CN213930414U

CN213930414U - 一种高容重比氦气回收用管束式集装箱

Info

Publication number: CN213930414U
Application number: CN202022282666.4U
Authority: CN
Inventors: 董延阳; 肖昌辉; 刘博�; 张永峰; 武春学
Original assignee: Luoyang Sunrui Special Equipment Co Ltd
Current assignee: CSSC Shuangrui Luoyang Special Equipment Co Ltd
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2021-08-10
Anticipated expiration: 2030-10-14

Abstract

一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，包括框架、12支高容重比高压氦气瓶、安全泄放管路、充气管路、通用充放管路和纯度检测管路组成，高容重比高压氦气瓶的前侧瓶口由前端塞封堵，前端塞连接安全泄放装置和泄放管组成的安全泄放管路，高容重比高压氦气瓶的后侧瓶口由后端塞封堵，后端塞依次与瓶阀、瓶阀活接头、圈管连接，所有圈管通过弯头、三通、四通和接管与汇总管连通，解决了氦气回收系统中管束式集装箱规格不匹配、重量高、容积小的问题，极大提高了移动式氦气回收系统的回收及运输效率。

Description

一种高容重比氦气回收用管束式集装箱

技术领域

本实用新型属于压缩氦气回收、储存与运输技术领域，具体说的是一种高容重比氦气回收用管束式集装箱。

背景技术

氦气是一种宝贵的稀有惰性气体，无色无味，已广泛应用于现代军事、基础科学、航空航天、医学影像、红外探测等方面。由于氦气主要从富含氦气的天然气中分离、精制而得，无法通过生产得到，而地球的氦气主要来自矿物经过长时间的α衰变产生。因此为了减少氦气的浪费，氦气回收是十分有必要的。目前，氦气回收是将使用过后的氦气重新收集，经过净化、脱除杂质、纯化等措施，储存至氦气管束式集装箱或储罐中。现有的氦气管束式集装箱多为标准的40ft或20ft长度，以匹配运输要求。组成管束的气瓶多采用普通的4130X材质，外径406mm或559mm，容重比受限。目前缺少针对移动式回收车研发的定制长度，高容重比的氦气回收用管束式集装箱。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，解决了氦气回收系统中管束式集装箱规格不匹配、重量高、容积小的问题，极大提高了移动式氦气回收系统的回收及运输效率。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，包括框架、12支高容重比高压氦气瓶、安全泄放管路、充气管路、通用充放管路和纯度检测管路组成，在框架内放置有按3列4层排布的12支高容重比高压氦气瓶，12支高容重比高压氦气瓶的上下左右外侧与框架内侧相贴，12支高容重比高压氦气瓶的前侧瓶口通过连接法兰和紧固件与框架前端板连接，12支高容重比高压氦气瓶的后侧瓶口通过连接法兰和紧固件与框架后端板连接，高容重比高压氦气瓶的前侧瓶口由前端塞封堵，前端塞连接安全泄放装置和泄放管组成的安全泄放管路，高容重比高压氦气瓶的后侧瓶口由后端塞封堵，后端塞依次与瓶阀、瓶阀活接头、圈管连接，所有圈管通过弯头、三通、四通和接管与汇总管连通，汇总管引出三个总阀和一个减压阀，其中两个总阀分别与通用充放接头、专用充放接头连接，组成通用充放管路；余下的一个总阀通过充气管连接充气接头组成充气管路；减压阀后连接快接接头，构成纯度检测管路，在通用充放管路上设有压力表、压力表阀和温度计，在纯度检测管路上设有低压压力表、压力表阀和比例卸荷阀。

框架前端管采用螺栓固定在框架的角钢上。

高容重比高压氦气瓶外径为559mm，公称工作压力为25MPa。

安全泄放装置与前端塞通过锥螺纹密封连接。

框架的顶部设有用于与移动氦气回收系统的运输箱装配的连接口。

框架的后舱门设置为半开式，中间部分可开启，两侧不可开启的门板上为挂梯及登顶梯的安装位，三个总阀、一个减压阀、通用充放接头、专用充放接头、快接接头、压力表、压力表阀、温度计、低压压力表和比例卸荷阀均设置在后舱门打开的范围内。

泄放管的出口引致集装箱顶部。

充气管的管口引至前端板底部与充气接头连接，并使充气接头朝下设置。

本实用新型有益效果是：本发明解决了氦气回收系统中缺少专用的管束式集装箱，现有的公路通用的集装箱压力小、容量小、管路不方便等问题，总容积达到14.4m³，充装压力提高到25MPa，氦气充装量达到3233Nm³，极大提高了氦气回收系统中氦气的储存量及运输效率。集装箱结构和管路经过定制设计，既满足移动式氦气回收系统的充放要求，又为系统中的其他附件留出安装空间。

