CN112718025B - 一种多层深冷试验仓 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多层深冷试验仓，包括外筒体、设置在外筒体上表面的试验工件入口、筒体状的试验内仓，试验工件入口与试验内仓相通，外筒体和试验内仓之间设置有中筒体，外筒体、中筒体和试验内仓均同心设置，外筒体与中筒体之间的密闭空间为真空绝热层，中筒体与试验内仓之间的密闭空间为深冷层，外筒体的一端设置有低温介质入口、低温介质出口和惰性气体入口，中筒体内壁设置有低温介质管路，低温介质管路的一端与低温介质入口相连，低温介质管路的另一端与低温介质出口相连，试验内仓的外表面绕设有螺旋型的盘管，盘管的一端与惰性气体入口相连，盘管的另一端与试验内仓相连。本发明能够使试验仓迅速降温，防止低温介质流失，并具有保温作用。

Description

一种多层深冷试验仓

技术领域

本发明属于深冷试验仓技术领域，具体为一种多层深冷试验仓。

背景技术

深冷试验仓被广泛应用于航天、化工和生物等技术领域，深冷试验仓工作温度一般要求为-196℃。深冷试验仓可以用于对工件进行深冷试验，也可以用于储存低温介质。目前的深冷试验仓大多只有两层结构，外层为真空绝热，内层即为低温试验仓的内部，在进行深冷试验时，将试验工件放入试验仓，试验仓内的低温介质会很快流失，损失较大，而且目前的试验仓降温较慢，在实际工作环境中，往往需要试验仓迅速降温才能起到很好的效果。因此，亟需一种新的深冷试验仓能够防止低温介质流失，并且能够使得试验仓迅速降温。

发明内容

本发明目的是提供一种多层深冷试验仓，能够防止低温介质流失，使得试验仓迅速降温，并起到保温的作用。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：一种多层深冷试验仓，包括外筒体、设置在外筒体上表面的试验工件入口、筒体状的试验内仓，所述试验工件入口与试验内仓相通，所述外筒体和试验内仓之间设置有中筒体，所述外筒体、中筒体和试验内仓均同心设置，所述外筒体与中筒体之间的密闭空间为真空绝热层，所述中筒体与试验内仓之间的密闭空间为深冷层，所述外筒体的一端设置有低温介质入口、低温介质出口和惰性气体入口，所述中筒体的内壁上设置有低温介质管路，所述低温介质管路上开有若干个孔，所述低温介质管路的一端与低温介质入口相连，所述低温介质管路的另一端与低温介质出口相连，所述试验内仓的外表面绕设有螺旋型的盘管，所述盘管的一端与惰性气体入口相连，所述盘管的另一端与试验内仓相连，所述外筒体和中筒体之间固定设置有支撑座，所述中筒体和试验内仓之间固定设置有支座。

作为优选的技术方案：所述外筒体、中筒体与试验内仓的中间段为圆柱形，其两端为半球形，所述外筒体、中筒体与试验内仓均通过焊接而成，所述外筒体、中筒体与试验内仓的焊缝在轴向上相互错开。

本发明的有益效果是：一种多层深冷试验仓，与传统结构相比：

1)外筒体和试验内仓之间设置有中筒体，外筒体、中筒体和试验内仓均同心设置，外筒体与中筒体之间的密闭空间为真空绝热层，所述中筒体与试验内仓之间的密闭空间为深冷层，设置的中筒体能够进一步隔绝试验内仓，在中筒体和试验内仓之间的深冷层灌入低温介质，比如液氮，从而实现深冷的试验环境，将试验工件放入试验内仓时中筒体可以防止低温介质的流失；在试验内仓的上表面绕设有螺旋型的盘管，盘管用于接通惰性气体，比如氦气，惰性气体进入盘管发生汽化吸收热量从而给试验内仓降温，盘管为螺旋型，惰性气体在螺旋型管内形成湍流，加快降温速度，提升降温效率，只需少量的惰性气体便能够使得试验内仓迅速降温，且螺旋型的盘管缠绕在试验内仓可以使得降温更加充分，覆盖面更广。

2)优选的，外筒体、中筒体与试验内仓的中间段为圆柱形，其两端为半球形，外筒体、中筒体与试验内仓均通过焊接而成，此结构密闭性好；外筒体、中筒体与试验内仓的焊缝在轴向上相互错开，由于深冷试验仓必须进行射线探伤，不允许焊缝缺陷，因此将外筒体、中筒体与试验内仓的焊缝在轴向上相互错开可以解决深冷试验仓无法探伤的问题。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为本发明的左视图。

