新型低温液体储罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型低温液体储罐，为解决现有储罐不能稳定向外输气问题，其由低温液体容器、管线、外汽化器和外增压器组成；所述低温液体容器是一悬在夹套内的内压力容器，所述内压力容器与外壳之间的夹套空间填充隔热材料；所述内压力容器的底部增压入口通过管阀联通增压器单元的底部入口，增压器单元的上部出口通过管阀联通所述内压力容器的顶部增压出口，外汽化器的入口通过管阀联通从所述内压力容器顶部伸入到底部的汽化管。具有能从周围的空气中提取热量为加压和汽化液体提供能量，能够稳定向外输气的优点。
【专利说明】新型低温液体储罐
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种液体储罐，特别是涉及一种新型低温液体储罐。
【背景技术】
[0002] 现有用于储存液态氮气、氦气、氧气和二氧化碳的压力容器，在向外输气时，由于 不能及时补充汽化需要的热量，往往存在外输气压不稳定问题。
【发明内容】
[0003] 本实用新型目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能够稳定向外输气的新 型低温液体储罐。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型低温液体储罐由低温液体容器、管线、外汽化器和外 增压器组成；所述低温液体容器是一悬在夹套内的内压力容器，所述内压力容器与外壳之 间的夹套空间填充隔热材料；所述内压力容器的底部增压入口通过管阀联通增压器单元的 底部入口，增压器单元的上部出口通过管阀联通所述内压力容器的顶部增压出口，外汽化 器的入口通过管阀联通从所述内压力容器顶部伸入到底部的汽化管。也可称为微型低温液 体贮罐（V500?V5000)。该类产品储存低温液体并对气体升温加压后分配输出。FV1系列 微型低温液体贮罐（V500?V5000)是为氮气、氩气、氧气和二氧化碳的应用而设计的。微 型低温液体贮罐（V500?V5000)是由低温液体容器、管线、外汽化器和外增压器构成。该 容器由一悬在夹套内的压力容器构成。把压力容器与夹套之间的空间抽成真空并用超细玻 璃纤维/铝箔辐射防护层绝缘。内压力容器与真空夹套是由S30408型不锈钢制成的。所 有型号都是按照 TSG R0004-2009、GB150. 1 ?150. 4-2011 和 GB/T18442-2011 设计及制造。 管道线路允许容器排放、充装、加压，并提供加压的气体。管线是用304型和316L型不锈钢 制成的。阀门是铜制的。配件是由加工的锻造黄铜与316型不锈钢制成的。其具有能从周 围的空气中提取热量为加压和汽化液体提供能量，能够稳定向外输气的优点。
[0005] 作为优化，所述汽化管与外汽化器的入口通过管和汽化器入口阀与汽化器入口三 通联通，所述增压器单元的上部出口通过管和增压器出口三通及增压器出口阀联通所述内 压力容器的顶部增压出口，所述汽化器入口三通联通与增压器出口三通通过管和节气调节 阀联通；
[0006] 所述内压力容器的底部增压入口通过增压入口阀和管联通增压入口三通，增压入 口三通一出口通过管和增压调节阀联通增压器单元的底部入口，增压入口三通另一出口联 通减压阀。
[0007] 作为优化，所述节气调节阀前后的管上分别通过前后三通联通前后减压阀。增压 器出口三通与之间通过三通联通减压阀，所述汽化器入口三通与节气调节阀之间通过三通 联通减压阀。
[0008] 作为优化，所述后三通与汽化器入口三通之间通过提取液体三通联通带液体出口 连接件的提取液体阀；汽化器出口通过汽化器出口阀连接汽化器出口连接件。
