CN218432817U - 一种抽真空装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种抽真空装置，涉及真空绝热管抽真空技术领域，该抽真空装置包括加热棒、抽真空泵组和加热带。加热棒穿设于真空绝热管的内管的内腔中。抽真空泵组与真空绝热管的绝热腔连通。加热带沿真空绝热管的长度方向螺旋缠绕于真空绝热管的外管上。本申请提供的抽真空装置，通过加热带配合加热棒对绝热腔进行均匀加热的方式能够避免抽真空过程中传热不均匀的问题，使得绝热腔内的水、油等液体杂质能够被加热气化为不可凝气体气体分子，并使绝热夹层中的气体和吸附在内管和外管的壁面上的气体能够进行快速脱附，以便提高抽空效率，降低生产成本。

Description

一种抽真空装置

技术领域

本申请涉及抽真空技术领域，尤其涉及一种抽真空装置。

背景技术

低温或高温流体为保持运输过程中温度的稳定，通常采用真空绝热管进行运输。现有的真空绝热管包括相互套设的内管和外管，内管的内腔用于输送流体，内管和外管之间的绝热腔内设有多层绝热夹层，以减少辐射传热，绝热腔内会保持一定的真空度，以减少对流传热。因此，保持真空绝热管的绝热腔的真空度是保持真空绝热管隔热性能的重要因素。

现有的抽真空工艺一般采用热气流加热内管的内腔和对绝热腔进行抽真空的方式，从而将绝热夹层内的气体和液体以及吸附在绝热腔内壁面的气体和液体进行脱附，以保证真空管道在寿命期间内始终具有良好的真空绝热性能，但由于绝热腔内真空的环境和绝热夹层不利于传热，导致内腔的热量无法均匀地传递至整个绝热腔，导致各个位置的气体脱附不均匀，脱附速度较慢，最终导致抽真空时间较长，效率较低的问题。

实用新型内容

本申请提供了一种抽真空装置，用以解决现有技术中的真空绝热管抽真空时绝热腔内的气体脱附速度较慢，导致抽真空时间较长，效率较低的问题。

为解决上述问题，本申请提供了：一种抽真空装置，包括：

加热棒，穿设于真空绝热管的内管的内腔中；

抽真空泵组，与所述真空绝热管的绝热腔连通；

加热带，所述加热带沿所述真空绝热管的长度方向螺旋缠绕于所述真空绝热管的外管上。

在一种可能的实施方式中，所述加热带的截面呈矩形，所述加热带位于所述矩形的长边的一面与所述外管相贴合。

在一种可能的实施方式中，所述抽真空装置还包括复合保温层，所述复合保温层包括多个反射层和多个隔热层，所述反射层和所述隔热层依次交替层叠设置于所述加热带和所述外管上。

在一种可能的实施方式中，所述复合保温层还包括绝热棉层，所述绝热棉层层叠设置于最外层的所述反射层或所述隔热层上。

在一种可能的实施方式中，所述复合保温层设有多段，相邻两段所述复合保温层之间可拆卸连接。

在一种可能的实施方式中，所述抽真空装置还包括控制罐，所述控制罐上设有第一真空计、抽气阀和多个连接阀，所述抽气阀与所述抽真空泵组连接，所述连接阀用于与所述外管的真空抽拉阀连接。

在一种可能的实施方式中，所述抽真空装置还包括氮气罐，所述控制罐上设有与所述氮气罐连通的置换阀。

在一种可能的实施方式中，所述氮气罐与所述置换阀之间设有加热器，所述加热器用于加热流经所述控制罐的氮气。

在一种可能的实施方式中，所述抽真空装置还包括冷阱和第二真空计，所述抽气阀、所述冷阱、所述第二真空计和所述抽真空泵组依次连接。

在一种可能的实施方式中，所述抽真空装置还包括温度传感器，所述温度传感器的温度探头与所述外管连接，所述温度传感器分别与所述加热棒和所述加热带电连接。

本申请的有益效果是：本申请提出一种抽真空装置，通过在真空绝热管的外管上螺旋缠绕加热带，同时在内管中穿设加热棒，使得真空绝热管的绝热腔能够被均匀地加热，使得绝热腔内的水、油等液体杂质能够被加热气化为不可凝气体气体分子，同时配合抽真空泵组对绝热腔进行抽真空，从而使绝热夹层中的气体和吸附在内管和外管的壁面上的气体能够进行快速脱附，以便绝热腔被抽真空泵组快速抽空。在该过程中，加热带配合加热棒对绝热腔进行均匀加热的方式能够避免抽真空过程中传热不均匀的问题，进而提高绝热腔内气体脱附效率，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型的实施例提供的抽真空装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型的实施例提供的抽真空装置的加热带的结构示意图；

