CN201599492U - 低温冷箱管道穿壁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低温冷箱管道穿壁结构，包括冷箱壁和进出冷箱壁的低温管道，冷箱壁具有供低温管道穿过的通孔；该结构还包括：短圈，与该通孔壁面密封连接，在短圈和低温管道之间填充有保温材料；绝缘环，密封地设置在低温管道的外壁面上，并位于冷箱壁外部；皮老虎，由弹性材料制成，在短圈和绝缘环之间密封连接短圈和绝缘环。本实用新型能够满足低温管道和低温冷箱之间连接的所有技术要求，保证了低温冷箱的正常安全运行。

Description

低温冷箱管道穿壁结构

技术领域

本实用新型涉及低温冷箱技术领域，尤其涉及一种在低温冷箱中的管道穿壁结构。

背景技术

合成氨工艺中的液氮洗冷箱、乙烯装置中的乙烯冷箱、天然气液化装置中的天然气液化冷箱、空气分离设备中的分馏塔冷箱等各种低温冷箱，其实是在化工工艺过程中把低温条件下工作的部分或全部化工设备及附件集中在一个冷箱内统一进行保温而形成的一个低温系统。人们习惯把该低温系统和其内部的低温工艺装置、管道、仪器仪表、阀门、分离器、绝热材料和冷箱体等设备统称为冷箱(如液氮洗冷箱、乙烯冷箱等)。这些冷箱的共同特点之一是：进出冷箱的管道部分或大部分是在低温状态下工作的。正是由于这一特点，导致了冷箱中的低温管道进出冷箱时和常温管道进出冷箱时在技术要求上有很大的不同：

1.低温工作条件下的低温管道在进出冷箱时要求保温：低温管道不仅在冷箱内、外都要保温，在穿过冷箱时同样要保温，因此低温管道不能和冷箱壁直接接触，而常温管路可以和冷箱壁直接联接。

2.低温管道由常温状态启动到降至低温工作时，温度变化引起的管道收缩移动量要比常温管道的移动量大很多，该收缩量不仅仅是管道本身的，还包含管道连接的低温设备的收缩量，因此低温管道收缩移动的方向是三维的，而常温管道的移动要简单得多。

3.低温管道和冷箱体的联接必须是热绝缘的，因冷箱体一般是碳钢结构，如果低温管道和冷箱体直接接触，不仅因热传导要产生低温管道的跑冷损失导致冷箱表面结霜流汗，而且会使碳钢结构的冷箱壁冻裂，破坏了冷箱体具有的微微正压的密封性能，使冷箱内的保温材料(膨胀珍珠岩颗粒)随气流的外泄而外漏，不仅破坏环境卫生，而且会使冷箱的保温性能下降并需要不断补充保温材料。而常温管道则可以直接和冷箱壁联接。由此可见，低温管道和常温管道在进出冷箱时的结构有很大的区别。

但是，在现有的低温冷箱中，低温管道和常温管道通常采用相同的管道穿壁结构，如图1所示。管道1在进出冷箱时与冷箱壁2直接接触。由此看见，现有的低温冷箱管道穿壁结构不能满足低温条件下工作的管道和冷箱之间连接的所有技术要求。因此，对现有结构进行改进，提出一种能满足该所有技术要求的低温冷箱管道穿壁结构实为必要。

发明内容

为了解决现有低温冷箱管道穿壁结构存在的不能满足低温条件下工作的管道和冷箱之间连接的所有技术要求的技术问题，本实用新型提出了一种低温管道不接触冷箱壁并可做三维移动的低温冷箱管道穿壁结构。

本实用新型采用的技术方案为，一种低温冷箱管道穿壁结构，包括冷箱壁和进出冷箱壁的低温管道，冷箱壁具有供低温管道穿过的通孔；该结构还包括：短圈，与该通孔壁面密封连接，在短圈和低温管道之间填充有保温材料；绝缘环，密封地设置在低温管道的外壁面上，并位于冷箱壁外部；皮老虎，由弹性材料制成，在短圈和绝缘环之间密封连接短圈和绝缘环。

本实用新型由短圈与冷箱壁直接接触，在短圈和低温管道之间设置保温材料，避免了低温管道的冷量损失和可能因冷量损失导致的冷箱壁冻裂的危险，保证了低温冷箱的正常安全运行；皮老虎的设置使得低温管道在受到外力时可以自由移动，避免了设备由常温启动到低温工作时因温度下降引起的材料收缩而产生的附加应力对设备和管路的损坏。

