筛板的外边缘与下部筒体段的开口端部内侧焊接相连；所述一对筛板和不锈钢网上对应于所述加料口的位置上还开设有相连通的吸附剂投料口，所述吸附剂投料口处设置有活动盖板组件。

再进一步地，所述吸附剂筒体的中轴线与内容器的水平轴心线之间的夹角为25～40°。

再进一步地，所述吸附剂筒体的中轴线与内容器的水平轴心线之间的夹角为30～35°。

本发明还提供了一种用于深冷压力容器的低温吸附剂装置的生产工艺，包括以下步骤：

1)根据所述低温吸附剂装置的设计要求，加工得到一对筛板、不锈钢网、活动盖板组件、吸附剂筒体和筒体封头，在一对筛板和不锈钢网上开设吸附剂投料口，在内容器的封头中下部位置上开设工艺人孔，在外容器的封头上与工艺人孔位置相对应开设加料口；

2)将吸附剂筒体的下部筒体段牢固焊接在内容器的工艺人孔上；

3)待内容器清理、检测完成后，将筒体封头与吸附剂筒体的上部筒体段对接焊接牢固；

4)先将第一个筛板与下部筒体段的开口端部内侧圆周焊接牢固，焊接完成后加装不锈钢网，再将第二个筛板与第一个筛板以多点塞焊的方式连接为一体，然后在吸附剂投料口处装配活动盖板组件，从吸附剂投料口向内填装吸附剂，关闭活动盖板组件即可。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的低温吸附剂装置布置在内容器封头中下部位置，使低温吸附剂完全充分常时间浸泡在低温环境中，使其功效充分发挥。

2、本发明中吸附剂筒体和筒体封头采用对接接头焊接，提高焊缝的焊透性，有效减少焊缝长期在交变载荷作用下因疲劳而产生的裂纹，从而避免内容器泄露的可能性。

3、本发明中吸附剂筒体为非等厚壁厚结构，既满足结构强度、稳定性要求，又满足功能要求。

4、本发明中一对筛板在满足设计强度的前提下，尽可能增大筛板的通流面积，以增大低温吸附剂的交换面积，使低温吸附剂效能充分发挥。

5、本发明的低温吸附剂装置布置于内容器封头中下部，在换装低温吸附剂时便于操作，降低作业人员劳动强度。

附图说明

图1为本发明的低温吸附剂装置在深冷压力容器中的布置位置示意图；

图2为图1所示低温吸附剂装置的立体结构示意图；

图3为图2所示低温吸附剂装置的具体结构示意图；

图中：内容器1、外容器2、低温吸附剂装置3、吸附剂筒体3.1、上部筒体段3.1a、下部筒体段3.1b、圆滑过渡面3.1c、筒体封头3.2、筛板装置3.3、筛板3.31、不锈钢网3.32、吸附剂投料口3.33、活动盖板组件3.34、吸附剂3.4、加料口4、工艺人孔5。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

如图1～3所示用于深冷压力容器的低温吸附剂装置，所述深冷压力容器包括内容器1和外容器2，所述内容器1的封头中下部位置上开设有工艺人孔5，所述外容器2的封头上与工艺人孔5位置相对应开设有加料口4，所述低温吸附剂装置3设置在工艺人孔5上，所述低温吸附剂装置3包括吸附剂筒体3.1，所述吸附剂筒体3.1具有内径相同而外径不同的上部筒体段3.1a和下部筒体段3.1b，所述上部筒体段3.1a的筒壁厚度小于下部筒体段3.1b的筒壁厚度，所述上部筒体段3.1a的开口端部圆滑焊接有筒体封头3.2，所述下部筒体段3.1b的开口端部内侧焊接有筛板装置3.3，所述下部筒体段3.1b的开口端部外侧焊接在工艺人孔5上，所述吸附剂筒体3.1、筒体封头3.2和筛板装置3.3形成的空腔中填装有吸附剂3.4。

下部筒体段3.1b的筒壁厚度与上部筒体段3.1a的筒壁厚度之差的最大值为18mm。

下部筒体段3.1b的外壁与上部筒体段3.1a的外壁之间设置有圆滑过渡面3.1c。

筛板装置3.3包括一对筛板3.31，所述一对筛板3.31之间夹持有不锈钢网3.32，所述一对筛板3.31的外边缘与下部筒体段3.1b的开口端部内侧焊接相连；所述一对筛板3.31和不锈钢网3.32上对应于所述加料口4的位置上还开设有相连通的吸附剂投料口3.33，所述吸附剂投料口3.33处设置有活动盖板组件3.34。

吸附剂筒体3.1的中轴线与内容器1的水平轴心线之间的夹角为30～35°。

用于深冷压力容器的低温吸附剂装置的生产工艺，包括以下步骤：

1)根据所述低温吸附剂装置的设计要求，加工得到一对筛板3.31、不锈钢网3.32、活动盖板组件3.34、吸附剂筒体3.1和筒体封头3.2，在一对筛板3.31和不锈钢网3.32上开设吸附剂投料口3.33，在内容器1的封头中下部位置上开设工艺人孔5，在外容器2的封头上与工艺人孔5位置相对应开设加料口4；