图3示出了本实用新型的实施例提供的抽真空装置的复合保温层的剖视结构示意图；

图4示出了本实用新型的实施例提供的抽真空装置的复合保温层的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-真空绝热管；110-内管；120-外管；121-真空抽拉阀；130-绝热腔；131-绝热夹层；200-抽真空泵组；300-加热棒；400-加热带；500-复合保温层；510-反射层；520-隔热层；530-绝热棉层；540-连接套；600-控制罐；610-第一真空计；620-抽气阀；630-连接阀；640-置换阀；700-氮气罐；710-加热器；800-冷阱；810-第二真空计；900-温度传感器。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1至图2，本实施例提供了一种抽真空装置，用于对真空绝热管100的绝热腔130进行抽真空，该抽真空装置包括加热棒300、抽真空泵组200和加热带400。加热棒300穿设于真空绝热管100的内管110的内腔中。抽真空泵组200与真空绝热管100的绝热腔130连通。加热带400沿真空绝热管100的长度方向螺旋缠绕于真空绝热管100的外管120上。

本申请的实施例提供的抽真空装置，通过在真空绝热管100的外管120上螺旋缠绕加热带400，同时在内管110中穿设加热棒300，使得真空绝热管100的绝热腔130能够被均匀地加热，使得绝热腔130内的水、油等液体杂质能够被加热气化为不可凝气体气体分子，同时配合抽真空泵组200对绝热腔130进行抽真空，从而使绝热夹层131中的气体和吸附在内管110和外管120的壁面上的气体能够进行快速脱附，以便绝热腔130被抽真空泵组200快速抽空。在该过程中，加热带400配合加热棒300对绝热腔130进行均匀加热的方式能够避免抽真空过程中传热不均匀的问题，进而提高绝热腔130内气体脱附效率，降低了生产成本。

其中，发明人发现，对于一般的低温容器可采用加热炉进行外加热，但由于真空绝热管100的规格尺寸较大，如果选用加热炉进行外加热会导致加热炉尺寸过大，导致成本较高。而采用本申请提供的加热带400进行加热则能够降低加热成本，且加热带400的设置方式能够方便安装和拆卸，进一步提高生产加工效率。

其中，真空绝热管100一般包括相互套设的内管110和外管120，内管110的内腔用于输送低温或高温的气体或液体，内管110和外管120之间的绝热腔130内设有多层绝热夹层131，以减少辐射传热，绝热腔130内会保持一定的真空度，以减少对流传热。外管120上会设置与绝热腔130连通的真空抽拉阀121。绝热腔130内的绝热夹层131中、内管110的外壁面和外管120的内壁面会存在气体以及水分、油脂等液体杂质，气体在抽真空过程中会吸附内管110或外管120上，导致抽真空效率低，同时，水分、油脂等液体杂质难以在泵的吸附力作用下被彻底抽出，而绝热腔130内的液体杂质如果没有被抽吸掉，则会停留在绝热腔130内在日后使用过程中缓慢气化或释放出气体，导致无法保持绝热腔130的真空度的问题。因此最大限度地减小绝热腔130内的液体和其他杂质的含量，可以有利于提高和长时间保持绝热腔130的真空度。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，提出了加热带400和复合保温层500的一种设置方式。如图2所示，加热带400的截面呈矩形，加热带400位于矩形的长边的一面与外管120相贴合。

具体的，由于加热带400呈矩形，且加热带400位于矩形的长边的一面与外管120相贴合，能提高加热带400与外管120的接触面积，从而提高传热效率，加速加热的过程，减少能耗的损失。