定制管束式集装箱尺寸和无缝气瓶规格；通过采用经特殊热处理工艺后具有高强度的材料，以及无缝热旋压技术，使得本发明使用的无缝气瓶具有极具优势的容重比；针对回收系统的管路特点，优化集装箱管路布局，满足特定充放要求的同时，为移动回收系统其他操作附件留出储存空间。将定制管路、框架和高容重比的无缝气瓶组装成氦气回收用管束式集装箱，解决了目前问题，极大提高了氦气的回收及运输效率，降低氦气回收、储存及运输的成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的后舱门的结构示意图；

图3为本实用新型的通用充放管路、充气管路和纯度检测管路示意图；

图4为本实用新型的安全泄放管路示意图；

图中：1、高容重比高压氦气瓶，2、框架，3、后端塞，4、通用充放管路和纯度检测管路，5、充气管路保护管，6、充气管，7、充气接头，8、前端塞，9、连接法兰，10、安全泄放管路，11、后舱门，12、登顶梯，13、挂梯，14、瓶阀，15、瓶阀活接头，16、圈管，17、管接件，18、汇总管，19、压力表，20、压力表阀，21、减压阀，22、比例卸荷阀，23、快接接头，24、低压压力表，25、通用充放接头，26、通用充放管路总阀，27、专用充放接头，28、充气管路主阀，29、温度计，30、安全泄放装置，31、泄放管。

具体实施方式

本发明的目的在于为移动氦气回收系统提供一种定制的高容重比管束式集装箱，针对该系统定制21ft集装箱，定制管路以满足移动氦气回收系统的充放及纯度检测要求，采用高强度合金钢和无缝旋压技术，充装压力提升至25MPa,同时单支气瓶容重比相比传统4130X提升30%，极大提高了氦气回收系统的回收、储存和运输效率，降低相应成本。

如图1所示，本发明包括12支高容重比高压氦气瓶1、定制规格框架2、安全泄放管路10、充气管路、通用充放管路和纯度检测管路4等组成部分。高容重比高压氦气瓶1的前、后瓶口通过连接法兰9和配套紧固件，与框架2前、后端板连接。后端板与框架焊接牢固，前端板采用U型螺栓固定在框架的角钢上，方便气瓶与框架的装配安装，同时可以补偿部分气瓶的热变形。气瓶前、后瓶口由端塞封堵，前端塞8开设螺纹通孔，前端塞8连接安全泄放装置30和泄放管31，组成安全泄放管路10；后端塞3依次与瓶阀14、瓶阀活接头15、圈管16连接，并通过承插焊弯头、承插焊三通、承插焊四通等管接件17与汇总管18焊接连通。圈管指的是带有圈型结构的管路，利用较小空间，延长管路布置，汇总管18引出三个总阀和一个减压阀21，其中两个通用充放管路总阀26分别与通用充放接头25和专用充放接头27连接，组成通用充放管路4；一个充气管路主阀28通过承插焊弯头与充气管6焊接，连接充气接头7组成充气管路，引至集装箱前侧所需的位置，充气管6外侧包有充气管路保护管5；减压阀21后连接快接接头23，构成纯度检测管路。在通用充放管路上设有压力表19、压力表阀20和温度计29，在纯度检测管路上设有低压压力表24、压力表阀20和比例卸荷阀22。

本发明通过12支559mm高容重比气瓶，与定制管路系统、21ft框架及附属组件组装成氦气回收用管束式集装箱，解决了移动式氦气回收系统无专用管束式集装箱，现有的公路通用的集装箱压力小、容量小、管路不方便等问题，极大提高了氦气的回收及运输效率，降低氦气回收、储存及运输的成本。

高容重比氦气回收用管束式集装箱结构由12支外径559mm的高强钢无缝气瓶组成，共3层，每层4支。高容重比高压氦气瓶的公称工作压力提升至25MPa，采用经特定调质热处理的高强度合金钢，壁厚仅需16mm，容重比相比传统4130X材质的氦气瓶提升30%以上。集装箱框架顶部预留有连接口，方便与移动氦气回收系统的运输箱装配。

如图2所示，框架的后舱门11设置为半开式，中间部分可开启，两侧不可开启的门板上为挂梯13及登顶梯12的安装位，三个总阀、一个减压阀21、通用充放接头25、专用充放接头27、快接接头23、压力表19、压力表阀20、温度计29、低压压力表24和比例卸荷阀22均设置在后舱门打开的范围内。后舱门设置为半开式，仅开启中间部分，外侧门板预留挂梯及登顶梯的安装位，后舱各管路需观察和操作的仪表阀门均布置在能开启的范围内。