2)将吸附剂筒体3.1的下部筒体段3.1b牢固焊接在内容器1的工艺人孔5上；

3)待内容器1清理、检测完成后，将筒体封头3.2与吸附剂筒体3.1的上部筒体段3.1a对接焊接牢固；

4)先将第一个筛板3.31与下部筒体段3.1b的开口端部内侧圆周焊接牢固，焊接完成后加装不锈钢网3.32，再将第二个筛板3.31与第一个筛板3.31以多点塞焊的方式连接为一体，然后在吸附剂投料口3.33处装配活动盖板组件3.34，从吸附剂投料口3.33向内填装吸附剂3.4，关闭活动盖板组件3.34即可。

工作过程：

加料或吸料时，可打开加料口4和活动盖板组件3.34的盖板，低温吸附剂3.4通过吸附剂投料口3.33装入低温吸附剂装置3内。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (7)

1.一种用于深冷压力容器的低温吸附剂装置，所述深冷压力容器包括内容器(1)和外容器(2)，所述内容器(1)的封头中下部位置上开设有工艺人孔(5)，所述外容器(2)的封头上与工艺人孔(5)位置相对应开设有加料口(4)，所述低温吸附剂装置(3)设置在工艺人孔(5)上，其特征在于：

所述低温吸附剂装置(3)包括吸附剂筒体(3.1)，所述吸附剂筒体(3.1)具有内径相同而外径不同的上部筒体段(3.1a)和下部筒体段(3.1b)，所述上部筒体段(3.1a)的筒壁厚度小于下部筒体段(3.1b)的筒壁厚度，所述上部筒体段(3.1a)的开口端部圆滑焊接有筒体封头(3.2)，所述下部筒体段(3.1b)的开口端部内侧焊接有筛板装置(3.3)，所述下部筒体段(3.1b)的开口端部外侧焊接在工艺人孔(5)上，所述吸附剂筒体(3.1)、筒体封头(3.2)和筛板装置(3.3)形成的空腔中填装有吸附剂(3.4)。

2.根据权利要求1所述用于深冷压力容器的低温吸附剂装置，其特征在于：所述下部筒体段(3.1b)的筒壁厚度与上部筒体段(3.1a)的筒壁厚度之差的最大值为18mm。

3.根据权利要求2所述用于深冷压力容器的低温吸附剂装置，其特征在于：所述下部筒体段(3.1b)的外壁与上部筒体段(3.1a)的外壁之间设置有圆滑过渡面(3.1c)。

4.根据权利要求1或2或3所述用于深冷压力容器的低温吸附剂装置，其特征在于：所述筛板装置(3.3)包括一对筛板(3.31)，所述一对筛板(3.31)之间夹持有不锈钢网(3.32)，所述一对筛板(3.31)的外边缘与下部筒体段(3.1b)的开口端部内侧焊接相连；所述一对筛板(3.31)和不锈钢网(3.32)上对应于所述加料口(4)的位置上还开设有相连通的吸附剂投料口(3.33)，所述吸附剂投料口(3.33)处设置有活动盖板组件(3.34)。

5.根据权利要求1或2或3所述用于深冷压力容器的低温吸附剂装置，其特征在于：所述吸附剂筒体(3.1)的中轴线与内容器(1)的水平轴心线之间的夹角为25～40°。

6.根据权利要求5所述用于深冷压力容器的低温吸附剂装置，其特征在于：所述吸附剂筒体(3.1)的中轴线与内容器(1)的水平轴心线之间的夹角为30～35°。

7.一种权利要求4所述用于深冷压力容器的低温吸附剂装置的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)根据所述低温吸附剂装置的设计要求，加工得到一对筛板(3.31)、不锈钢网(3.32)、活动盖板组件(3.34)、吸附剂筒体(3.1)和筒体封头(3.2)，在一对筛板(3.31)和不锈钢网(3.32)上开设吸附剂投料口(3.33)，在内容器(1)的封头中下部位置上开设工艺人孔(5)，在外容器(2)的封头上与工艺人孔(5)位置相对应开设加料口(4)；

2)将吸附剂筒体(3.1)的下部筒体段(3.1b)牢固焊接在内容器(1)的工艺人孔(5)上；

3)待内容器(1)清理、检测完成后，将筒体封头(3.2)与吸附剂筒体(3.1)的上部筒体段(3.1a)对接焊接牢固；

4)先将第一个筛板(3.31)与下部筒体段(3.1b)的开口端部内侧圆周焊接牢固，焊接完成后加装不锈钢网(3.32)，再将第二个筛板(3.31)与第一个筛板(3.31)以多点塞焊的方式连接为一体，然后在吸附剂投料口(3.33)处装配活动盖板组件(3.34)，从吸附剂投料口(3.33)向内填装吸附剂(3.4)，关闭活动盖板组件(3.34)即可。