其中，加热带400可为导热能力较强的金属材料制成的中空管道，管道内可设置加热丝或者充入高温气体。其中，为进一步提高加热带400与外管120的传热效率，可在加热带400与外管120之间设置导热硅胶，从而填充加热带400与外管120之间的微小间隙，同时，导热硅胶与外管120分离时不会残留，且导热硅胶可重复使用。

其中，加热棒300和/或加热带400的加热温度可控制在110℃-140℃之间，以保证绝热腔130内的温度持续保持在110℃-120℃之间。

如图3所示，在上述实施例中，可选的，抽真空装置还包括复合保温层500，复合保温层500包括多个反射层510和多个隔热层520，反射层510和隔热层520依次交替层叠设置于加热带400和外管120上。

具体的，热量传递有三种基本方式:热传导、热对流、热辐射。由于反射层510能够反射热辐射，隔热层520的导热系数低，能够起到隔热的作用。因此，通过在加热带400和外管120上依次交替层叠设置反射层510和隔热层520，当加热带400的热量向环境传递时，较高温度的加热带400所产生的热辐射能够被反射层510所反射，同时反射层510也能够避免相邻隔热层520之间通过热辐射传递热量。当加热带400的热量通过热传导的方式传递至复合保温层500时，热量能够被相邻反射层510之间的隔热层520进行隔热，从而避免反射层510与反射层510之间形成热传导。因此，该复合保温层500能够通过降低热传导和热辐射的方式对加热带400进行保温，从而避免加热带400由于热损失导致能耗增高，最终降低了生产成本。

如图3所示，在上述实施例中，可选的，复合保温层500还包括绝热棉层530，绝热棉层530层叠设置于最外层的反射层510或隔热层520上。

具体的，由于绝热棉层530由导热系数较低的纤维制成，且具有疏松多孔的结构特点，因此绝热棉层530内能够容纳导热系数较低的空气，从而在绝热棉层530内形成隔热空气层。因此，当绝热棉层530层叠设置在最外层的反射层510或隔热层520上时，绝热棉层530能够避免环境中的空气与反射层510或隔热层520之间形成热对流，从而进一步提高加热带400的保温效果，避免加热带400由于热损失导致能耗增高的问题，最终降低了生产成本。

其中，绝热棉层530可为岩棉保温材料。

如图4所示，在上述实施例中，可选的，复合保温层500设有多段，相邻两段复合保温层500之间可拆卸连接。

具体的，由于真空绝热管100可能存在多段弯曲的情况，为了方便在外管120上套设复合保温层500，可将复合保温层500分为多段，且相邻两段复合保温层500之间可拆卸连接。其中，可在相邻两段复合保温层500拼接之后，再在连接处套设连接套540，从而避免热量经连接处向外散发。

实施例三

如图1所示，本实施例在实施例一或实施例二的基础上，提出了控制罐600、氮气罐700和冷阱800的一种设置方式。抽真空装置还包括控制罐600，控制罐600上设有第一真空计610、抽气阀620和多个连接阀630，抽气阀620与抽真空泵组200连接，连接阀630用于与外管120的真空抽拉阀121连接。

具体的，由于控制罐600上设有多个能分别与外管120的真空抽拉阀121连接的连接阀630，且控制罐600上设有与抽真空泵组200连接的抽气阀620。在使用时，抽真空泵组200能够通过控制罐600同时对多个真空绝热管100进行抽真空，从而提高抽真空效率。同时，第一真空计610能够通过检测控制罐600内的真空度，从而使工作人员能够实时了解真空绝热管100的抽真空情况。并且，连接阀630的设置方式能够方便工作人员对多个真空绝热管100进行切换抽真空，使用更灵活。

如图1所示，在上述实施例中，可选的，抽真空装置还包括氮气罐700，控制罐600上设有与氮气罐700连通的置换阀640。

具体的，当抽真空泵组200对绝热腔130进行第一次抽真空之后，可关闭抽气阀620并开启置换阀640，从而将氮气罐700内的氮气通过控制罐600充入绝热腔130内，然后静置几个小时之后，绝热腔130内的氮气可将材料表面和绝热夹层131内部吸附的大量不凝性气体和残留气体脱附，然后依次重复上述抽真空和氮气置换的步骤，从而将真空度降低至20pa之后，持续抽真空至要求真空度。

