CN104728600B - 一种低温真空容器气体吸附装置 - Google Patents

Abstract

一种低温真空容器气体吸附装置，其吸附剂盛装组件(4)包括吸附剂盛装筒(41)、吸附剂网挡(42)、密封板(43)、真空封装管(44)、安装底板(45)和吸附剂(46)；波纹管拉杆座组件(5)包括波纹管(51)、波纹管固定座(52)、拉伸杆(53)和连接杆(54)。吸附剂盛装组件(4)通过安装底板(45)固定在气体吸附装置的内容器底板(1)上。波纹管拉杆座组件(5)从冷屏顶板(2)的预留孔穿过，将波纹管固定座(52)紧贴在真空容器上盖板(3)的底面并焊接密封。连接杆(54)与吸附剂盛装组件(4)的密封板(43)上表面的凸缘(43a)焊接固定。

Description

一种低温真空容器气体吸附装置

技术领域

本发明涉及一种气体吸附装置。特别涉及一种用于低温真空容器的气体吸附装置。

背景技术

低温真空容器由内至外包含内容器，冷屏和真空容器，内空器和真空容器之间为真空夹层，维持真空夹层的真空度是保证低温真空容器绝热性能的关键因素。真空夹层真空度变化的主要原因是内外筒体漏气和夹层材料放气。随着时间的延长，真空夹层的气体不断累积，使得低温真空容器绝热性能下降，通常的改善措施是在真空夹层中设置气体吸附装置，将吸附剂盛装于吸附装置内，使得进入真空夹层的气体吸附在固体吸附剂内，从而改善绝热性能。

在低温真空容器建造过程中，吸附剂使用的通用方法是：将吸附剂置于敞口容器内，然后带有吸附剂的敞口容器在大气环境下安装于真空夹层内，使得吸附剂暴露于真空夹层，在真空夹层完成真空密封并抽真空后即可吸附剩余气体。这样存在的问题是：在吸附剂放置于真空夹层的过程中，吸附剂不可避免的一直与外界接触并从周围环境中吸附大量气体，使得吸附剂正式工作时吸附性能大大下降，进而影响低温真空容器的绝热性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种低温真空容器气体吸附装置。

本发明通过下述技术方案予以实现。

本发明低温真空容器气体吸附装置包括内容器底板、冷屏顶板和真空容器上盖板，其特征在于还包括吸附剂盛装组件和波纹管拉杆座组件。所述的内容器底板、冷屏顶板和真空容器上盖板由内至外平行布置，吸附剂盛装组件安装于内容器底板上，波纹管拉杆座组件安装于真空容器上盖板下方，吸附剂盛装组件和波纹管拉杆座组件连成一体。

所述吸附剂盛装组件包括吸附剂盛装筒、吸附剂网挡、密封板、真空封装管、安装底板和吸附剂。吸附剂放置于吸附剂盛装筒内部，吸附剂网档位于吸附剂上方，密封板位于吸附剂盛装筒上表面，真空封装管插入密封板的封装孔，安装底板位于吸附剂盛装筒下方。

吸附剂盛装筒的上端面中心开有阶梯形圆孔，底部设置有固定螺钉孔。阶梯形的圆孔由 上圆孔和下圆孔组成，上圆孔直径大于下圆孔直径。上圆孔的底面用于支撑吸附剂网挡，下圆孔用于盛装吸附剂。

吸附剂网挡的直径与所述吸附剂盛装筒上圆孔的直径相等，吸附剂网挡放置于所述吸附剂盛装筒的上圆孔底面上。

密封板的外径与所述吸附剂盛装筒的外径相等，密封板焊接在所述吸附剂盛装筒的上表面。密封板上表面中心带有凸缘，密封板上表面中心开有圆槽，圆槽与所述凸缘同轴，所述圆槽的内径至少大于所述凸缘的直径。密封板上表面开有封装孔，用于接纳真空封装管。所述封装孔沿径向处于所述密封板的圆槽外部，但不超过所述吸附剂盛装筒的上圆孔直径范围。

