CN219692492U - 一种真空绝热双壁管的支撑结构及lng燃料罐用双壁管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种真空绝热双壁管的支撑结构，其设置有支撑块、限位块和导向块。支撑块抵接在内管和外管之间，以间隔内管和外管，使内管和外管之间形成隔离的空间，以减小内管与外管之间的漏冷。同时，支撑块上设置有导向槽。限位块固定在外管的内壁上，以对支撑块的轴向方向进行限位。导向块固定在内管的外壁上，且与导向槽相适配，即导向块套接在支撑块的导向槽上，使导向块能够相对支撑块沿轴向方向移动，从而使得与导向块固定连接的内管能够沿轴向移动，进而使得内管在遇到低温时，能够产生自由收缩和位移，避免温差应力对双壁管与LNG燃料罐之间的连接结构产生影响，从而保证双壁管与LNG燃料罐之间连接的密封性。

Description

一种真空绝热双壁管的支撑结构及LNG燃料罐用双壁管

技术领域

本实用新型涉及LNG燃料罐设备技术领域，特别涉及一种真空绝热双壁管的支撑结构及LNG燃料罐用双壁管。

背景技术

目前，LNG作为新型燃料在船舶行业备受青睐。一般情况，LNG储存在真空绝热的双层LNG燃料罐内，其具有安装方便、低损耗、保压时间长特点，现已经大规模使用在一些中小型船型上。使用时，LNG经LNG储罐内的底部经过内外罐夹层以及LNG输送管输送至汽化器气化后，再输送到船舶发动机，供发动机使用。根据国际安全规则《使用气体或其他低闪点燃料船舶》(IGF code)，从罐体底部出液的LNG管路，为了防止内管LNG泄漏而产生的严重后果，需要额外对内管设置屏蔽层(即外管)，用于封闭(或包裹)内管LNG泄漏的液体。由此，LNG双壁管应运而生。

然而，双壁管的内管在低温LNG液体(-165℃)流经时会产生一定的收缩和位移，并产生较大的温差应力，影响双壁管的密封性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种真空绝热双壁管的支撑结构，以能够充分释放内管在低温时的收缩应力，并允许内管在遇到低温时能够产生自由收缩和位移。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种真空绝热双壁管的支撑结构，连接在内管和外管之间，所述支撑结构包括：支撑块，其能够抵接在所述内管和所述外管之间，以间隔所述内管和所述外管；所述支撑块抵接所述内管的一侧设置有导向槽；所述导向槽沿轴向贯穿；限位块，其固定在所述外管的内壁；所述限位块抵接所述支撑块，以限制所述支撑块沿轴向移动；导向块，其固定在所述内管的外壁上，并沿轴向方向延伸；所述导向块与所述导向槽相适配，以使所述导向块和所述内管能够相对所述支撑块沿轴向移动。

在本申请的一个实施例中，所述限位块包括第一限位块和第二限位块；所述第一限位块和所述第二限位块沿轴向设置，并分别抵顶在所述支撑块轴向的两侧。

在本申请的一个实施例中，所述第一限位块设置有两组，两组所述第一限位块沿周向间隔设置在所述外管的内壁上，以抵顶在所述支撑块的一侧；所述第二限位块设置有两组，两组所述第二限位块沿周向间隔设置在所述外管的内壁上，以抵顶在所述支撑块的另一侧。

在本申请的一个实施例中，所述导向块轴向的两端面与远离所述内管的端面之间形成有倒角，以使所述导向块能够导入所述导向槽内。

在本申请的一个实施例中，所述支撑块的径向方向设置有第一弧面和第二弧面；所述第一弧面与所述内管的外壁相适配，所述第二弧面与所述外管的内壁相适配，以能够间隔所述内管和所述外管。

在本申请的一个实施例中，所述支撑块为绝热块，以阻隔所述内管与所述外管的热量流动。

在本申请的一个实施例中，所述支撑块为聚四氟乙烯块，以阻隔所述内管与所述外管的热量流动。

在本申请的一个实施例中，所述限位块和所述导向块均为不锈钢块。

本身请还公开了一种LNG燃料罐用双壁管，所述LNG燃料罐用双壁管包括至少两组所述的支撑结构、内管、以及外管；两组所述支撑结构分别安装在所述内管和所述外管的两端，且位于所述内管和所述外管之间，以沿径向方向间隔所述内管和所述外管。