[0009] 作为优化，所述外壳顶部配装有真空夹套爆破片，所述内压力容器顶部分流安全 口通过管联通三通阀，三通阀的两端出口分别通过安全三通联通内容器爆破片和安全阀。 [0010] 作为优化，所述内压力容器的底部液相口通过管和液相截止阀联通液位指示针和 连接压力表的压力表三通及气相截止阀联通所述内压力容器的顶部气相口。其仪表包括压 力表和差压液位计。压力表可提供检测容器压力。差压液位计为容器内部提供精确的测量 数据。FV1系列微型低温液体贮罐（V500?V5000)可以通过控制使汽化的低温液体自动保 持压力。
[0011] 作为优化，所述液相截止阀联通液相四通，液相四通外侧口联通液相仪表接口，液 相四通内侧口通过管和液位指示针及连接压力表的压力表三通联通气相四通的内侧口，液 相四通的上口与气相四通上口通过配装平衡阀的管相连，所述气相四通的外侧口联通气相 仪表接口，所述气相四通的下口联通所述气相截止阀。
[0012] 作为优化，所述内压力容器顶部配装伸到底部的底部充装管，所述底部充装管上 端通过管联通底部充装阀，所述内压力容器顶部通过伸达内压力容器内上部的顶部充装管 配装充装过量自动切断执行器，所述顶部充装管上端通过管联通顶部充装阀，所述底部充 装阀通过管和充装三通与顶部充装阀相连，充装三通的外口通过充装排净三通联通充装排 净阀和泵或顶部充装连接件。
[0013] 作为优化，所述内压力容器顶部配装伸入其内上部的溢流排空管，所述溢流排空 管上端通过管联通溢流排空阀及连接件；所述溢流排空管下端高度 > 充装过量自动切断执 行器上端高度。
[0014] 作为优化，所述夹套空间填充隔热材料是所述外壳内壁与所述内压力容器外壁分 别装有铝箔辐射防护层，两铝箔辐射防护层之间的夹套空间填充超细玻璃纤维保温层。
[0015] 关于该系统常规检查的建议：从检测与操作不当显示中表明维护的需求通常变得 明显突出。典型的故障提示包括阀门处的泄漏或者管子连接与通过减压阀过度排放。应该 长久保留关于实施的全部检测与维修的日志。对于评估性能与产品维护来说，这类日志是 很有价值的。在执行本手册之前，一贯坚持遵守安全预防措施、并按照该章节的指示。在本 系统工作开始之前，正确地清空容器内液体和降低容器内与管线内的压力。禁止不合格人 员操作该设备。建议参考手册中的故障消除指南以得到故障排除的帮助。在做需要拆卸或 替换部件的修理后，泄漏测试全部阀门或管线接头应该需要拆卸并重新连接上。把泄漏检 测液体滴到测试表面上，大的泄漏会立即形成密集大泡沫，然而细小的泄漏会缓慢形成白 色的泡沫。在该系统投入使用前，需要对全部泄漏实施修理和再次测试。用户不能对压力 表或液位指示计进行调整。若计量表失灵，就应该更换掉。关闭两个隔离阀，即气相截止阀 V8与液相截止阀V10并立即打开均衡或者平衡阀（门）V9。把管压缩配件的一个螺纹件松 开以便于减压。当压力计PI指示为零时，回路工作安全。低温容器包含有两个容器。容器 间的空间起到一高效率绝热层的作用，包括高技术绝缘、真空区、真空维护系统。每个部件 对于容器起着非常重要的作用。在阻断辐射热进入内容器方面，该高技术绝缘非常有效。遗 憾的是，有于微量气体分子在生产瞬间进入真空，所以不可能获得完美的真空。真空维护系 统组成包括用于收集真空内微量气体分子的材料。维护真空系统功能可持续多年，然而，它 的容量有限。当真空维护系统饱和时，就不再维护容器的真空整体性。这种变化是逐渐缓 慢的并且可能多年都未被察觉。当绝缘空间的真空不再有效时，下述征兆就会出现。
[0016] 容器内有液体时，外壳就可能比正常温度冷很多。结霜，表明液体位置，可能在容 器外壳是可见的。在容器上可能产生冷凝。注意环绕连接容器的管线出现一些结冰或冷凝 是正常的。由于高湿度，冷凝还可能出现在容器的外壳。减压阀将一直打开直到容器清空。 若确定容器有真空方面的问题，有必要进行修复并再次抽真空。有经验的技术师傅应该进 行容器的修复或者联系厂家客户服务，以获取最近距离服务中心的帮助。