真空封装管的外径与所述密封板上表面的封装孔直径相等，真空封装管插入所述封装孔并焊接密封。真空封装管用于对抽真空后的吸附剂盛装筒进行真空封接，真空封装管的上端被压成扁平状。

安装底板的左右两端分别开有螺钉孔，右端螺钉孔用于固定所述吸附剂盛装筒，左端螺钉孔用于固定安装底板与所述内容器底板。

吸附剂为低温真空容器通用的活性炭或5A分子筛。

吸附剂盛装组件的组装方法如下：真空封装管插入密封板上表面的封装孔并焊接密封，然后将吸附剂放入吸附剂盛装筒的下圆孔，吸附剂网挡放置于上圆孔底面并焊接固定，带有真空封装管的密封板置于吸附剂盛装筒上表面并焊接密封，然后通过真空封装管对吸附剂盛装筒抽真空并完成真空封接，再通过螺钉将吸附剂盛装筒固定在安装底板的右端，至此，吸附剂盛装组件组装完成。

所述波纹管拉杆座组件包括波纹管、波纹管固定座、拉伸杆和连接杆。波纹管位于波纹管固定座下方，拉伸杆由下至上插入波纹管，连接杆位于拉伸杆下方。

波纹管两端带有直壁段。

波纹管固定座为圆环形平板，波纹管固定座内孔直径与波纹管直壁段的外径相等。

拉伸杆包括圆形的螺杆座和螺杆，螺杆座和螺杆沿轴向布置。螺杆座的外径与波纹管直壁段的内径相等，螺杆的直径小于螺杆座的外径，螺杆长度取大值。

连接杆的一端与所述拉伸杆的螺杆座相连，连接杆的另一端与所述吸附剂盛装组件的密封板上表面的凸缘相连。

波纹管拉杆座组件的组装方法如下：波纹管上端的直壁段插入波纹管固定座内孔并焊接密封，拉伸杆从波纹管的下端插入，使得螺杆贯穿波纹管和波纹管固定座。在螺杆座插入波纹管下端的直壁段后焊接密封，连接杆的一端与所述拉伸杆的螺杆座焊接固定，至此，波纹 管拉杆座组件组装完成。

本发明低温真空容器气体吸附装置安装方法如下：将吸附剂盛装组件通过安装底板固定在内容器底板上，然后波纹管拉杆座组件从冷屏顶板的预留孔穿过，直至所述波纹管固定座紧贴在真空容器上盖板的底面，将所述波纹管固定座与真空容器上盖板焊接密封，再将所述波纹管拉杆座组件的连接杆下端与所述吸附剂盛装组件的密封板上表面凸缘焊接固定，再在所述波纹管拉杆座组件的拉伸杆上端先后放置垫片和螺母备用，至此低温真空容器气体吸附装置安装完毕。

本发明低温真空容器气体吸附装置的工作过程是：当低温真空容器夹层抽真空完毕后，连续拧紧螺母，通过所述连接杆拉伸所述吸附剂盛装筒组件的密封板，当拧紧力突然消失时即表明所述吸附剂盛装筒组件的密封板从圆槽处被拉开，从而吸附剂与真空容器的夹层连通并开始吸附气体。

本发明吸附剂装置实现了吸附剂在大气环境下的密封安装，同时实现吸附剂装置现场开启，有效提高吸附剂的吸附性能。

附图说明

图1低温真空容器结构示意图，图中：1内容器底板；2冷屏顶板；3真空容器上盖板；

图2吸附剂盛装筒结构示意图，图中：41吸附剂盛装筒；41a上圆孔；41b下圆孔；46吸附剂；

图3吸附剂网挡示意图，图中：42吸附剂网挡；

图4密封板示意图，图中：43密封板；43a凸缘；43b圆槽；43c封装孔；

图5真空封装管示意图，图中：44真空封装管；

图6安装底板示意图，图中：45安装底板；

图7吸附剂盛装组件组装完成后的示意图；

图8波纹管示意图，图中：51波纹管；

图9波纹管固定座示意图，图中：52波纹管固定座；

图10拉伸杆结构示意图，图中：53拉伸杆；53a螺杆座；53b螺杆；

图11连接杆示意图，图中：54连接杆；

图12波纹管拉杆座组件示意图；

图13低温真空容器气体吸附装置安装示意图，图中：4吸附剂盛装组件；5波纹管拉杆座组件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

