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真空管系、制造真空的方法及液化气船与流程

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询

真空管系、制造真空的方法及液化气船与流程

1.本发明涉及液化气船真空管系领域,特别是涉及真空管系、制造真空的方法及液化气船。


背景技术:

2.气体液化后可以减少体积,便于运输。气体液化后称为液货。运输液货的船称为液化气船。液化气船在装货和卸货时,船上容纳液货的容器和管路均需要考虑低温绝热。目前的液化气船上普遍采用真空绝热管系来满足低温绝热要求,但是真空管系要达到绝热的效果,需要将真空管系的真空度设置到非常高(通常常规真空绝热管系的压力要求为0.001pa-5pa),常规做法是直接抽真空以达到要求的真空度,一般需要长时间的抽真空工作才能达到要求的真空度(根据船厂经验一条液化气船的抽真空时间可能要花费约1个月),还需要定期进行真空度维护,形成真空的速度很低,也十分不方便。


技术实现要素:

3.针对现有技术的不足,本发明要解决的技术问题是现有装置形成真空的速度过低和使用不便。为实现上述目的,本发明提供了一种真空管系,其用于将液货输送到液货储存装置,包括:外管、挡板、内管和绝热层。所述挡板设置于外管两端。所述内管沿外管轴向穿设于所述外管,所述液货设置于内管内部,所述内管、所述挡板以及所述外管围合成密封空腔,密封空腔内部充入有二氧化碳气体,其中,液货沸点低于二氧化碳沸点,密封空腔气压值小于标准大气压值。所述绝热层包裹在所述外管外,所述绝热层用于防止所述外管从外部环境吸热。
4.优选地,所述外管为圆柱形。
5.优选地,所述内管为圆柱形。
6.优选地,所述密封空腔的截面形状为环形。
7.优选地,所述真空管系还包括外壳,其设于所述绝热层,所述外壳用于防护所述绝热层。
8.优选地,所述外壳为圆柱形。
9.本发明还提供了一种制造真空的方法,包括以下步骤:
10.s1、对密封空腔抽气,使得其中的气压值小于标准大气压值。s2:充入:二氧化碳气体到密封空腔中,当所述密封空腔气压值达到预定压力值时,停止充入所述二氧化碳气体,其中,所述预定压力值小于标准大气压值。s3:向内管中通入液货,其中,液货沸点低于二氧化碳沸点。
11.优选地,所述预定压力值为100pa。
12.优选地,所述液货为液氢。
13.本发明还提供了一种液化气船,其包括所述真空管系。
14.本发明的有益效果在于:利用内管、挡板以及外管围合成密封空腔,在密封空腔内
部充入二氧化碳气体,其中,液货沸点低于二氧化碳沸点,密封空腔气压值小于标准大气压值。因为液货沸点低于二氧化碳沸点且密封空腔气压值小于标准大气压值,二氧化碳气体在这样的温度和气压环境下将会直接凝华成固态二氧化碳,二氧化碳气体变成固态二氧化碳后,密封空腔气压值会迅速降低,让密封空腔的真空度上升达到预定压力值,提高了密封空腔形成真空的速度,比普通的抽真空方法更加方便,此外,由于二氧化碳由气态凝华成了固态,也避免了使用其他气体时会出现液化并在在密封空腔的底部聚集和凝结的问题。
15.上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明较佳的实施例并配合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
16.图1是本发明实施例中,真空管系的侧向剖视图;
17.图2是本发明实施例中,图1的a向剖视图;
18.图3是本发明实施例中,制造真空的方法流程图;
19.图4是本发明实施例中,真空管系在液化气船的应用示意图。
20.附图标记说明:
21.1 真空管系
22.10 外管
23.11 挡板
24.12 内管
25.13 密封空腔
26.14 绝热层
27.15 外壳
28.2 液化气船
29.3 液货
30.s1-s3 制造真空的方法的步骤
具体实施方式
31.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
32.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