[0017] 使用时：把排空与溢流排放阀V2连接到容器上部的立管。把管在容器内的开口端 定位在相当于容器体积95%的液位。在灌注的过程中，打开排放阀门降低容器内的压力。 它还可以作为"溢流阀"，当液面超过95%时，从容器内排放液体。充装回路可以通过适合 于罐车压差方式进行充装；或者通过罐车低温泵进行充装。充装止回阀或者称底部充装阀 V3防止介质从容器中逸出。增压回路用于液体充装后为容器加压，也用于维持容器内的压 力来保证产品正常抽取。调节增压阀到设定压力，打开增压回路的增压器出口阀门V6和增 压回路的入口阀门V7使回路接通功能。当容器内的压力下降到低于增压装置设置的压力 时，增压回路的压力调节阀或者称增压调节阀PCV1自动打开。当容器内的压力超过增压装 置设定压力时，压力调节阀或者称增压调节阀PCV1自动关闭。增压回路的工作原理是：当 阀门打开，从液体所在的容器底部到气体所在的顶部空间开通一条路径。由于该流体从容 器底部流向顶部，因此通路包含外置增压器单元PBC以汽化产品，使液体膨胀为蒸汽再回 到容器内部，从而使容器内的压力提升。汽化器入口为汽化器提供加压的低温液体。打开 汽化器入口阀门V5通过容器内的压力推动液体流入汽化器QH。汽化器的工作原理是：利用 周围环境空气里的热能，把液体转化为气体并使其升温。节能器回路降低因容器内液体正 常蒸发造成的产品损失。增压器出口阀门V6必须打开到功能。当容器内压力超过节能器 设定值（节能器设定值一般大于增压调节阀设定值〇. IMpa)时节气调节阀PCV2自动打开。 该功能使气体从容器顶部流入汽化器回路。节能器回路被隔离以便维护时需要关闭增压器 出口阀门V6和节能器隔离阀。当回路内有冷气或液体时万一阀门关闭，两个减压阀SV1和 SV1可以防止回路过压。低温液体贮罐（V500?V5000)的优势在于突出了安全阀防止容器 过压。当压力超过容器的最大工作压力时，则安全阀（门）SV2与SV2自动降低压力。当压 力低于该设定值时则阀门复位。另外，安全装置分两组，每组包括一个一级安全阀和一个爆 破片。爆破片需要备用件，万一安全阀门发生故障、并允许压力达到爆破压力的额定值。双 向安全切换阀或者称三通阀VII允许一组防护装置的操作，而与此同时隔离其它组、并且 在没有排放罐压力的需求时允许维护设备。仪表由压力表和差压液位计构成。液位指示计 LI检测容器顶部与底部的压力差值。容器内的产品在底部产生的压力比在顶部产生压力 高。液位指示计的读数是以psi或mmH2o为单位表示水深度的。与贴在容器前面的液位换 算表表相比较，该读数可以准确监测容器内的产品数量。在没有清空容器与降低容器压力 时，隔离阀门，即气相截止阀V8与液相截止阀V10允许回路的维护。在关闭隔离阀门之前 必须打开均衡或者平衡阀（门）V9。手册附录中的总体布置图已经标明有关低温液体贮罐 (V500?V5000)的尺寸与连接数据。系统安装是由用户负责的。运输货物与损失的索赔是 客户的义务。在接受交付在承运代理人的面前，花时间目视检查各批次装运的设备。若发 现任何的损失，在运输单证上做适当的标注记录。并在接收设备前要求司机在标注记录栏 签字。禁止接受带有损坏的导致影响服务性能的设备。必须用叉车或起重机起吊运送低温 液体贮罐（V500?V5000)。对于附录中的总体布置图上列出的系统重量，应确保起重运输 设备有足够的空间容纳。低温液体贮罐（V500?V5000)是专为工业用途的可供多年使用 的坚固耐用的产品。然而，当搬运时务必小心。误用（放下或叉车的不当操作）可能影响 绝缘系统的完整性或者损害管线。每次都是以垂直放置方式运输、操作和储存。禁止侧向 放置该设备。重要：当用起重机吊运时，应使用夹套顶部的吊耳。绝不能直接起吊设备的顶 板。
