CN2755404Y - 真空夹层带冷屏低温流体输送管道 - Google Patents
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Abstract
真空夹层带冷屏低温流体输送管道。它涉及一种低温流体输送管道。在外管6上装有真空抽口8、卸压装置18、外管波纹管9，在外管6的内腔装有氮管3和支撑板总成15，支撑板总成15中的支撑板15－1上固定有氦管1和冷屏7，氮管3和氦管1上设有接头13，外管6上设置套筒12，氮管3、氦管1及冷屏7上具有绝热层16，外管6与氮管3、冷屏7之间及氦管1与冷屏7之间形成真空夹层5，外管6、氮管3及氦管1上装有外管波纹管9、氮管波纹管4及氦管波纹管2，外管波纹管9上固定有支架10。该输送管道具有绝热效果好，可减少热应力。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种低温流体输送管道，具体涉及一种真空夹层带冷屏低温流体输送管道。
背景技术：
由于目前国内没有低温液氦流体的专用输送管道，因而无法实现对低温液氦流体的输送；而现有的低温液氮流体输送管道的结构复杂，用途单一，绝热效果差，并且不能同时对两种低温流体进行输送。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种绝热效果好，可减少管道与室温至低温之间、管道与周围环境之间的变化引起热应力变形的真空夹层带冷屏低温流体输送管道。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：它包括氦管1、氦管波纹管2、氮管3、氮管波纹管4、真空夹层5、外管6、冷屏7、真空抽口8、卸压装置18、外管波纹管9、支架10、限位装置11、套筒12、接头13、金属软管14、支撑板总成15、绝热层16、弯管17；外管6上设有真空抽口8和卸压装置18，外管6的内腔装有氮管3和支撑板总成15；所述的支撑板总成15包括支撑板15-1、支撑杆15-2、锁紧装置15-3；支撑板15-1上固定有氦管1，支撑板15-1的外端面上装有冷屏7，冷屏7通过支撑杆15-2内端上的锁紧装置15-3固定在支撑板15-1上，支撑杆15-2的外端与外管6球面接触，氮管3和氦管1上设置接头13并分别用弯管17与金属软管14相连接，在对应接头13的外管6上设置套筒12并与外管6相连接，氮管3、氦管1及冷屏7的外壁上具有绝热层16，氮管3钎焊在冷屏7上，外管6与氮管3、冷屏7之间及氦管1与冷屏7之间为真空夹层5，外管6、氮管3及氦管1上分别装有外管波纹管9、氮管波纹管4及氦管波纹管2，外管波纹管9的上、下端面上固定有支架10，支架10的两端装有限位装置11。
本实用新型有以下有益效果：1、该输送管道采用带冷屏保冷的真空绝热多通道形式，即由氦进管、氦出管、氮进管、氮出管组成四管多通道，外管与氦进管、氦出管、氮进管、氮出管之间为真空夹层，在氦进管、氦出管、氮进管、氮出管及冷屏的外表面包扎多层绝热层，保证低温流体输送过程中管道具有较好的绝热效果，同时可对氦流体和氮流体的远距离输送。2、低温流体管道(即氦管和氮管)采用可承压的氦管波纹管、氮管波纹管和金属软管来补偿由于温度变化引起的热应力变形，外管上装有外波纹管，用来补偿由于周围环境温度变化，或者由于内管破裂，低温流体溢入真空夹层，从而导致外管由于温度变化引起的热应力变形。外管波纹管、氮管波纹管、氦管波纹管及金属软管的采用还便于管道安装定位，外管波纹管、氮管波纹管、氦管波纹管的安装位置根据波纹管的性能、管道材料由热胀冷缩系数及管道长度而定。3、为保护外管波纹管，在外管波纹管的两端固定可调节的支架，分别在外管波纹管收缩和膨胀允许极限处设置限位装置，保证外管波纹管正常的收缩和膨胀补偿量，防止外管波纹管过度收缩或膨胀而被破坏。4、为便于管道的安装和维护，在外管上设置了可拆卸的套筒，解脱套筒大、小连接法兰处的固定螺栓，将套筒向小法兰侧移动，露出并解脱在氦管和氮管上设置的可拆卸的接头，可以将整条管道分成几个部件，分别进行安装和维护。5、氮管与冷屏采用钎焊连接固定，保证热接触面积，充分换热，在氮管波纹管处，冷屏做变径和断开处理，防止氮管和冷屏的热变形不一致而产生破坏。6、该输送管道用于液氦、液氮的远距离输送，热漏量可低于1W/m。
附图说明：
图1是本实用新型的主视结构示意图，图2是图1的A-A剖面示意图，图3是绝热层16的主视结构示意图，图4是图3的俯视图。
具体实施方式：
具体实施方式一：结合图1、图2说明本实施方式，本实施方式由氦管1、氦管波纹管2、氮管3、氮管波纹管4、真空夹层5、外管6、冷屏7、真空抽口8、卸压装置18、外管波纹管9、支架10、限位装置11、套筒12、接头13、金属软管14、支撑板总成15、绝热层16、弯管17组成；外管6上设有真空抽口8和卸压装置18，外管6的内腔装有氮管3和支撑板总成15；所述的支撑板总成15由支撑板15-1、支撑杆15-2、锁紧装置15-3组成；支撑板15-1上固定有氦管1，支撑板15-1的外端面上装有冷屏7，冷屏7通过支撑杆15-2内端上的锁紧装置15-3固定在支撑板15-1上，支撑杆15-2的外端与外管6球面接触，氮管3和氦管1上设置接头13并分别用弯管17与金属软管14相连接，在对应接头13的外管6上设置套筒12并与外管6相连接，氮管3、氦管1及冷屏7的外壁上具有绝热层16，氮管3钎焊在冷屏7上，外管6与氮管3、冷屏7之间及氦管1与冷屏7之间为真空夹层5，外管6、氮管3及氦管1上分别装有外管波纹管9、氮管波纹管4及氦管波纹管2，外管波纹管9的上、下端面上固定有支架10，支架10的两端装有限位装置11。