CN109630811A - 一种多层绝热被的包裹工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多层绝热被的包裹工艺，该工艺具体步骤为：多层绝热被包裹于低温设备之前，在多层绝热被表面进行开孔处理，孔直径在3‑6mm，孔与边界、孔与孔之间的距离为150‑200mm；将多层绝热被放入真空环境烘烤，烘烤温度105‑140℃，烘烤时间不少于4小时；根据多层绝热被的单元数量和低温设备形状选择不同的连接方法；包裹完毕的多层绝热被由玻璃纤维网布塑形保护。本发明的有益效果是：本发明提供的多层绝热材料的开孔和烘烤方法，可以减少多层绝热材料之间夹带的气体和水分，减少材料放气、提高抽真空效率。本发明提供的不同区域间多层绝热材料的连接方法，可以进一步减少因为拼接漏缝或者不同温区的多层绝热材料相连接导致的漏热。

Description

一种多层绝热被的包裹工艺
技术领域
本发明属于低温技术领域，涉及超导磁体低温系统的绝热技术，具体涉及 到一种多层绝热被的包裹工艺。
背景技术
低温恒温器广泛应用于航空航天、工业、科研以及医疗领域。为了保持低 温、进一步减少漏热，需要在低温液体储罐或热辐射屏上做绝热保护。目前较 为广泛的应用是在低温液体储罐和热辐射屏上包裹多层绝热材料。
多层绝热材料一般由反射层和隔热层互相间隔组成。反射层为镀有高反射 率材料(铝、铜、银、金)的聚酯薄膜(涤纶薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚丙乙烯 薄膜)或者铝箔，目的是减少辐射热。隔热层为热导率较小的材料，如植物纤 维纸、玻璃纤维纸、尼龙丝网，目的是减小层间的固体导热。
多层绝热材料的处理方法和包裹工艺直接影响其绝热性能。传统的包裹方 法会使用一层多层绝热材料连续包裹低温设备表面至一定层数、然后使用胶带 连接，这种方法中不同层数(即不同温区)的材料相互连接，增加低温设备表 面的固体导热。
另一种传统包裹方法是将一定层数的多层绝热材料制作为多层绝热被并包 覆于设备表面，将不同区域的多层绝热材料拼接或者交错，然后使用胶带连接， 或者将不同区域的多层绝热材料缝合在一起。若多层绝热被使用拼接的方式连 接，当低温设备表面只使用一个单元的多层绝热被，拼接处外部无遮挡，若拼 接存在漏缝，则可能导致热量直接传递到低温设备。另一种情况，多层绝热采 用交错连接，若没有处理好不同层数之间的连接关系，同样会增加不同温区多 层绝热材料的导热，从而影响绝热性能，尤其是一些冷量并不富裕的低温恒温 器，直接导致低温恒温器的绝热性能下降和珍贵低温液体的浪费。若使用缝合 的连接方式，则会导致局部的多层绝热材料厚度明显，不适用于较小空间的多 层绝热包裹。因此，需要对多层绝热的连接工艺进行优化，进一步减少拼缝处 的漏热和不同温区材料之间的导热。
在多层绝热的包裹之后，需要对其所在空间进行抽真空处理，此时多层绝 热材料可能会产生放气现象，影响抽真空的效率，因此有必要在包裹之前对多 层绝热材料做一定的预处理。
抽真空过程中，多层绝热材料层数较多，其中的气体不易抽出。外部压力 下降的速度大于内部，导致内部的残余气体膨胀，同样可能破环多层绝热的包 裹效果，因此，需要对多层绝热材料的外形加以控制。
此外，在多层绝热包裹完毕后，常常需要在其周围进行焊接工作，焊接产 生的火花容易引燃多层绝热，造成严重安全事故，因此需要对多层绝热材料加 以保护。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述的问题，而提出一种多层绝热被的包裹 工艺，本发明提供的多层绝热材料的开孔和烘烤方法，可以减少多层绝热材料 之间夹带的气体和水分，减少材料放气、提高抽真空效率。本发明提供的不同 区域间多层绝热材料的连接方法，可以进一步减少因为拼接漏缝或者不同温区 的多层绝热材料相连接导致的漏热。本发明提供的多层绝热塑形与保护方法， 可以减小多层绝热材料因为膨胀或外部焊接受到破坏的风险。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种多层绝热被的包裹工艺，该工艺具体包括以下步骤：
