CN117329105B - 一种液氢泵的真空绝热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液氢泵技术领域，尤其涉及一种液氢泵的真空绝热方法。一种液氢泵的真空绝热方法，包括泵体，泵体内设有活塞，泵体外设有内套筒和外套筒，通过在内套筒和外套筒之间的空腔内增设真空绝缘包覆层和多层反射屏，真空绝缘包覆层包裹在多层反射屏的外侧，然后再进行抽真空，抽真空用于避免热量通过空气对流或传导的方式进行传递，多层反射屏用于避免热量通过辐射的方式进行传递，真空绝缘包覆层用于避免热量通过接触的方式进行传递。能够满足泵体内外巨大温差的隔热要求，避免液氢在加压时发生汽化，避免了液氢损失，提升了压缩效率。
Description
技术领域：
本发明涉及液氢泵技术领域，尤其涉及一种液氢泵的真空绝热方法。
背景技术：
液氢是一种低温液体燃料，其温度可低至-200℃到-250℃，且其沸点极低，非常容易汽化，在通过液氢泵加注过程中，由于泵体与外界形成热传递，液氢在泵体内容易发生汽化，造成液氢损失，降低压缩效率。针对液氢的汽化问题，市场上出现了一种低温泵，其结构如公开号为CN104105875A的中国专利申请，其公开了通过在泵体上安装内套筒、外套筒的形式，并在内套筒和外套筒之间维持真空状态，以实现泵体与外界的隔热。但是，在真空环境中，热量虽然无法通过空气对流或传导的方式传递，但是还能通过辐射的方式进行传递，而对于低温泵来说，由于泵体内外温差巨大，仅通过真空隔热的方式仍无法保证其隔热效果，因此，真空环境内绝热材料的设置对于保持隔热稳定至关重要。
综上，液氢泵中内套筒和外套筒之间的真空隔热问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。
发明内容：
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种液氢泵的真空绝热方法，解决了以往液氢泵的内套筒和外套筒之间仅通过真空隔热的方式无法保证隔热效果的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种液氢泵的真空绝热方法，包括泵体，泵体内设有活塞，泵体外设有内套筒和外套筒，通过在内套筒和外套筒之间的空腔内增设真空绝缘包覆层和多层反射屏，真空绝缘包覆层包裹在多层反射屏的外侧，然后再进行抽真空，抽真空用于避免热量通过空气对流或传导的方式进行传递，多层反射屏用于避免热量通过辐射的方式进行传递，真空绝缘包覆层用于避免热量通过接触的方式进行传递。
所述真空绝缘包覆层设在内套筒和外套筒之间的空腔边缘处，在外套筒上设有抽真空接头。
所述真空绝缘包覆层包括玻璃泡散装填料、珍珠岩散装填料、玻璃纤维毯或玻璃棉、陶瓷材料、聚合物材料、气凝胶材料或多层绝热材料复合成的绝热被。
所述多层反射屏包括多层间隔设置的铝箔或双面镀铝薄膜。
所述铝箔的厚度为6-8μm，双面镀铝薄膜的厚度为12μm-16μm。
所述多层反射屏之间设有吸附材料层。
所述吸附材料层包括活性炭粉末、填碳纸、氧化铝纸或分子筛纸。
所述多层反射屏上设有若干个透气孔。
所述多层反射屏的表面设有压花或压波纹。
抽真空时，通过对真空绝缘包覆层和多层反射屏进行烘烤，以加快多层材料所吸附的气体脱附出来，减少抽真空时间。
本发明采用上述方案，具有以下优点：
通过在内套筒和外套筒之间的空腔边缘处设有真空绝缘包覆层，在真空绝缘包覆层内部的空腔内设有多层反射屏，抽真空后不仅避免了热量通过空气对流或传导的方式传递，而且避免了热量通过辐射的方式进行传递，能够满足泵体内外巨大温差的隔热要求，避免液氢在加压时发生汽化，避免了液氢损失，提升了压缩效率。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图中，1、泵体，2、活塞，3、内套筒，4、外套筒，5、真空绝缘包覆层，6、多层反射屏，7、抽真空接头，8、透气孔。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1所示，一种液氢泵的真空绝热方法，包括泵体1，泵体1内设有活塞2，泵体1外设有内套筒3和外套筒4，通过在内套筒3和外套筒4之间的空腔内增设真空绝缘包覆层5和多层反射屏6，真空绝缘包覆层5包裹在多层反射屏6的外侧，然后再进行抽真空，抽真空用于避免热量通过空气对流或传导的方式进行传递，多层反射屏6用于避免热量通过辐射的方式进行传递，真空绝缘包覆层5用于避免热量通过接触的方式进行传递。