本发明低温真空容器气体吸附装置包括内容器底板1、冷屏顶板2和真空容器上盖板3，其特征在于还包括吸附剂盛装组件4和波纹管拉杆座组件5。吸附剂盛装组件4安装于内容器底板1上，波纹管拉杆座组件5安装于真空容器上盖板3的下方，吸附剂盛装组件4和波纹管拉杆座组件5连成一体。

所述吸附剂盛装组件4包括吸附剂盛装筒41、吸附剂网挡42、密封板43、真空封装管44、安装底板45和吸附剂46。吸附剂46放置于吸附剂盛装筒41内，吸附剂网档42位于吸附剂46上方；密封板43处于吸附剂盛装筒41的上表面，真空封装管44插入密封板43的封装孔43c，安装底板45位于吸附剂盛装筒41下方。

如图1所示，所述的内容器底板1、冷屏顶板2和真空容器上盖板3由内至外平行布置，冷屏顶板2和真空容器上盖板3上预留有低温真空容器气体吸附装置所需的安装孔。

如图2所示，所述吸附剂盛装筒41上端面的中心开有阶梯形圆孔，底部设置有固定螺钉孔。所述圆孔包括上圆孔41a和下圆孔41b，上圆孔41a直径大于下圆孔41b直径。上圆孔41a底面用于支撑吸附剂网挡42，下圆孔41b用于盛装吸附剂46。所述吸附剂46为低温真空容器通用的活性炭或5A分子筛。

如图3所示，所述吸附剂网挡42的直径与所述吸附剂盛装筒41上圆孔41a的直径相等，吸附剂网挡42放置于所述吸附剂盛装筒41上圆孔41a的底面上。

如图4所示，本发明所述密封板43的外径与所述吸附剂盛装筒41的外径相等，密封板43焊接在所述吸附剂盛装筒41的上表面。密封板43上表面的中心有凸缘43a，密封板43的上表面开有圆槽43b，圆槽43b与所述凸缘43a同轴，圆槽43b的内径至少大于所述凸缘43a的直径，圆槽43b的宽度为2mm-3mm，圆槽43b底面距离所述密封板43下表面0.3mm-0.5mm。密封板43的上表面开有封装孔43c，用于接纳真空封装管44。所述封装孔43c沿径向处于所述密封板43的圆槽43b外部，但不超过所述吸附剂盛装筒41上圆孔41a的直径范围。

如图5所示，真空封装管44的外径与所述密封板43上表面封装孔43c的直径相等，真空封装管44插入所述封装孔43c并焊接密封。真空封装管44用于对吸附剂盛装筒41抽真空后的真空封接，真空封接后，真空封装管44的上端被压成扁平状。

如图6所示，安装底板45的左右两端分别开有螺钉孔，右端螺钉孔用于固定所述吸附剂盛装筒41，左端螺钉用于将安装底板45与所述内容器底板1固定。

如图7所示，吸附剂盛装组件4的组装方法如下：将真空封装管44插入所述密封板43 上表面的封装孔43c并焊接密封，然后将吸附剂46放入吸附剂盛装筒41的下圆孔41b，吸附剂网挡42放置于上圆孔41a的底面并焊接固定，再将带有真空封装管44的密封板43置于所述吸附剂盛装筒41的上表面并焊接密封，然后通过所述真空封装管44对吸附剂盛装筒41抽真空并完成真空封接，最后通过螺钉将吸附剂盛装筒41固定在安装底板45的右端，至此，吸附剂盛装组件4组装完成。

所述波纹管拉杆座组件5包括波纹管51、波纹管固定座52、拉伸杆53和连接杆54。波纹管51位于波纹管固定座52下方，拉伸杆53由下至上插入波纹管51，连接杆54位于拉伸杆53下方。