在本申请的一个实施例中，所述内管和所述外管之间真空设置。

由上述技术方案可知，本实用新型至少具有如下优点和积极效果：

本实用新型中，真空绝热双壁管的支撑结构设置有支撑块、限位块和导向块。支撑块抵接在内管和外管之间，以间隔内管和外管，使内管和外管之间形成隔离的空间，以减小内管与外管之间的漏冷。同时，支撑块上设置有导向槽。限位块固定在外管的内壁上，以对支撑块的轴向方向进行限位。导向块固定在内管的外壁上，且与导向槽相适配，即导向块套接在支撑块的导向槽上，使导向块能够相对支撑块沿轴向方向移动，从而使得与导向块固定连接的内管能够沿轴向移动，进而使得内管在遇到低温时，能够产生自由收缩和位移，避免温差应力对双壁管与LNG燃料罐之间的连接结构产生影响，从而保证双壁管与LNG燃料罐之间连接的密封性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的真空绝热双壁管和支撑结构的示意图。

图2是图1的支撑结构和内管的连接的示意图。

图3是图1的真空绝热双壁管和支撑结构的截面图的示意图。

附图标记说明如下：

1-内管；2-外管；10-支撑块；11-导向槽；12-第一弧面；13-第二弧面；20-限位块；21-第一限位块；22-第二限位块；30-导向块；31-倒角。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，在附图所示的实施例中，方向或位置关系的指示(诸如上、下、左、右、前和后等)仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

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所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两组或两组以上，除非另有明确具体的限定。

目前，LNG(即液化天然气)作为新型燃料在船舶行业备受青睐。一般情况，LNG储存在真空绝热的双层LNG储罐内，使用时LNG经LNG储罐内的底部经过内外罐夹层以及LNG输送管输送至汽化器气化后，再输送到船舶发动机，供发动机使用。根据国际安全规则《使用气体或其他低闪点燃料船舶》(IGF code)，从罐体底部出液的LNG管路，为了防止内管LNG泄漏而产生的严重后果，需要额外对内管设置屏蔽层(即外管)，用于封闭(或包裹)内管LNG泄漏的液体，以防止LNG泄露至空气中。此外内管和外管之间，还需要进行隔热设置，以避免管路的漏热。

但是，由于双壁管的内管在低温LNG液体(-165℃)流经时会产生一定的收缩和位移，并产生较大的温差应力，会影响双壁管与LNG储罐连接的密封性。另一方面，LNG储罐的输送LNG双壁管，受内外罐之间的空间限制原因，外管的管径通常在DN100以下。而传统制作该双壁管时，由于内外管间的间距很小(如内管和外管之间的间距通常在20mm～30mm左右)，则需要先将外管对半切开，然后安装内外管之间的支撑组件，再将切开的外管安装到内管上，再进行焊接合拢。从而使得双壁管的制造过程繁琐，影响双壁管的制造效率。

故，现提供一种LNG燃料罐用双壁管，以解决上述问题。

其方案通过以下实施例进行进一步说明：

参阅图1和图2，LNG燃料罐用双壁管包括至少两组支撑结构、内管1、以及外管2。其中，支撑结构连接在内管1和外管2之间，且两组支撑结构分别安装在内管1和外管2的两端，以沿径向方向间隔内管1和外管2，即将内管1悬空在外管2的内部空间上。

需要说明的是,在本实施例中，在内管1或外管2的同一端部上，设置有两个支撑结构，且两个支撑结构分布在内管1的周向上，以从不同方向将内管1稳固支撑在外管2内，使内管1能够在外管2内悬空，或者说使内管1的外壁与外管2的内壁之间的间距均等，避免出现因内管1和外管2的间隔不同而导致LNG燃料罐用双壁管在不同管壁之间的保温效果不同的情况。

在本实施例中，内管1和外管2之间真空设置。需要说明的是，内管1和外管2之间真空设置，能够减小内管1和外管2之间的热传导，从而减小内管1的漏冷，进而维持液态的LNG的稳定性。