33.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于包覆不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单
元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
34.实施例
35.请同时参考图1和图2,在一个实施例中提供了一种真空管系1,其用于将液货3输送到液货储存装置,真空管系1包括:外管10、挡板11、内管12、绝热层14和外壳15。外管10和内管12可以根据需要设置形状,例如外管10和内管12均可以设置为圆柱形。挡板11设置于外管10两端。内管12沿外管10的轴向穿设于外管10,液货3设置于内管12的内部,内管12、挡板11以及外管10围合成密封空腔13,密封空腔13内部充入有二氧化碳气体,其中,液货3的沸点低于二氧化碳沸点(二氧化碳沸点为-78.5℃,即液货3的沸点要低于-78.5℃),密封空腔13气压值小于标准大气压值(标准大气压值为101.325kpa)。密封空腔13可以根据需要设置成各种形状,例如密封空腔13的截面形状可以设置为环形。挡板11可以通过一体成型或者焊接的方式连接于外管10的内壁和内管12的外壁,例如挡板11可以是环形,其截面和环形的密封空腔13的截面大致相同。在应用真空管系1时,可以让各个真空管系1在外管10或者挡板11处连接,例如可以通过焊接的方式让各个真空管系1的挡板11互相连接或者通过螺纹连接方式让各个真空管系1的外管10互相连接,让各个真空管系1连接后内管12相通,这样可以实现在真空管系1里输送液货3。绝热层14包裹在外管10外,绝热层14用于防止外管10从外部环境吸热,绝热层14的材料可以是聚氨酯、聚苯乙烯泡沫(expanded polystyrene简称eps)。外壳15设于绝热层14外,其用于防护绝热层14。例如,外壳15可以为圆柱形的金属壳。
36.利用内管12、挡板11以及外管10围合成密封空腔13,在密封空腔13内部通入二氧化碳气体,其中,液货3的沸点低于二氧化碳沸点(二氧化碳沸点为-78.5℃,即液货3的沸点要低于-78.5℃)。液货3可以为各种气体例如氢气(沸点为-252.77℃)、氧气(沸点为-183℃)、一氧化碳(沸点为-191.5℃)等液化形成,只要这些气体的沸点低于二氧化碳的沸点均可以。密封空腔气压值小于标准大气压值。因为液货3的沸点低于二氧化碳沸点且密封空腔气压值小于标准大气压值,液货3可以通过内管12的热传导作用吸收密封空腔13中的热量,让密封空腔13的温度降低到低于二氧化碳的沸点,因此,在输送液货3的过程中,密封空腔13内的二氧化碳气体在这样的温度和气压环境下将会直接凝华成固态二氧化碳(二氧化碳的三相点为518kpaa&-56.6℃,且其在压力小于518kpa时只有气体和固体两种相态,密封空腔13的气压值小于标准大气压值,即小于101.325kpa,因此密封空腔13内的二氧化碳只有气体和固体两种相态),二氧化碳气体变成固态二氧化碳后,密封空腔13的气压值会迅速降低,让密封空腔13的绝对压强降低到0.001pa-5pa(pa为压强单位:帕斯卡),提高了密封空腔13形成真空的速度,比普通的抽真空方法更加方便,此外,由于低温下二氧化碳由气态凝华成了固态,也避免了使用其他时气体时会出现液化并在在密封空腔13的底部聚集和凝结的问题。
37.如图3所示,在另一实施例提供了一种制造真空的方法,包括以下步骤:
38.s1:对密封空腔13抽气,使得其中的气压值小于标准大气压值。s2:充入二氧化碳气体到密封空腔13中,当密封空腔气压值达到预定压力值时,停止充入二氧化碳气体,其中,预定压力值小于标准大气压值。s3:向内管12中充入液货3,其中,液货沸点低于二氧化碳沸点。
39.优选地,液货3为液氢。
40.如图4所示,在另一实施还提供了一种液化气船2,其包括真空管系1。
41.以上对本发明实施例所提供的一种真空管系、制造真空的方法及液化气船进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有所改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制,凡依据本发明的精神与技术思想所做的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。