步骤一：多层绝热被包裹于低温设备之前，在多层绝热被表面进行开孔处 理，孔直径在3-6mm，孔与边界、孔与孔之间的距离为150-200mm；
步骤二：将多层绝热被放入真空环境烘烤，真空度为0.1Pa，烘烤温度 105-140℃，烘烤时间不少于4小时；
步骤三：依次包裹各区域的多层绝热被，根据多层绝热被的单元数量和连 接位置，使用拼接或搭接的方式连接各区域多层绝热被；
步骤四：多层绝热被包裹完毕后，使用玻璃纤维网布对多层绝热被塑形。
本发明的进一步技术改进在于：当低温设备表面包裹两个单元或两个单元 以上的多层绝热被，不同区域的多层绝热被使用拼接方法连接，各个单元拼接 位置相互交错200mm以上。
本发明的进一步技术改进在于：当低温设备表面只包裹一个单元多层绝热 被时，或者低温设备表面包裹多于一个单元多层绝热被且各单元的连接位置无 法错开时，不同区域的多层绝热被使用搭接方式连接。
本发明的进一步技术改进在于：当低温设备表面与其他形状的部件相连， 在相连区域，使用搭接方式连接。
本发明的进一步技术改进在于：所述搭接方式搭接的两区域多层绝热被中， 只在其中一侧多层绝热被上留搭接余量，搭接余量的长度为30-50mm。
本发明的进一步技术改进在于：所述搭接方式将两区域多层绝热被在相同 层数的材料相互搭接在一起，在反射层使用胶带连接。
本发明的进一步技术改进在于：在所述多层绝热被包裹完毕后，使用玻璃 纤维网布将多层绝热被包裹塑形，所述玻璃纤维网布使用涤纶线缝制固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供的多层绝热材料的开孔和烘烤方法，可以减少多层绝热材料 之间夹带的气体和水分，减少材料放气、提高抽真空效率。
2、本发明提供的不同区域间多层绝热材料的连接方法，可以进一步减少因 为拼接漏缝或者不同温区的多层绝热材料相连接导致的漏热。
3、本发明提供的多层绝热塑形与保护方法，可以减小多层绝热材料因为膨 胀或外部焊接受到破坏的风险。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为一种低温恒温器的热辐射屏结构示意图。
图2为上盖板多层绝热被展开示意图。
图3为下盖板多层绝热被展开示意图。
图4为内筒多层绝热被展开示意图。
图5为外筒多层绝热被展开示意图。
图6为第一单元多层绝热被和第二单元多层绝热被位置示意图。
图7为图6中第一单元多层绝热被的A-A截面视图。
图8是有连接部件的热辐射屏及其多层绝热的结构示意图。
图9是图8中多层绝热被的B-B截面视图。
图中：1、上盖板；2、下盖板；3、内筒；4、外筒；5、第一单元多层绝热 被；6、第二单元多层绝热被；11、上盖板多层绝热被；21、下盖板多层绝热被； 31、内筒多层绝热被；41、外筒多层绝热被；51、上盖板第一单元多层绝热被； 52、下盖板第一单元多层绝热被；53、内筒第一单元多层绝热被；4、外筒第一 单元多层绝热被；501、第一单元多层绝热被在外筒侧面的拼接位置；502、第 一单元多层绝热被在内筒侧面的拼接位置；601、第二单元多层绝热被在外筒侧 面的拼接位置；602、第二单元多层绝热被在内筒侧面的拼接位置；7、圆筒；8、 连接件；71、圆筒多层绝热被；81、连接件多层绝热被；9、隔热层；10、反射 层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前 提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种多层绝热被的包裹工艺，该工艺具体包括以下步骤：