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是，支撑板总成15增加有夹板15-4，所述的支撑板15-1由左支撑板15-1-1、右支撑板15-1-2、工艺槽15-1-3组成；左支撑板15-1-1与右支撑板15-1-2之间固定有氦管1，左支撑板15-1-1和右支撑板15-1-2用夹板15-4固定连接，支撑板15-1上设有工艺槽15-1-3，支撑板15-1和支撑杆15-2均采用玻璃钢绝热材料制成，夹板15-4采用不锈钢材料制成，支撑板15-1采用分体式设计，便于氦管1的安装，支撑杆15-2的内端与支撑板15-1采用螺纹连接，可保证连接牢固，提高支撑强度，用螺纹调整支撑杆15-2的外伸长度，同时通过支撑杆15-2和锁紧装置15-3将冷屏7固定在支撑板15-1上，支撑杆15-2外端与外管6为球面接触，保证支撑强度，减少热接触面积，便于支撑板15-1的安装调整以及氦管1或氮管3由于热胀冷缩而产生的轴向移动，在支撑板15-1上加工工艺槽15-1-3，利于抽真空，可减小热传导截面积及本体重量，支撑板15-1和支撑杆15-2均采用玻璃钢绝热材料制成，具有较高的强度，较低的放气率和热导率，可以减少由室温外管6经由支撑板15-1导入氦管1及氮管3的低温流体热量损失。
具体实施方式三：结合图3、图4说明本实施方式，本实施方式中的绝热层16由一组镀铝薄层16-1和一组纤维隔层16-2组成；每层绝热层16各由一张镀铝薄层16-1和一张纤维隔层16-2组成，镀铝薄层16-1和纤维隔层16-2交替布置，为方便抽真空，在多层绝热层16上每平方米扎有10个Φ2的孔16-3，并且各层上的孔16-3不重叠，氮管3和冷屏7包扎50～60层的绝热层16，氦管1包扎20～30层的绝热层16，绝热层16松散包装，每50层绝热层16的厚度为20～30mm。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式中的氦管1由氦进管1-1、氦出管1-2组成；氦进管1-1固定在左支撑板15-1-1和右支撑板15-1-2之间的上部，氦出管1-2固定在左支撑板15-1-1和右支撑板15-1-2之间的下部，氦进管1-1、氦出管1-2采用不锈钢(304或316L)材料制成，可保证长期输送低温液氦流体时，管道不腐蚀、不断裂。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式中的氮管3由氮进管3-1、氮出管3-2组成；氮进管3-1、氮出管3-2钎焊在冷屏7的外表面上，氮进管3-1、氮出管3-2采用不锈钢(304或316L)材料制成，可保证长期输送低温液氮流体时，管道不腐蚀、不断裂。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1、图2说明本实施方式，本实施方式中的冷屏7采用薄铜板弯制成圆筒状焊接或铆接而成，导热率高，而且还便于弯制，工艺性好，冷屏7每段长度约为2m，冷屏7与支撑杆15-2的连接处开有长孔7-1，允许冷屏7在一定范围内进行轴向移动。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是，它增加有法兰19；法兰19由大法兰19-1和小法兰19-2组成，大法兰19-1和小法兰19-2分别用螺栓20与外管6和套筒12固定连接，方便了套筒12的安装，外管6采用不锈钢(304或316L)材料制成，可保证长期输送低温流体时，管道不腐蚀、不断裂。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式中的氮管3和冷屏7包扎50层的绝热层16，氦管1包扎20层的绝热层16。
具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式中的氮管3和冷屏7包扎60层的绝热层16，氦管1包扎30层的绝热层16。
具体实施方式十：结合图1说明本实施方式，本实施方式中的氮管3和冷屏7包扎55层的绝热层16，氦管1包扎25层绝热层16。
以外管6规格为Φ219×5mm、氦进管1-1、氦出管1-2、氮进管3-1、氮出管3-2组成的四管多通道真空夹层带冷屏低温流体输送管道为例，采用ANSYS6.0数值模拟软件分析方法，对氦进管1-1、氦出管1-2、氮进管3-1、氮出管3-2和支撑板15-1及冷屏7进行了热漏量和温度分布的模拟分析：从分析中得知单根氦进管1-1或氦出管1-2的热漏量≤0.2W，氦进管1-1和氦出管1-2的总漏热量≤0.5W；氮管3的热漏量≤0.1W。
为保证焊缝质量及安装要求，安装过程中需将支撑板15-1与氦管1、氮管3及冷屏7先行焊接、装配和检验完毕后，分段推入外管6内，再进行合拢焊接、总装；氦管波纹管2、氮管波纹管4、外管波纹管9及金属软管14采用分段焊接、分段安装及分段检验后再进行总体安装的施工形式。
Claims (7)
