低温传输管线用冷屏结构的制作方法

本发明属于低温制冷技术领域，具体涉及一种位于低温传输管线用的冷屏结构。

背景技术：

低温传输管线为减小低温液体漏热，特别是大口径、长距离、极低温流体的传输管道一般会在极低温流体管道与真空外管之间增加一层温度介于室温与低温流体之间的冷屏结构，以降低整个装置的漏热。冷屏结构包含冷屏和冷却管。冷屏一般为导热性比较好的金属材料，为了对冷屏实施降温，通常将冷却管与冷屏筒体焊接，以实现冷量的传输。

需要说明的是，如采用焊接方式实现冷却管与冷屏的连接，为保证两者之间的传热效果，冷却管与冷屏往往采用同种的铝合金材质，并采用电弧焊进行连接。同时，管道的长距离传输必将会用低温冷缩补偿器进行管道之间的连接。现有的低温冷缩补偿器大多为钢制材料。常规的耦合形式往往因为冷却管与补偿器材质不同，要满足低温密封要求必须增加不同材质的转接头(即一种转接头两种材质)，冷却管和补偿器分别与过渡接头相对应的材质进行分别焊接，存在焊接难度大、焊缝质量不高、焊接成本高的不足。

此外，采用焊接方式实现冷却管与冷屏的连接，容易造成冷却管壁厚局部减薄，同时在冷却管管壁焊缝位置产生焊接应力，降低管道韧性。

技术实现要素：

本发明针对现有的技术问题作出改进，即发明所要解决的技术问题是提供一种易于焊接、可靠性高的低温传输管线用冷屏结构。

本发明所提供的技术方案为：

一种低温传输管线用冷屏结构，包含冷屏和冷却管，还包括套装于所述冷却管外表面的至少一个过渡套筒，每个所述过渡套筒由一对半圆筒开口相对地对接连接而成，所述过渡套筒的外壁设有径向向外延伸的焊接板，所述冷屏为筒状结构，所述冷屏的筒壁上设有容纳所述冷却管和所述过渡套筒的轴向缝隙，所述焊接板与所述冷屏中位于所述轴向缝隙周向两侧的筒壁焊接连接，所述冷屏与所述过渡套筒为同种材质。

进一步，所述过渡套筒为多个，且沿着所述冷却管长度方向排列布置。

进一步，所述过渡套筒采用过盈配合方式套装于所述冷却管外表面。

进一步，所述焊接板设于所述半圆筒的直边边缘处且与所述过渡套筒的轴向平行。

进一步，所述冷屏为铝合金材质，所述冷却管为不锈钢材质，所述过渡套筒为铝合金材质。

采用上述结构形式的低温传输管线用冷屏结构，采用过渡套筒套装于冷却管、同时过渡套筒与冷屏焊接连接的方式，实现了冷却管与冷屏之间的可靠热连接。同时，由于冷却管采用与低温冷缩补偿器同样的材质，冷屏与过渡套筒之间也为同种的材质，同种材料之间的焊接技术难度低、焊接可靠。

附图说明

图1是低温传输管线用冷屏结构中冷却管与过渡套筒连接示意图。

图2是低温传输管线用冷屏结构中过渡套筒与冷屏的连接示意图。

图3是图2中冷屏结构中过渡套筒与冷屏连接部的俯视图。

图4是安装完成后低温传输管线用冷屏结构的截面图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1至图3所示，低温传输管线用冷屏结构包括冷却管10、过渡套筒20和冷屏30。

冷却管10的外表面沿其长度方向上套装有若干个过渡套筒20。每个过渡套筒20均由一对半圆筒(分别为第一半圆筒21和第二半圆筒22)开口相对地对接而成。每对半圆筒之间的对接连接方式为现有技术，具体实现方式很多。例如，在半圆筒的对接的直边上设有卡扣结构，两半圆筒之间采用卡扣连接的方式进行连接。

第一半圆筒21的两直边边缘处分别设有径向向外延伸的第一焊接板211，第二半圆筒22的两直边边缘处上分别设有径向向外延伸的第二焊接板221。第一焊接板211、第二焊接板221组与过渡套筒20的轴向平行。第一焊接板211与第二焊接板221沿过渡套筒20的长度方向上交错布置。

过渡套筒20采用过盈配合方式套装于冷却管外表面。冷屏筒30为直径远大于冷却管的筒状结构。为了实现冷屏筒30与过渡套筒20的连接，冷屏筒30的筒壁上设有轴向延伸的、用于容纳过渡套筒20缝隙31。

过渡套筒的第一焊接板211和第二焊接板221与冷屏筒30中缝隙31附近的筒壁焊接连接。

考虑低温下不同材料收缩系数不同，过渡套筒较冷却管冷缩系数更大。冷却管10一般选择不锈钢材质，过渡套筒20选择铝合金材质，冷屏选择铝合金材质。连接冷却管之间的补偿器也选用不锈钢材质。

经实际验证，上述低温传输管线用冷屏结构与传统冷却管冷屏直接焊接形式几乎无差别，但是大大增加了密封性能。这是由于冷却管与补偿器为同种材料，无需过渡接头，焊接性能更好保证。此外，上述结构降低了焊接难度，减小了制造难度，降低了制造成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

技术特征：

1.一种低温传输管线用冷屏结构，包含冷屏和冷却管，其特征在于，还包括套装于所述冷却管外表面的至少一个过渡套筒，每个所述过渡套筒由一对半圆筒开口相对地对接连接而成，所述过渡套筒的外壁设有径向向外延伸的焊接板，所述冷屏为筒状结构，所述冷屏的筒壁上设有容纳所述冷却管和所述过渡套筒的轴向缝隙，所述焊接板与所述冷屏中位于所述轴向缝隙周向两侧的筒壁焊接连接，所述冷屏与所述过渡套筒为同种材质。

2.根据权利要求1所述的低温传输管线用冷屏结构，其特征在于，所述过渡套筒为多个，且沿着所述冷却管长度方向排列布置。

3.根据权利要求1或2所述的低温传输管线用冷屏结构，其特征在于，所述过渡套筒采用过盈配合方式套装于所述冷却管外表面。

4.根据权利要求3所述的低温传输管线用冷屏结构，其特征在于，所述焊接板设于所述半圆筒的直边边缘处且与所述过渡套筒的轴向平行。

5.根据权利要求1或2所述的低温传输管线用冷屏结构，其特征在于，所述冷屏为铝合金材质，所述冷却管为不锈钢材质，所述过渡套筒为铝合金材质。

技术总结
本发明公开了一种低温传输管线用冷屏结构，包含冷屏和冷却管，还包括套装于所述冷却管外表面的至少一个过渡套筒，每个所述过渡套筒由一对半圆筒开口相对地对接连接而成，所述过渡套筒的外壁设有径向向外延伸的焊接板，所述冷屏为筒状结构，所述冷屏的筒壁上设有容纳所述冷却管和所述过渡套筒的轴向缝隙，所述焊接板与所述冷屏中位于所述轴向缝隙周向两侧的筒壁焊接连接，所述冷屏与所述过渡套筒为同种材质。上述冷屏结构易于焊接、可靠性高，应用范围广泛。

技术研发人员：王沛;孙志和;胡居利;黄倩;任琪琛;丁怀况;卢毛磊;杜文清;滕健
受保护的技术使用者：安徽万瑞冷电科技有限公司
技术研发日：2019.12.30
技术公布日：2020.05.08