步骤一：多层绝热被包裹于低温设备之前，在多层绝热被表面进行开孔处 理，孔直径在3-6mm，孔与边界、孔与孔之间的距离为150-200mm；
步骤二：将多层绝热被放入真空环境烘烤，真空度为0.1Pa，烘烤温度 105-140℃，烘烤时间不少于4小时；
步骤三：依次包裹各区域的多层绝热被，根据多层绝热被的单元数量和连 接位置，使用拼接或搭接的方式连接各区域多层绝热被；
步骤四：多层绝热被包裹完毕后，使用玻璃纤维网布对多层绝热被塑形。
请参阅图1所示，是一种低温恒温器的热辐射屏结构示意图，形状为中空 圆柱体，包括上盖板1、下盖板2、内筒3、外筒4。在热辐射屏上一共包裹2 个单元的多层绝热被。
请参阅图2-5所示，是各个区域的多层绝热被展开示意图，每个区域均包 括两个单元多层绝热被，每个单元多层绝热被由10层隔热层和10层反射层间 隔组成。将多层绝热被分为四个区域进行包裹：上盖板多层绝热被11、下盖板 多层绝热被21、内筒多层绝热被31、外筒多层绝热被41。在包裹之前，多层绝 热被均经过打孔和烘烤处理。其中，上盖板多层绝热被11、下盖板多层绝热被 12分别与内筒多层绝热被31、外筒多层绝热被41搭接，且只在内筒多层绝热 被31、外筒多层绝热被41上留有搭接余量：上盖板多层绝热被11、下盖板多 层绝热被12尺寸与上盖板1、下盖板2尺寸相同，即Rui＝Rdi＝R1,Rue＝Rde＝R2；内 筒多层绝热被31的尺寸Wi与内筒3的高度H相同，△Wi为搭接余量，用于与上 盖板多层绝热被11、下盖板多层绝热被12的内圈搭接；外筒多层绝热被41的 尺寸We与外筒4的高度H相同，△We为搭接余量，用于与上盖板多层绝热被11、 下盖板多层绝热被12外圈搭接。内筒多层绝热被31和外筒多层绝热被41在侧 筒采用拼接的连接方式,所以内筒多层绝热被31的长度Li等于内筒3的周长， 外筒多层绝热被41的长度Le等于外筒4的周长,即Li＝2πR1,Le＝2πR2。
图6是第一单元多层绝热被5和第二单元多层绝热被6位置示意图，依次 包裹第一单元多层绝热被5、第二单元多层绝热被6。
结合图2-6所示，每个单元的多层绝热被包裹方法相同：
(1)将上盖板多层绝热被、下盖板多层绝热被11、21分别放置于盖板后， 包裹内筒多层绝热被31、外筒多层绝热被41；
(2)内筒多层绝热被31、外筒多层绝热被41在筒体侧面使用拼接的连接 方式。
(3)上盖板多层绝热被11、下盖板多层绝热被12与内筒多层绝热被31、 外筒多层绝热被41使用搭接的连接方式；
第一单元多层绝热被5在外筒侧面的第一单元多层绝热被在外筒侧面的拼 接位置501与第二单元多层绝热被6在外筒侧面的拼接位置601互相错开300mm， 类似的，第一单元多层绝热被5在内筒侧面的第一单元多层绝热被在内筒侧面 的拼接位置502与第二单元多层绝热被6在内筒侧面的第二单元多层绝热被在 内筒侧面的拼接位置602互相错开300mm，拼缝使用胶带连接。
请参阅图7所示，是图6中第一单元多层绝热被的B-B截面视图。第一单 元多层绝热被5由10层隔热层9和10层反射层10间隔组成。在相同层数上， 将内筒第一单元多层绝热被53、外筒第一单元多层绝热被54分别折叠搭接于上 盖板多层绝热被51、下盖板多层绝热被52的隔热层9与反射层10之间，在反 射层10上使用胶带固定。第二单元多层绝热被6的B-B截面视图与第一单元多 层绝热5的B-B截面视图相同。
多层绝热被包裹完成后，使用玻璃纤维网布包裹多层绝热被，在内筒和外 筒分别放置玻璃纤维网布，上下各留出一定的翻边余量，将内筒玻璃纤维网布 的向外侧翻边，外筒玻璃纤维网布向内筒翻边，然后使用尼龙线缝制固定。
实施例2
作为本发明的一种技术优化方案，当低温设备表面与其他形状的部件相连， 在相连区域，使用搭接方式连接。
作为本发明的一种技术优化方案，当低温设备表面只包裹一个单元多层绝 热被时，或者低温设备表面包裹多于一个单元多层绝热被且各单元的连接位置 无法错开时，不同区域的多层绝热被使用搭接方式连接。