如图1所示，在上述实施例中，可选的，氮气罐700与置换阀640之间设有加热器710，加热器710用于加热流经控制罐600的氮气。

具体的，通过加热器710加热流经控制罐600的氮气，从而使充入绝热腔130内氮气升温至110℃-140℃，加热后的氮气能够提高气体或液体杂质的脱附效率，从而缩短氮气置换工艺的时间。

如图1所示，在上述实施例中，可选的，抽真空装置还包括冷阱800和第二真空计810，抽气阀620、冷阱800、第二真空计810和抽真空泵组200依次连接。

具体的，发明人发现，由于绝热腔130被加热至高温，绝热腔130内会产生大量的油气或水汽，这些油气或水汽如果仅靠抽真空泵组200来排除，抽真空泵组200的工作效率将会极大地降低，同时，这些油气或水汽可能存在腐蚀性，在流经抽真空泵组200时可能会对抽真空泵组200造成损伤，或者腐蚀性的油气或水汽经过抽真空泵组200的排气口直接排入大气后，也会对空气造成污染。

因此，本申请通过在真空绝热管100和抽真空泵组200之间设置冷阱800，并在冷阱800内充入液氮等低温流体，当抽真空所产生的气流经过冷阱800时，其热量会被低温流体吸收，使得冷凝点温度高于冷阱800温度的气体分子和不可凝气体分子被液化或凝固，从而进行冷凝捕集。因此，冷阱800的设置有助于增加抽真空泵组200的利用效率，延长抽真空泵组200使用寿命，减少环境污染。

同时，在冷阱800和抽真空泵组200之间设置第二真空计810，能够方便工作人员比较冷凝捕集工艺前后的气流真空度的差别。

如图1所示，在上述实施例中，可选的，抽真空装置还包括温度传感器900，温度传感器900的温度探头与外管120连接，温度传感器900分别与加热棒300和加热带400电连接。

具体的，工作人员可通过温度传感器900实时检测加热棒300和加热带400的加热温度，从而更精确地控制绝热腔130的加热温度。

其中，温度传感器900也可为温控仪。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种抽真空装置，其特征在于，包括：

加热棒，穿设于真空绝热管的内管的内腔中；

抽真空泵组，与所述真空绝热管的绝热腔连通；

加热带，所述加热带沿所述真空绝热管的长度方向螺旋缠绕于所述真空绝热管的外管上。

2.根据权利要求1所述的抽真空装置，其特征在于，所述加热带的截面呈矩形，所述加热带位于所述矩形的长边的一面与所述外管相贴合。

3.根据权利要求1所述的抽真空装置，其特征在于，所述抽真空装置还包括复合保温层，所述复合保温层包括多个反射层和多个隔热层，所述反射层和所述隔热层依次交替层叠设置于所述加热带和所述外管上。

4.根据权利要求3所述的抽真空装置，其特征在于，所述复合保温层还包括绝热棉层，所述绝热棉层层叠设置于最外层的所述反射层或所述隔热层上。

5.根据权利要求4所述的抽真空装置，其特征在于，所述复合保温层设有多段，相邻两段所述复合保温层之间可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的抽真空装置，其特征在于，所述抽真空装置还包括控制罐，所述控制罐上设有第一真空计、抽气阀和多个连接阀，所述抽气阀与所述抽真空泵组连接，所述连接阀用于与所述外管的真空抽拉阀连接。

7.根据权利要求6所述的抽真空装置，其特征在于，所述抽真空装置还包括氮气罐，所述控制罐上设有与所述氮气罐连通的置换阀。

8.根据权利要求7所述的抽真空装置，其特征在于，所述氮气罐与所述置换阀之间设有加热器，所述加热器用于加热流经所述控制罐的氮气。

9.根据权利要求6所述的抽真空装置，其特征在于，所述抽真空装置还包括冷阱和第二真空计，所述抽气阀、所述冷阱、所述第二真空计和所述抽真空泵组依次连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的抽真空装置，其特征在于，所述抽真空装置还包括温度传感器，所述温度传感器的温度探头与所述外管连接，所述温度传感器分别与所述加热棒和所述加热带电连接。

Images