如图8所示，波纹管51两端带有直壁段。

如图9所示，波纹管固定座52为圆环形平板，波纹管固定座52内孔的直径与波纹管51的直壁段的外径相等。

如图10所示，拉伸杆53沿轴向包括螺杆座53a和螺杆53b，螺杆座53a的外径与波纹管51直壁段的内径相等，螺杆53b的直径小于螺杆座53a的外径，螺杆53b长度取大值。

如图11所示，连接杆54的一端与所述拉伸杆53的螺杆座53a相连，连接杆54的另一端与所述吸附剂盛装组件4的密封板43上表面的凸缘43a相连。

如图12所示，波纹管拉杆座组件5的组装方法如下：波纹管51上端的直壁段插入波纹管固定座52内孔并焊接密封，拉伸杆53从波纹管51的下端插入，使得螺杆53b贯穿波纹管51和波纹管固定座52，在螺杆座53a插入波纹管51下端的直壁段后焊接密封，连接杆54的一端与所述螺杆座53a的底面焊接固定，至此，波纹管拉杆座组件5组装完成。

如图13所示，本发明低温真空容器气体吸附装置安装方法如下：吸附剂盛装组件4通过安装底板45固定在内容器底板1上。波纹管拉杆座组件5从冷屏顶板2的预留孔穿过，直至该组件的波纹管固定座52紧贴在真空容器上盖板3的底面，然后将所述波纹管固定座52与真空容器上盖板3焊接密封。所述波纹管拉杆座组件5的连接杆54与所述吸附剂盛装组件4的密封板43上表面的凸缘43a焊接固定，再在所述波纹管拉杆座组件5的拉伸杆53上端先后放置垫片和螺母备用，至此低温真空容器气体吸附装置安装完毕。

本发明低温真空容器气体吸附装置的工作过程是：当低温真空容器夹层抽真空完毕后，连续拧紧螺母，通过所述连接杆54拉伸所述吸附剂盛装筒组件4的密封板43，当拧紧力突然消失时即表明所述吸附剂盛装筒组件4的密封板43从圆槽43b处被拉开，从而吸附剂46与真空容器的夹层连通并开始吸附气体。

本发明吸附剂装置实现了吸附剂在大气环境下的密封安装，同时实现吸附剂装置现场开启，有效提高吸附剂的吸附性能。

Claims (9)

1.一种低温真空容器气体吸附装置，包括内容器底板(1)，冷屏顶板(2)和真空容器上盖板(3)，所述的内容器底板(1)、冷屏顶板(2)和真空容器上盖板(3)由内至外平行布置，其特征在于：所述的气体吸附装置还包括吸附剂盛装组件(4)和波纹管拉杆座组件(5)；吸附剂盛装组件(4)安装于内容器底板(1)上，波纹管拉杆座组件(5)安装于真空容器上盖板(3)的下方，吸附剂盛装组件(4)和波纹管拉杆座组件(5)连成一体。

2.按照权利要求1所述的低温真空容器气体吸附装置，其特征在于：所述的吸附剂盛装组件(4)包括吸附剂盛装筒(41)，吸附剂网挡(42)，密封板(43)，真空封装管(44)，安装底板(45)和吸附剂(46)；吸附剂(46)放置于吸附剂盛装筒(41)内，吸附剂网档(42)位于吸附剂(46)上方；所述密封板(43)焊接在所述吸附剂盛装筒(41)的上表面，密封板(43)上表面的中心有同轴布置的凸缘(43a)和圆槽(43b)，密封板(43)开有封装孔(43c)；真空封装管(44)插入所述封装孔(43c)并焊接密封；真空封接后，真空封装管(44)的上端压成扁平状；安装底板(45)位于吸附剂盛装筒(41)的下方；安装底板(45)的右端用于固定所述吸附剂盛装筒(41)，左端用于将安装底板(45)与所述内容器底板(1)固定；所述吸附剂盛装筒(41)上端面的中心开有阶梯形圆孔，阶梯形的圆孔由上圆孔(41a)和下圆孔(41b)组成，上圆孔(41a)的直径大于下圆孔(41b)的直径，上圆孔(41a)的底面用于支撑吸附剂网挡(42)，下圆孔(41b)用于盛装吸附剂(46)。