此外，需要说明的是，在本实施例中,内管1和外管2均为钢结构的管路，以保证内管1和外管2的结构强度，防止内管1和外管2在LNG流经时而产生结构损坏，避免LNG的泄露。

请参阅图1-3，真空绝热双壁管的支撑结构包括支撑块10、限位块20以及导向块30。其中，支撑块10能够抵接在内管1和外管2之间，以间隔内管1和外管2。限位块20固定在外管2的内壁，限位块20抵接支撑块10，以限制支撑块10沿轴向移动。导向块30固定在内管1的外壁上，并沿轴向方向延伸，以导引支撑块10沿轴向方向移动，并防止支撑块10沿轴线转动。从而使得内管1和外管2在支撑块10的支撑下，使内管1和外管2之间形成有间隔，减少内管1的外壁与外管2的内壁之间的直接接触面积，进而减小内管1与外管2之间的热量对流。并且由于支撑块10能够相对内管1进行轴向移动，也即内管1能够相对支撑块10和外管2沿轴向进行位移，因而在内管1运送低温的LNG时，能够释放低温下产生的收缩应力，并实现沿轴向的自由滑动，进而避免收缩应力影响真空绝热双壁管的连接处的密封性。

参阅图1和图3，支撑块10的径向方向设置有第一弧面12和第二弧面13，第一弧面12与内管1的外壁相适配，第二弧面13与外管2的内壁相适配，即第一弧面12和第二弧面13均设置为弧形，以使支撑块10的第一弧面12和第二弧面13能够分别贴合内管1的外壁和外管2的内壁，进而稳固地支撑在内管1和外管2之间，进而能够间隔内管1和外管2。

需要说明的是,在其他一些实施例中,第一弧面12和第二弧面13也可以不与内管1的外壁和外管2的内壁的形状相适配，如设置第一弧面12和第二弧面13为平面，使支撑块10设置成矩形，以能够支撑在内管1和外管2之间。

此外，支撑块10抵接内管1的一侧设置有导向槽11，且导向槽11沿轴向贯穿。在本实施例中，导向槽11设置在第一弧面12的一侧，并与导向块30相配合，以导引支撑块10沿轴向移动。需要说明的是,在其他一些实施例中,导向槽11也可以设置在第二弧面13的一侧，此时导向块30安装在外管2的内壁上，从而使导向块30与导向槽11相互配合，进而导引支撑块10沿轴向移动。

在本实施例中，支撑块10为绝热块，以阻隔内管1与外管2的热量流动。即支撑块10由绝缘材质制成，以阻隔热量沿支撑块10在内管1和外管2之间流动。需要说明的是,支撑块10可以设置为由隔热棉或隔热玻璃制成的绝缘块，以阻隔内管1与外管2的热量流动。

另外，在本实施例中，支撑块10为聚四氟乙烯材料制成的绝缘块。需要说明的是,由于聚四氟乙烯材料本身具有低摩擦系数的特性，在支撑块10的导向槽11与导向块30相配合时，能够减小导向槽11与导向块30之间的摩擦力，进而方便内管1和导向块30相对支撑块10进行轴线移动。

参阅图2，限位块20包括第一限位块21和第二限位块22，第一限位块21和第二限位块22沿轴向设置，并分别抵顶在支撑块10轴向的两侧。需要说明的是，由于支撑块10为绝缘块，因此支撑块10只能由非金属材料制成，因而支撑块10无法直接焊接在由金属制成的内管1和外管2上，从而需要限位块20对支撑块10进行抵顶，以保持支撑块10的姿态，防止支撑块10在内管1和外管2之间倾倒，导致支撑块10无法抵接在内管1和外管2之间。当然，支撑块10也可以通过螺栓和螺母等连接件，固定在外管2的内壁上，以保持支撑块10的姿态，并抵接在内管1和外管2之间。

在本实施例中,第一限位块21和第二限位块22均为矩形，且第一限位块21和第二限位块22中与外管2的内壁相贴合的侧面，与外管2的内壁相适配，以使第一限位块21和第二限位块22更好地贴合在外管2的内壁上，并能够稳固地抵接在支撑块10的轴向两侧。