作为本发明的一种技术优化方案，所述搭接方式搭接的两区域多层绝热被 中，只在其中一侧多层绝热被上留搭接余量，搭接余量的长度为30-50mm。
作为本发明的一种技术优化方案，所述搭接方式将两区域多层绝热被在相 同层数的材料相互搭接在一起，在反射层使用胶带连接。
作为本发明的一种技术优化方案，在所述多层绝热被包裹完毕后，使用玻 璃纤维网布将多层绝热被包裹塑形，所述玻璃纤维网布使用涤纶线缝制固定。
请参阅图8所示，是有连接部件的热辐射屏及其多层绝热的结构示意图， 热辐射屏由圆筒7和连接件8组成，圆筒多层绝热被71和连接件多层绝热被81 各有一个单元，每个单元多层绝热被由10层隔热层和10层反射层间隔组成。
请参阅图9所示，是图8中多层绝热被的B-B截面视图，连接部位使用层 层搭接的方式连接，在连接件多层绝热被81的边缘留有搭接余量(长度45mm)。 在相同层数上，将连接件多层绝热被81的隔热层9和反射层10折叠搭接于圆 筒多层绝热被71的隔热层9和反射层10之间，并在反射层10使用胶带粘贴。
多层绝热被包裹完成后，使用玻璃纤维网布分别包裹圆筒多层绝热被71和 连接件多层绝热被81，然后使用尼龙线缝制固定。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没 有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本 说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例， 是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能 很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限 制。

Claims (7)

1.一种多层绝热被的包裹工艺，其特征在于，该工艺具体包括以下步骤：
步骤一：多层绝热被包裹于低温设备之前，在多层绝热被表面进行开孔处理，孔直径在3-6mm，孔与边界、孔与孔之间的距离为150-200mm；
步骤二：将多层绝热被放入真空环境烘烤，真空度为0.1Pa，烘烤温度105-140℃，烘烤时间不少于4小时；
步骤三：依次包裹各区域的多层绝热被，根据多层绝热被的单元数量和连接位置，使用拼接或搭接的方式连接各区域多层绝热被。
步骤四：多层绝热被包裹完毕后，使用玻璃纤维网布对多层绝热被塑形。
2.根据权利要求1所述的一种多层绝热被的包裹工艺,其特征在于，当低温设备表面包裹两个单元或两个单元以上的多层绝热被，不同区域的多层绝热被使用拼接方法连接，各个单元拼接位置相互交错200mm以上。
3.根据权利要求1所述的一种多层绝热被的包裹工艺,其特征在于，当低温设备表面只包裹一个单元多层绝热被时，或者低温设备表面包裹多于一个单元多层绝热被且各单元的连接位置无法错开时，不同区域的多层绝热被使用搭接方式连接。
4.根据权利要求1所述的一种多层绝热被的包裹工艺,其特征在于，当低温设备表面与其他形状的部件相连，在相连区域，使用搭接方式连接。
5.根据权利要求3-4任意一项所述的一种多层绝热被的包裹工艺,其特征在于，使用所述搭接方式连接多层绝热被时，只在其中一侧多层绝热被上留搭接余量，搭接余量的长度为30-50mm。
6.根据权利要求3-4任意一项所述的一种多层绝热被的包裹工艺,其特征在于，所述搭接方式将两区域多层绝热被在相同层数的材料相互搭接在一起，在反射层使用胶带连接。
7.根据权利要求1所述的一种多层绝热被的包裹工艺,其特征在于，在所述多层绝热被包裹完毕后，使用玻璃纤维网布将多层绝热被包裹塑形，所述玻璃纤维网布使用涤纶线缝制固定。
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