3.按照权利要求2所述的低温真空容器气体吸附装置，其特征在于：所述的密封板(43)上表面的中心有凸缘(43a)，密封板(43)的上表面开有圆槽(43b)，圆槽(43b)与所述凸缘(43a)同轴；圆槽(43b)的内径至少大于所述凸缘(43a)的直径，圆槽(43b)的宽度为2mm-3mm，圆槽(43b)的底面距离所述密封板(43)下表面0.3mm-0.5mm。

4.按照权利要求2所述的低温真空容器气体吸附装置，其特征在于：所述的封装孔(43c)沿径向处于所述密封板(43)的圆槽(43b)外部，不超过所述吸附剂盛装筒(41)上圆孔(41a)的直径范围。

5.按照权利要求2所述的低温真空容器气体吸附装置，其特征在于：所述的吸附剂盛装组件(4)的组装方法如下：将真空封装管(44)插入所述密封板(43)上表面的封装孔(43c)并焊接密封，然后将吸附剂(46)放入吸附剂盛装筒(41)的下圆孔(41b)，吸附剂网挡(42)放置于上圆孔(41a)底面并焊接固定，再将带有真空封装管(44)的密封板(43)置于所述吸附剂盛装筒(41)上表面并焊接密封，然后通过所述真空封装管(44)对吸附剂盛装筒(41)抽真空并完成真空封结，最后通过螺钉将吸附剂盛装筒(41)固定在安装底板(45)的右端，至此，吸附剂盛装组件(4)组装完成。

6.按照权利要求1所述的低温真空容器气体吸附装置，其特征在于：所述的波纹管拉杆座组件(5)包括波纹管(51)，波纹管固定座(52)，拉伸杆(53)和连接杆(54)；波纹管(51)两端带有直壁段；波纹管固定座(52)为圆环形平板；拉伸杆(53)沿轴向包括螺杆座(53a)和螺杆(53b)；波纹管(51)上端的直壁段插入波纹管固定座(52)内孔并焊接密封，拉伸杆(53)从波纹管(51)的下端插入，使得螺杆(53b)贯穿波纹管(51)和波纹管固定座(52)，在螺杆座(53a)插入波纹管(51)下端的直壁段后焊接密封；连接杆(54)的一端与螺杆座(53a)相连，另一端与所述吸附剂盛装组件(4)的密封板(43)上表面的凸缘(43a)相连。

7.按照权利要求6所述的低温真空容器气体吸附装置，其特征在于：所述的波纹管拉杆座组件(5)的组装方法如下：将波纹管(51)上端的直壁段插入波纹管固定座(52)内孔并焊接密封，拉伸杆(53)从波纹管(51)的下端插入，使得螺杆(53b)贯穿波纹管(51)和波纹管固定座(52)，在螺杆座(53a)插入波纹管(51)下端的直壁段后焊接密封，连接杆(54)的一端与所述螺杆座(53a)的底面焊接固定，至此，波纹管拉杆座组件(5)组装完成。

8.按照权利要求6所述的低温真空容器气体吸附装置，其特征在于：所述的螺杆(53b)的直径小于螺杆座(53a)的外径，螺杆(53b)长度取大值。

9.按照权利要求1所述的低温真空容器气体吸附装置，其特征在于：所述的低温真空容器气体吸附装置安装方法如下：吸附剂盛装组件(4)通过安装底板(45)固定在内容器底板(1)上；波纹管拉杆座组件(5)从冷屏顶板(2)的预留孔穿过，直至所述波纹管固定座(52)紧贴在真空容器上盖板(3)的底面，然后将所述波纹管固定座(52)与真空容器上盖板(3)焊接密封；所述波纹管拉杆座组件(5)的连接杆(54)与所述吸附剂盛装组件(4)的密封板(43)上表面的凸缘(43a)焊接固定，再在所述波纹管拉杆座组件(5)的拉伸杆(53)上端先后放置垫片和螺母备用，至此低温真空容器气体吸附装置安装完毕。