1、一种真空夹层带冷屏低温流体输送管道，它包括氦管(1)、氦管波纹管(2)、氮管(3)、氮管波纹管(4)、真空夹层(5)、外管(6)、冷屏(7)、真空抽口(8)、卸压装置(18)、外管波纹管(9)、支架(10)、限位装置(11)、套筒(12)、接头(13)、金属软管(14)、支撑板总成(15)、绝热层(16)、弯管(17)；其特征在于外管(6)上设有真空抽口(8)和卸压装置(18)，外管(6)的内腔装有氮管(3)和支撑板总成(15)；所述的支撑板总成(15)包括支撑板(15-1)、支撑杆(15-2)、锁紧装置(15-3)；支撑板(15-1)上固定有氦管(1)，支撑板(15-1)的外端面上装有冷屏(7)，冷屏(7)通过支撑杆(15-2)内端上的锁紧装置(15-3)固定在支撑板(15-1)上，支撑杆(15-2)的外端与外管(6)球面接触，氮管(3)和氦管(1)上设置接头(13)并分别用弯管(17)与金属软管(14)相连接，在对应接头(13)的外管(6)上设置套筒(12)并与外管(6)相连接，氮管(3)、氦管(1)及冷屏(7)的外壁上具有绝热层(16)，氮管(3)钎焊在冷屏(7)上，外管(6)与氮管(3)、冷屏(7)之间及氦管(1)与冷屏(7)之间为真空夹层(5)，外管(6)、氮管(3)及氦管(1)上分别装有外管波纹管(9)、氮管波纹管(4)及氦管波纹管(2)，外管波纹管(9)的上、下端面上固定有支架(10)，支架(10)的两端装有限位装置(11)。
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，其特征在于支撑板总成(15)增加有夹板(15-4)，所述的支撑板(15-1)由左支撑板(15-1-1)、右支撑板(15-1-2)、工艺槽(15-1-3)组成；左支撑板(15-1-1)与右支撑板(15-1-2)之间固定有氦管(1)，左支撑板(15-1-1)和右支撑板(15-1-2)用夹板(15-4)固定连接，支撑板(15-1)上设有工艺槽(15-1-3)，支撑板(15-1)和支撑杆(15-2)均采用玻璃钢绝热材料制成。
3、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，其特征在于绝热层(16)由一组镀铝薄层(16-1)和一组纤维隔层(16-2)组成，镀铝薄层(16-1)和纤维隔层(16-2)交替布置，绝热层(16)上设有孔(16-3)，并且各层上的孔(16-3)不重叠。
4、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，其特征在于氦管(1)由氦进管(1-1)、氦出管(1-2)组成；氦进管(1-1)固定在左支撑板(15-1-1)和右支撑板(15-1-2)之间的上部，氦出管(1-2)固定在左支撑板(15-1-1)和右支撑板(15-1-2)之间的下部，氦管(1)采用不锈钢材料制成。
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，其特征在于氮管(3)由氮进管(3-1)、氮出管(3-2)组成；氮进管(3-1)、氮出管(3-2)钎焊在冷屏(7)的外表面上，氮管(3)采用不锈钢材料制成。
6、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，其特征在于冷屏(7)采用薄铜板弯制成圆筒状焊接或铆接而成，冷屏(7)与支撑杆(15-2)的连接处开有长孔(7-1)。
7、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，其特征在于它增加有法兰(19)；法兰(19)由大法兰(19-1)和小法兰(19-2)组成，大法兰(19-1)和小法兰(19-2)通过螺栓(20)与套筒(12)及外管(6)固定连接，外管(6)采用不锈钢材料制成。
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Assignee: Harbin Gongda XueBei low temperature equipment Co. Ltd. Assignor: Jia Linxiang Contract fulfillment period: 2008.7.30 to 2014.7.30 Contract record no.: 2008230000064 Denomination of utility model: Thermally-insulated support means of vacuum interlayer cryogenic fluid delivery conduit with cooling screen Granted publication date: 20060201 License type: Exclusive license Record date: 20081013 |
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| LIC | Patent licence contract for exploitation submitted for record |
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