参阅图2和图3，第一限位块21设置有两组，两组第一限位块21沿周向间隔设置在外管2的内壁上，以抵顶在支撑块10的一侧，从而能够稳固地抵顶在支撑块10的侧面。此外，第二限位块22设置有两组，两组第二限位块22沿周向间隔设置在外管2的内壁上，以抵顶在支撑块10的另一侧，从而能够稳固地抵顶在支撑块10的侧面。

在本实施例中，限位块20的第一限位块21和第二限位块22均为不锈钢制成的限位块。

参阅图1和图3，在本实施例中,导向块30为矩形，且导向块30与导向槽11相适配，即导向槽11也设置为矩形，从而使导向块30能够套接在导向槽11内，并使导向块30和内管1能够相对支撑块10沿轴向移动。

此外，导向块30轴向的两端面与远离内管1的端面之间形成有倒角31，以使导向块30能够导入导向槽11内。在将支撑块10安装在内管1和外管2之间时，由于导向块30上设置有倒角31，从而使导向槽11能够快速地套接在导向块30上，方便支撑块10进行安装。此外，由于聚四氟乙烯材料本身具有低摩擦系数的特性，因此支撑块10的导向槽11套在接导向块30上时，其阻力很小，从而方便将支撑块10沿轴向推入到指定位置，即抵顶在第一限位块21上。

在本实施例中，导向块30均为不锈钢制成的导向块。

需要说明的是,在本实施例中，在将支撑结构安装在内管1和外管2之间时，先将导向块30焊接在内管1的外壁上，同时将限位块20的第一限位块21焊接在外管2的内壁上，随后将支撑块10安装在内管1和外管2之间，即通过支撑块10的导向槽11与导向块30相套接，并将支撑块10推至第一限位块21的端部，使第一限位块21能够抵顶在支撑块10的轴向的一端面，再将限位块20的第二限位块22焊接在外管2的内壁上，并抵顶支撑块10的轴向另一端面，从而将支撑块10限位在内管1和外管2之间，并使支撑块10能够支撑或抵顶在内管1和外管2之间。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种真空绝热双壁管的支撑结构，连接在内管和外管之间，其特征在于，所述支撑结构包括：

支撑块，其能够抵接在所述内管和所述外管之间，以间隔所述内管和所述外管；所述支撑块抵接所述内管的一侧设置有导向槽；所述导向槽沿轴向贯穿；

限位块，其固定在所述外管的内壁；所述限位块抵接所述支撑块，以限制所述支撑块沿轴向移动；

导向块，其固定在所述内管的外壁上，并沿轴向方向延伸；所述导向块与所述导向槽相适配，以使所述导向块和所述内管能够相对所述支撑块沿轴向移动。

2.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述限位块包括第一限位块和第二限位块；所述第一限位块和所述第二限位块沿轴向设置，并分别抵顶在所述支撑块轴向的两侧。

3.根据权利要求2所述的支撑结构，其特征在于，所述第一限位块设置有两组，两组所述第一限位块沿周向间隔设置在所述外管的内壁上，以抵顶在所述支撑块的一侧；所述第二限位块设置有两组，两组所述第二限位块沿周向间隔设置在所述外管的内壁上，以抵顶在所述支撑块的另一侧。

4.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述导向块轴向的两端面与远离所述内管的端面之间形成有倒角，以使所述导向块能够导入所述导向槽内。

5.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述支撑块的径向方向设置有第一弧面和第二弧面；所述第一弧面与所述内管的外壁相适配，所述第二弧面与所述外管的内壁相适配，以能够间隔所述内管和所述外管。

6.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述支撑块为绝热块，以阻隔所述内管与所述外管的热量流动。

7.根据权利要求6所述的支撑结构，其特征在于，所述支撑块为聚四氟乙烯块，以阻隔所述内管与所述外管的热量流动。

8.根据权利要求1所述的真空绝热双壁管的支撑结构，其特征在于，所述限位块和所述导向块均为不锈钢块。

9.一种LNG燃料罐用双壁管，其特征在于，所述LNG燃料罐用双壁管包括至少两组权利要求1-8任一所述的支撑结构、内管、以及外管；两组所述支撑结构分别安装在所述内管和所述外管的两端，且位于所述内管和所述外管之间，以沿径向方向间隔所述内管和所述外管。

10.根据权利要求9所述的LNG燃料罐用双壁管，其特征在于，所述内管和所述外管之间真空设置。