CN208595422U - 一种低液体挥发损耗的杜瓦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种降低低温液体挥发损耗的杜瓦装置，包括顶盖、安装于顶盖下侧相互嵌套的外筒和内筒，内筒内注有低温液体，其特征在于，还包括安装于所述内筒和外筒之间的排空盘管，所述顶盖上设有低温液体挥发气体的排空口，所述排空盘管的进口与出口设于所述顶盖上，所述排空口与所述排空盘管进口相连，低温液体挥发气体依次经排空口、排空盘管进口、排空盘管出口排出。本实用新型提供的杜瓦装置，减少了杜瓦的漏热量，提高了杜瓦的保温性能，降低了低温液体的挥发损耗。

Description

一种低液体挥发损耗的杜瓦装置

技术领域

本实用新型属于低温液体储存领域，具体涉及一种存储低温液体的杜瓦装置。

背景技术

杜瓦装置也叫低温容器，是由苏格兰物理学家和化学家詹姆斯-杜瓦爵士实用新型的。杜瓦装置大都用于储存液氧、液氮、液氩以及二氧化碳等低温液体，是一种较理想容器和工具，具有储存能力强、易于运输、使用便利、操作简易、安全性好等特点。

现有杜瓦装置大都采用双层容器的方案，其包括罐体和顶盖，罐体由内筒和外筒组成。其中，内筒和外筒之间形成真空的夹层，以利于隔热。在许多科研及工程应用领域，往往需要对杜瓦装置进行敞口泄压，这样就加快了其内部低温气体(如液氦)的挥发速率，增加了杜瓦装置的低温液体挥发损耗。

实用新型内容

本实用新型针对现有的技术问题作出改进，即实用新型所要解决的技术问题是提供一种高保温性能、低液体挥发损耗的杜瓦装置。

针对上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种降低低温液体挥发损耗的杜瓦装置，包括顶盖、安装于顶盖下侧相互嵌套的外筒和内筒，内筒内注有低温液体，其特征在于，还包括安装于所述内筒和外筒之间的排空盘管，所述顶盖上设有低温液体挥发气体的排空口，所述排空盘管的进口与出口设于所述顶盖上，所述排空口与所述排空盘管进口相连，低温液体挥发气体依次经排空口、排空盘管进口、排空盘管出口排出。

基于上述降低低温液体挥发损耗的杜瓦装置，将低温液体挥发的冷气循环至真空夹层内，相当于增加了杜瓦真空层的高度，在杜瓦外筒内表面及内筒外表面设置了一层冷屏，减少了杜瓦的漏热量，提高了杜瓦的保温性能，从而降低了低温液体的挥发损耗。

附图说明

图1为实用新型实施例一提供的杜瓦装置结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭示本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供的杜瓦装置包括外筒1、内筒2和顶盖，顶盖由内筒上法兰11、内筒下法兰7、外筒法兰6组成，内筒2、外筒1之间形成真空夹层。外筒1、内筒2呈同轴的、带底盖的圆筒状。外筒1的侧壁上设有抽空口3，内筒2内存储低温液体，如液氦13。

外筒法兰6安装于外筒1顶端，内筒下法兰7安装于内筒2顶端。内筒上法兰11安装于内筒下法兰7上，上述两法兰之间采用螺栓连接，并用O型圈进行密封。内筒上法兰11上设有氮气排空口9及液氮加注口10。外筒法兰6与内筒下法兰7连接，上述两法兰之间采用螺栓连接，并用O型圈进行密封。通过法兰盘的安装方式，可便于对杜瓦装置进行拆卸，满足日常的维护和维修需求。

杜瓦装置还包括位于内筒下法兰7下侧与内筒2同轴的安装筒5(也可称安装屏)，以及套装于安装筒5外侧表面的排空盘管4。安装筒5布置于内筒2外周，可套装于内筒2外周表面也可直接吊装于内筒下法兰7下侧。排空盘管4呈螺旋状、沿安装筒5长度方向布置，并通过卡箍固定于安装筒5外侧表面。排空盘管进口8与排空盘管出口12均设于内筒下法兰7上。排空盘管进口8与排空口9通过管道连接，管道接头优选采用活接接头(如KF接头)。通过上述方式，可保证真空夹层不被破怪，同时利于杜瓦装置内部的维护和维修。