所述真空绝缘包覆层5设在内套筒3和外套筒4之间的空腔边缘处，在外套筒4上设有抽真空接头7。
所述真空绝缘包覆层5包括玻璃泡散装填料、珍珠岩散装填料、玻璃纤维毯或玻璃棉、陶瓷材料、聚合物材料、气凝胶材料或多层绝热材料复合成的绝热被。真空绝缘包覆层5的导热系数＜0.1x10-3 W/(m·K)，其中，陶瓷材料包括氧化铝、氧化锆等，聚合物材料包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯泡沫等，气凝胶材料包括二氧化硅、氧化锆等。
所述多层反射屏6包括多层间隔设置的铝箔或双面镀铝薄膜，所述铝箔的厚度为6-8μm，双面镀铝薄膜的厚度为12μm-16μm。采用较薄的反射屏和蓬松的多层结构，可降低层间阻力，使气体分子易于在层间流动，减小多层结构的层密度，可改善多层结构的抽气性能，降低抽气阻力，提高真空泵的工作效率，从而提高层间真空度。
所述多层反射屏6之间设有吸附材料层，所述吸附材料层包括活性炭粉末、填碳纸、氧化铝纸或分子筛纸，可以有效维持多层反射屏之间的较小压强，提高层间真空度。
所述多层反射屏6上设有若干个透气孔8，可改善多层反射屏之间的透气性。
所述多层反射屏6的表面设有压花或压波纹，可降低抽气阻力，利于多层反射屏的抽空。
抽真空时，可对真空绝缘包覆层5和多层反射屏6进行烘烤，以加快多层材料所吸附的气体脱附出来，在减少抽真空时间的同时，也可提高夹层的真空寿命。
工作原理：
通过抽真空接头7将真空绝缘包覆层5和多层反射屏6内进行抽真空后，不仅避免了热量通过空气对流或传导的方式传递，而且多层反射屏6可避免热量通过辐射的方式进行传递，真空绝缘包覆层5可避免热量通过接触的方式进行传递，能够满足泵体内外巨大温差的隔热要求。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (7)
1.一种液氢泵的真空绝热方法，包括泵体，泵体内设有活塞，泵体外设有内套筒和外套筒，其特征在于：通过在内套筒和外套筒之间的空腔内增设真空绝缘包覆层和多层反射屏，真空绝缘包覆层包裹在多层反射屏的外侧，然后再进行抽真空，抽真空用于避免热量通过空气对流或传导的方式进行传递，多层反射屏用于避免热量通过辐射的方式进行传递，真空绝缘包覆层用于避免热量通过接触的方式进行传递；
所述多层反射屏包括多层间隔设置的铝箔或双面镀铝薄膜；
所述多层反射屏之间设有吸附材料层；
所述吸附材料层包括活性炭粉末、填碳纸、氧化铝纸或分子筛纸。
2.根据权利要求1所述的一种液氢泵的真空绝热方法，其特征在于：所述真空绝缘包覆层设在内套筒和外套筒之间的空腔边缘处，在外套筒上设有抽真空接头。
3.根据权利要求1所述的一种液氢泵的真空绝热方法，其特征在于：所述真空绝缘包覆层包括玻璃泡散装填料、珍珠岩散装填料、玻璃纤维毯、玻璃棉、陶瓷材料、聚合物材料、气凝胶材料或多层绝热材料复合成的绝热被。
4.根据权利要求1所述的一种液氢泵的真空绝热方法，其特征在于：所述铝箔的厚度为6-8μm，双面镀铝薄膜的厚度为12μm-16μm。
5.根据权利要求1所述的一种液氢泵的真空绝热方法，其特征在于：所述多层反射屏上设有若干个透气孔。
6.根据权利要求1所述的一种液氢泵的真空绝热方法，其特征在于：所述多层反射屏的表面设有压花或压波纹。
7.根据权利要求1所述的一种液氢泵的真空绝热方法，其特征在于：抽真空时，通过对真空绝缘包覆层和多层反射屏进行烘烤，以加快多层材料所吸附的气体脱附出来，减少抽真空时间。
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