在图1-2中，1.外筒体、1-1.真空绝热层、2.中筒体、2-1.深冷层、3.试验内仓、4.盘管、5.试验工件入口、6.惰性气体入口、7.低温介质入口、8.低温介质出口、9.低温介质管路、10.支撑座、11.支座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述；

请参照图1-2，包括外筒体1、设置在外筒体1上表面的试验工件入口5、筒体状的试验内仓3，所述试验工件入口5与试验内仓3相通，所述外筒体1和试验内仓3之间设置有中筒体2，所述外筒体1、中筒体2和试验内仓3均同心设置，所述外筒体1与中筒体2之间的密闭空间为真空绝热层1-1，所述中筒体2与试验内仓3之间的密闭空间为深冷层2-1，深冷层2-1能够一步隔绝试验内仓3，一般试验仓的低温介质为液氮，惰性气体采用氦气，当试验工件从试验工件入口5进入试验内仓3时，液氮不会产生跑冒滴漏的现象，所述外筒体1的一端设置有低温介质入口7、低温介质出口8和惰性气体入口6，所述中筒体2内壁设置有低温介质管路9，低温介质管路9管路上开有孔或者设置喷淋装置，所述低温介质管路9的一端与低温介质入口7相连，所述低温介质管路9的另一端与低温介质出口8相连，液氮从低温介质入口7进入低温介质管路9，从低温介质管路9上的孔进入密闭的深冷层2-1中，深冷层2-1充满液氮起到降温的作用，设置中筒体2还能起到保温作用，将试验内仓3的温度维持在深冷状态，一般为-196℃；所述试验内仓3的外表面绕设有螺旋型的盘管4，所述盘管4的一端与惰性气体入口6相连，所述盘管4的另一端与试验内仓3相连，当氦气从惰性气体入口6进入螺旋型的盘管4后发生汽化，吸收大量的热量，并且螺旋型的盘管4会让氦气产生湍流现象，形成的湍流能够加快降温速度，使得试验内仓3迅速降温至-196℃，只需少量的氦气便能够使得试验内仓3迅速降温，且螺旋型的盘管4缠绕在试验内仓3可以使得降温更加充分，覆盖面更广；所述外筒体1和中筒体2之间固定设置有支撑座10，支撑座10选用玻璃钢，玻璃钢的支撑座10不易受腐蚀，强度高质量轻，所述中筒体2和试验内仓3之间固定设置有支座11，支座11一般采用无缝管材料，质量轻，耐低温性好。

如图1-2所示，所述外筒体1、中筒体2与试验内仓3的中间段为圆柱形，其两端为半球形，所述外筒体1、中筒体2与试验内仓3均通过焊接而成，所述外筒体1、中筒体2与试验内仓3的焊缝在轴向上相互错开，此结构密闭性好；外筒体1、中筒体2与试验内仓3的焊缝在轴向上相互错开，由于深冷试验仓必须进行射线探伤，不允许焊缝缺陷，因此将外筒体1、中筒体2与试验内仓3的焊缝在轴向上相互错开可以解决深冷试验仓无法探伤的问题。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种多层深冷试验仓，包括外筒体（1）、设置在外筒体（1）上表面的试验工件入口（5）、筒体状的试验内仓（3），所述试验工件入口（5）与试验内仓（3）相通，其特征在于：所述外筒体（1）和试验内仓（3）之间设置有中筒体（2），所述试验工件入口（5）穿过外筒体（1）和中筒体（2）与试验内仓（3）相连，所述外筒体（1）、中筒体（2）和试验内仓（3）均同心设置，所述外筒体（1）与中筒体（2）之间的密闭空间为真空绝热层（1-1），所述中筒体（2）与试验内仓（3）之间的密闭空间为深冷层（2-1），所述外筒体（1）的一端设置有低温介质入口（7）、低温介质出口（8）和惰性气体入口（6），所述中筒体（2）的内壁上设置有低温介质管路（9），所述低温介质管路（9）上开有若干个孔，所述低温介质管路（9）的一端与低温介质入口（7）相连，所述低温介质管路（9）的另一端与低温介质出口（8）相连，所述试验内仓（3）的外表面绕设有螺旋型的盘管（4），所述盘管（4）的一端与惰性气体入口（6）相连，所述盘管（4）的另一端与试验内仓（3）相连，所述外筒体（1）和中筒体（2）之间固定设置有支撑座（10），所述中筒体（2）和试验内仓（3）之间固定设置有支座（11）。

2.根据权利要求1所述的一种多层深冷试验仓，其特征在于：所述外筒体（1）、中筒体（2）与试验内仓（3）的中间段为圆柱形，其两端为半球形，所述外筒体（1）、中筒体（2）与试验内仓（3）均通过焊接而成，所述外筒体（1）、中筒体（2）与试验内仓（3）的焊缝在轴向上相互错开。

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