附图说明

图1为现有低温冷箱管道穿壁结构的剖视图；

图2为本实用新型低温冷箱管道穿壁结构的剖视图。

下面结合附图对本实用新型作详细描述。

具体实施方式

参见图2，冷箱壁2上设置有通孔，低温管道1从该通孔中穿过。短圈3设置在冷箱壁2上，并与冷箱壁2上的通孔壁面密封连接。低温冷箱内设置有保温材料6，在短圈3和低温管道1之间也填充有保温材料，避免了低温条件下工作的低温管路1直接与常温条件下工作的冷箱壁2接触，避免了由于温度差引起的冷量损失和冷损失可能造成的一连串严重后果。冷箱壁2上的通孔大小亦即短圈3的大小与低温管路1的大小成正比，与低温管道1的工作温度成反比，从而使得短圈3和低温管路1之间设置的保温层的厚度和低温管道工作温度相适应，避免了低温管道的冷量损失和可能因冷量损失导致的冷箱壁冻裂的危险，保证了低温冷箱的正常安全运行。短圈3的外伸长度与抱箍6的要求及抱紧时的工作条件相适应。

绝缘环4由绝缘性能较好并有适当强度的材料制成，内环面紧贴在低温管路1的外壁面上，二者间的缝隙有密封要求。绝缘环4的厚度在能满足抱箍6的要求前提下，越薄越好。绝缘环4可以按安装该环的工艺顺序的不同制成整体式或半环形，当为半环形时，两个半环之间密封。绝缘环4的材料绝缘性能及几何尺寸决定了低温管路1通过热传导传递到皮老虎5冷量的多少。绝缘环4离开低温管路法兰面的距离，由法兰联接时的工作条件和拧紧螺栓时的工作条件来决定。

皮老虎5设置在短圈3和绝缘环4之间，皮老虎5为本实用新型的关键零件，它不仅能沿低温管道1的轴向伸缩，而且能够在沿轴向伸缩的同时，做上下左右任意方向的移动。皮老虎5的材料不仅具有弹性，而且还具有承受一定内压力和密封要求的能力及适应户外露天工作的条件要求，一般由氯丁橡胶及其他填充物制成。

抱箍6把皮老虎5紧紧箍在短圈3和绝缘环4上，卡紧密封。该两个抱箍6可以是同一种，也可以分别为不同的卡箍品种。此外，皮老虎还可以采用黏结等其他连接方式来与短圈3和绝缘环4密封连接。

本实用新型具有如下优点：

1.低温条件下工作的低温管道不直接和常温条件下工作的冷箱壁接触，二者间设置了一层厚度和管道工作温度相适应的保温层，避免了低温管道的冷量损失和可能因冷量损失导致的冷箱壁冻裂的危险，保证了低温冷箱的正常安全运行。

2.弹性的皮老虎可以作三维的空间变形，因此无论低温管道作任何方向上的移动，都可以自由进行，不会受到大的约束力。再加上皮老虎和低温管道之间填充的是流动性很好的保温材料，也不会对低温管路的移动产生大的约束，由此可以实现低温管道的自由伸展。避免了设备由常温启动到低温工作时因温度下降引起的材料收缩而产生的附加应力对设备和管路的损坏。

3.可以按低温管路工作温度几何尺寸的差异，设计和使用不同的皮老虎尺寸规格，来达到最合理的绝缘尺寸要求并能实现和外界的管道保温设计相匹配一致的效果。

4.密封性能好，低温条件下工作的管道其外伸部分的保温层不仅是弹性结构而且有着和低温冷箱同样的密封功能，避免了低温冷箱密封压力和具有流动性的保温材料的外漏，保证了低温冷箱的正常安全运行。

5.结构简单、施工容易、成本低廉。

Claims (5)

1.低温冷箱管道穿壁结构，包括冷箱壁和进出所述冷箱壁的低温管道，所述冷箱壁具有供低温管道穿过的通孔，其特征在于，所述低温冷箱管道穿壁结构还包括：

短圈，与所述通孔壁面密封连接，在所述短圈和所述低温管道之间填充有保温材料；

绝缘环，密封地设置在所述低温管道的外壁面上，并位于所述冷箱壁外部；

皮老虎，由弹性材料制成，在所述短圈和绝缘环之间密封连接所述短圈和绝缘环。

2.根据权利要求1所述的低温冷箱管道穿壁结构，其特征在于，所述低温冷箱管道穿壁结构还包括把所述皮老虎紧紧箍在所述短圈或绝缘环上的抱箍。

3.根据权利要求2所述的低温冷箱管道穿壁结构，其特征在于，所述绝缘环由两个密封连接的半环构成。

4.根据权利要求3所述的低温冷箱管道穿壁结构，其特征在于，所述通孔的大小与所述低温管道的大小成正比。

5.根据权利要求3所述的低温冷箱管道穿壁结构，其特征在于，所述通孔的大小与所述低温管道的工作温度成反比。

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