CN2913782Y - 真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置 - Google Patents

Abstract

真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，它涉及一种绝热支撑装置，特别涉及一种真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置。本实用新型的绝热支撑装置由支撑板(1)和支撑杆(2)组成，支撑杆(2)的内端部连接在支撑板(1)的外端面上，支撑板(1)的中心分别开有第一中心口(6)和第二中心口(7)。本实用新型的绝热支撑装置的绝热支撑漏热损失较小，安装简单方便，而且相对外管尺寸规格可相应调整径向支撑长度，防止了在内管由于低温冷缩相对外管产生轴向窜动时，绝热支撑装置相对外管无法自由滑动的问题发生。

Description

真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置

技术领域：

本实用新型涉及一种绝热支撑装置，特别涉及一种真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置。

背景技术：

对于液氮、液氦、液氢或低温氦气、氢气、液化天然气(＜100K)等低温流体的真空输送管道，内管与外管之间的绝热支撑是管道的重要组成部分，其绝热效果极大地影响整条管道的漏热量。对于真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑，在结构设计上主要需要考虑以下因素：(1)管道绝热支撑的强度；(2)管道绝热支撑在室温管道(外管)与低温管道(内管)、低温管道(内管)与其他低温管道(内管)之间的接触面积、导热截面积及导热线长度；(3)管道绝热支撑材料选择；(4)管道绝热支撑固定与安装。现有的绝热支撑装置漏热损失较大，安装困难。在内管由于低温冷缩相对外管产生轴向窜动时，绝热支撑装置相应滑动困难，可能造成应力过大而断裂失效。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，该装置解决了现有绝热支撑装置存在漏热损失较大、安装困难，内管由于低温冷缩相对外管产生轴向窜动时，绝热支撑装置相对外管无法自由滑动的缺点。

本实用新型由支撑板1和支撑杆2组成，支撑杆2的内端部连接在支撑板1的外端面上，支撑板1的中心分别开有第一中心口6和第二中心口7。

真空夹层带冷屏低温流体输送管道是采用带液氮冷屏保冷的真空绝热多通道形式，一般是由氦进出管和氮进出管组成的四管多通道。真空夹层带冷屏低温流体输送管道主要由内管9、外管10、绝热支撑和冷屏3构成，内管9、外管10之间为真空夹层11，绝热支撑装置主要用于内管1和冷屏3的支撑，冷屏3通过支撑杆2和螺母4固定在支撑板1的外端面上。支撑板1和支撑杆2均采用绝热材料玻璃钢纤维加工制造，其刚强度较好，放气率和热导率低，冷屏3采用薄铜板弯制成圆筒状焊接或铆接而成。真空夹层带冷屏低温流体输送管道绝热支撑较为复杂，需将绝热支撑与内管及冷屏先行焊接、装配和检验完毕后，分段推入外管，再进行合拢焊接、总装。以外管规格为φ219×5mm的真空夹层带冷屏低温流体输送管道、氦进出管和氮进出管组成的四管多通道为例，采用ANSYS6.0数值模拟软件分析方法，对内管9和支撑板1及冷屏3进行了热漏量和温度分布的模拟分析：单根氦管的热漏量≤0.2W，两根氦管的总漏热量为≤O.5W；氮管的热漏量≤O.1W。

根据导热基本定律： $Q=-\mathrm{\λgF}\frac{\∂t}{\∂x}\left(W\right),$ 其中：λ为导热系数，F为导热截面积， 为垂直于该导热截面方向上的温度变化率。在导热过程中，单位时间通过导热截面的导热量正比于垂直于该导热截面方向上的温度变化率和截面面积。所以，应该选用导热系数即热导率低的支撑件材料，减少导热截面积，增加导热线长度或增设液氮冷屏，降低导热方向上的温度变化率，从而达到减少绝热支撑装置的导热损失的目的。

本实用新型的绝热支撑装置的支撑件材料选用玻璃纤维，力学性能好，热导率低。支撑杆端部为球面结构，保证了支撑强度，减少了绝热支撑与外管内壁的热接触面积。支撑板开设工艺孔槽，减少了绝热支撑的有效导热截面积。总之，本实用新型的绝热支撑装置的绝热支撑漏热损失较小，安装简单方便，而且相对外管尺寸规格可相应调整径向支撑长度，防止了在内管由于低温冷缩相对外管产生轴向窜动时，绝热支撑装置相对外管无法自由滑动的问题发生。

附图说明：

图1为本实用新型的绝热支撑装置的结构示意图，图2为绝热支撑装置的使用状态结构示意图。

具体实施方式：

具体实施方式一：参见图1和图2，本实施方式的真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置由支撑板1和支撑杆2组成，支撑杆2的内端部连接在支撑板1的外端面上，支撑板1的中心分别开有第一中心口6和第二中心口7。所述支撑板1的外端面上设有工艺槽8，支撑板1由左支撑板1-1和右支撑板1-2组成，左支撑板1-1和右支撑板1-2对称设置，左支撑板1-1和右支撑板1-2之间用夹板5固定连接；左支撑板1-1和右支撑板1-2之间的上部开有第一中心口6，左支撑板1-1和右支撑板1-2之间的下部开有第二中心口7。支撑板1采用分体设计，将内管9卡夹后用不锈钢夹板5连接固定；支撑杆2内端部与支撑板1为螺纹连接，保证了连接和支撑强度，并且可由螺纹调整支撑杆2的外伸长度；支撑杆2外端部与外管10为球面接触，保证支撑强度、减小热接触面积、便于绝热支撑的安装调整以及内管1冷缩变形时的轴向移动；在支撑板1上加工工艺槽8利于抽真空，减小热传导截面积及本体重量。

Claims (5)

1、真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，其特征在于它由支撑板(1)和支撑杆(2)组成，支撑杆(2)的内端部连接在支撑板(1)的外端面上，支撑板(1)的中心分别开有第一中心口(6)和第二中心口(7)。

2、根据权利要求1所述的真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，其特征在于支撑板(1)的外端面上设有工艺槽(8)。

3、根据权利要求1或2所述的真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，其特征在于所述支撑板(1)由左支撑板(1-1)和右支撑板(1-2)组成，左支撑板(1-1)和右支撑板(1-2)之间用夹板(5)固定连接。

4、根据权利要求3所述的真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，其特征在于左支撑板(1-1)和右支撑板(1-2)之间的上部开有第一中心口(6)，左支撑板(1-1)和右支撑板(1-2)之间的下部开有第二中心口(7)。

5、根据权利要求1所述的真空夹层带冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，其特征在于支撑杆(2)的内端部与支撑板(1)为螺纹连接。