通过定制的框架尺寸和结构，满足移动式氦气回收系统储存及运输氦气的容积和压力要求，同时还在框架顶部和后舱设置专用的空间，用于安装移动氦气回收系统所需的运输箱、挂梯和登顶梯。定制的管路系统，满足有限空间的充气及充放气要求，以及方便的纯度检测和操作要求。

如图4所示，本发明的安全泄放管路10设置在集装箱前仓，由前端塞8、安全泄放装置30和泄放管31组成。安全泄放装置30与前端塞8通过锥螺纹密封连接，出口通过夹持装置连接泄放管31，便于连接与拆卸，泄放管31引致集装箱前仓顶部，在发生安全泄放时将氦气排入大气环境。安全泄放装置30为反拱带槽型爆破片及对应的夹持装置，满足单个气瓶的安全泄放流量要求。

如图3所示，本发明的氦气通用充放管路设置在集装箱后舱，由后端塞3、瓶阀14、瓶阀活接头15、圈管16、承插焊管件、汇总管18、通用充放管路总阀26、专用充放接头27和通用充放接头25组成，共有两个充放口，分别为通用充放口和专用充放口，汇总管上通过四通连接压力表阀、压力表和温度计套管及温度计。

本发明的充气管路由通用充放管路上汇总管的四通引出，经过充气管路主阀28、充气管6引至集装箱前侧的充气接头7，本发明与配套的移动氦气回收系统装配空间有限，无法从前仓充气，充气管引至在前端板底横梁附近，充气接头7朝下，避开运输车底盘的纵横梁。为保证运输过程中充气管路安全性，在充气管6外增设一个充气管路保护管5，固定在框架和后端板上，保护从后舱引至前侧的充气管路。

本发明后舱设置有纯度检测管路，由通用充放管路汇总管上的四通引出，经纯度检测管、减压阀21、快接接头23组成，减压阀后经四通分别连接比例卸荷阀22、压力表阀和低压压力表24。通过减压阀和比例卸荷阀，控制纯度检测管路的压力不超过1MPa，满足纯度检测的要求。

本发明所指的高容重比氦气回收用管束式集装箱所有材料、仪表、管件的选择均满足氦气的使用要求，装配成集装箱时，整个过程密封工装完好，不产生泄漏，结构经型式试验验证，满足公路运输的各项要求。

Claims

1.一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，其特征在于：包括框架、12支高容重比高压氦气瓶、安全泄放管路、通用充放管路、充气管路和纯度检测管路组成，在框架内放置有按3列4层排布的12支高容重比高压氦气瓶，12支高容重比高压氦气瓶的上下左右外侧与框架内侧相贴，12支高容重比高压氦气瓶的前侧瓶口通过连接法兰和紧固件与框架前端板连接，12支高容重比高压氦气瓶的后侧瓶口通过连接法兰和紧固件与框架后端板连接，高容重比高压氦气瓶的前侧瓶口由前端塞封堵，前端塞连接安全泄放装置和泄放管组成的安全泄放管路，高容重比高压氦气瓶的后侧瓶口由后端塞封堵，后端塞依次与瓶阀、瓶阀活接头、圈管连接，所有圈管通过弯头、三通、四通和接管与汇总管连通，汇总管引出三个总阀和一个减压阀，其中两个总阀分别与通用充放接头、专用充放接头连接，组成通用充放管路；余下的一个总阀通过充气管连接充气接头组成充气管路；减压阀后连接快接接头，构成纯度检测管路，在通用充放管路上设有压力表、压力表阀和温度计，在纯度检测管路上设有低压压力表、压力表阀和比例卸荷阀。

2.如权利要求1所述的一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，其特征在于：框架前端管采用螺栓固定在框架的角钢上。

3.如权利要求1所述的一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，其特征在于：高容重比高压氦气瓶为高强钢无缝气瓶，外径为559mm，公称工作压力为25MPa。

4.如权利要求1所述的一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，其特征在于：安全泄放装置与前端塞通过锥螺纹密封连接。

5.如权利要求1所述的一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，其特征在于：框架的顶部设有用于与移动氦气回收系统的运输箱装配的连接口。

6.如权利要求1所述的一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，其特征在于：框架的后舱门设置为半开式，中间部分可开启，两侧不可开启的门板上为挂梯及登顶梯的安装位，三个总阀、一个减压阀、通用充放接头、专用充放接头、快接接头、压力表、压力表阀、温度计、低压压力表和比例卸荷阀均设置在后舱门打开的范围内。

7.如权利要求1所述的一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，其特征在于：泄放管的出口引致集装箱顶部。

8.如权利要求1所述的一种高容重比氦气回收用管束式集装箱，其特征在于：充气管的管口引至前端板底部与充气接头连接，并使充气接头朝下设置。