当然，排空盘管4除上述的螺旋状外，也可为暖气片式的竖向结构，并沿内筒周向布置。本领域普通技术人员在理解本实用新型思路的基础上，可对排空盘管4的形状进行灵活改进。

实施例二：

实施例二在实施例一的基础上，取消了安装筒5。所采用的排空盘管4自身带有一定的强度和刚度，其呈螺旋状并沿内筒2的长度方向延伸布置，其顶端直接吊装于内筒下法兰7下侧表面。

实施例三：

实施例二在实施例一的基础上，取消了安装筒5。所采用的排空盘管4直接套装于内筒2外周表面。

基于上述三个实施例的杜瓦装置，内筒2中的液氦从注进口10进入，挥发出的氦气再从排空口9冒出，经排空盘管进口8流入排空盘管4，最后从排空盘管出口12冒出。通过上述装置，将液氮挥发的冷氮气循环至真空夹层内，相当于增加了杜瓦真空层的高度，且在杜瓦外筒内表面及内筒外表面设置了一层冷屏，减少了杜瓦的漏热量，提高了杜瓦的保温性能，降低了液氮的损耗量。

这里提供了相同尺寸的传统结构方案的杜瓦装置与本实用新型实施例一提供的杜瓦装置的漏热仿真结果：

以不锈钢杜瓦为例，内筒尺寸为D＝600mm，高度为H＝2000mm，杜瓦外筒为D＝800mm，高度为H＝2050mm，内筒不进行包扎。如采用传统杜瓦装置的结构方案，杜瓦氮气直接排出，经热仿真外筒对内筒的热辐射能够达到59W。采用本实用新型实施例一的杜瓦装置，安装筒直径D＝700mm，高度H＝2000，由于安装筒冷量绝大部分来自于冷氮气的回收利用，则辐射量只需考虑内筒对安装筒的辐射量，内筒所受到的热辐射能够达到8.2W，辐射热损失减少的百分率能够达到86.1％。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，如针对顶盖结构方案的改进、以及排空盘管安装方式的改进等，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种低液体挥发损耗的杜瓦装置，包括顶盖、安装于顶盖下侧相互嵌套的外筒和内筒，内筒内注有低温液体，其特征在于，还包括安装于所述内筒和外筒之间的排空盘管，所述顶盖上设有低温液体挥发气体的排空口，所述排空盘管的进口与出口设于所述顶盖上，所述排空口与所述排空盘管进口相连，低温液体挥发气体依次经排空口、排空盘管进口、排空盘管出口排出。

2.根据权利要求1所述的低液体挥发损耗的杜瓦装置，其特征在于，所述排空盘管呈螺旋状并沿内筒长度方向布置，或者呈竖向并沿内筒周向布置。

3.根据权利要求2所述的低液体挥发损耗的杜瓦装置，其特征在于，所述顶盖包括内筒上法兰、内筒下法兰、外筒法兰，所述外筒法兰安装于所述外筒顶端，所述内筒下法兰安装于所述内筒顶端，所述内筒上法兰安装于所述内筒下法兰上，所述外筒法兰与所述内筒下法兰连接，所述排空盘管进口、排空盘管出口设于所述内筒下法兰上，所述排空口设于所述内筒上法兰上。

4.根据权利要求3所述的低液体挥发损耗的杜瓦装置，其特征在于，还包括设于内筒、外筒之间的安装屏，其吊装于所述内筒下法兰下侧或者套装于所述内筒外表面，所述排空盘管套装于所述安装屏外表面。

5.根据权利要求2或3所述的低液体挥发损耗的杜瓦装置，其特征在于，所述排空盘管顶部直接吊装于所述顶盖下侧。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的低液体挥发损耗的杜瓦装置，其特征在于，所述盘管进口与排空口通过管道连接，该管道接头采用活接接头或焊接连接。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的低液体挥发损耗的杜瓦装置，其特征在于，所述低温液体为液氮、液氧、液氩、液化天然气、液氦中的一种。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的低液体挥发损耗的杜瓦装置，其特征在于，所述排空盘管在内筒长度方向上布置的长度不低于所述内筒的高度。