[0018] 压力传送充装。通过降低低温液体贮罐（V500?V5000)内的压力，并使其低于液 体来源容器内的压力而完成压力传送充装。一般来说，液体源容器为车载式容器。通过溢 流排放阀（门）V2排放气体减低低温液体贮罐（V500?V5000)内的压力。由压力推动液 体从车载式器流入低温液体贮罐（V500?V5000)内。对于配备有一个安全阀与倾泄阀的 一低温传送软管，应该被用于把低温液体贮罐（V500?V5000)连接到液体源头。遵守下述 指南通过压力传送进行充装。目测检查低温液体贮罐（V500?V5000)、传送软管、和大容量 罐管线。若有任何的零部件被损坏或遗失，不要充装本设备。从液体源容器连接一传送软 管到液体接头。打开顶部充装阀（门）VI与底部充装阀V3与溢流排放（空）阀（门）V2 开始充装。注明：通过底部充装阀（门）V3进行充装，此时在蒸汽空间内的气体被压缩，可 以提升罐的压力。反之，通过顶部充装阀（门）VI进行充装，此时气体被冷却或被液化导致 空间气体缺量，可以降低罐的压力。当液体从溢流阀内流出时，容器是满的。此时一个5% 的气体顶空间将保存在液位上面。关闭顶部充装阀VI和底部充装阀V3。一旦液体停止从 溢流排放阀（门）V2流出，关闭溢流阀门。关闭液体源供应并打开充装清洗阀.断开从充 装连接的传送软管带。当用泵驱动充装容器时，必须运用泵/顶部连接。打开顶部充装阀9 门）VI与底部充装阀V3并在充装期间密切检测容器压力。若容器的压力达到减压阀的设 定值或者泵的压力额定值，关闭泵。打开溢流排放阀门V2以便于按要求减低压力。当通过 低温供货车辆设置在自动模式进行充装时，在一定的水平上提供足够的气体顶空间，将终 止充装。当使用传统的泵系统，在充装期间使溢流排放阀V2必须保持打开状态。检查产品 退出排放阀门。当液体从溢流排放阀（门）V2流出时，立即停止泵并关闭顶部充装阀（门） VI和底部充装阀V3。一旦液体停止从溢流阀内流出，关闭溢流阀。在把充装软管与充装连 接中断前，并打开充装排净阀（门）V12把产品从软管排放出来。在该操作结束后，关闭充 装排净阀（门）V12,然后把软管与接头断开。
[0019] 抽取气体
[0020] 打开增压回路的增压器出口阀门V6和增压回路的入口阀门V7使回路接通功能。 监控压力计PI。当压力超过预定的输出压力时，继续。打开汽化器出口（截止）阀V4。打 开汽化器入口（截止）阀V5,抽取气体产品。
[0021] 抽取液体
[0022] 从接收容器把传送软管连接到贮罐的液体管线接头，并打开相邻的提取液体阀门 V13和阀门V5.。只要容器内压力大于接受容器的压力，容器内的压力将驱动产品通过阀门 流出。低温液体贮罐（V500?V5000)可能用于氩气、氧气或氮气服务。正确遵守这些步骤 更换气体服务。安全地从容器内清空所有液体。打开增压入口和出口处V6和V7的阀门以 及溢流排放阀门V2,便于将残存在容器底部的任何液体蒸发掉。要把残存在液体全部蒸发 掉，这可能需要一小时或更长的时间。为确保纯净，推荐使用一适合的真空泵对低温液体贮 罐（V500?V5000)抽取真空。最终的真空读数应该至少为20英寸水银柱（汞柱）。更换 液体用的排放产品、顶部充装、如下图所示用适当的连接配件进行连接。当把连接件用螺纹 旋入固定时，使用特氟隆胶带或者另外合适的螺纹密封剂。把确认以前的气体服务的贴标 全部清除，并粘贴新的气体服务识别贴标。
[0023] 采用上述技术方案后，本实用新型低温液体储罐具有能从周围的空气中提取热量 为加压和汽化液体提供能量，能够稳定向外输气的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1是本实用新型低温液体储罐的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 如图所示，本实用新型低温液体储罐由低温液体容器、管线、外汽化器QH和外增 压器组成；所述低温液体容器是一悬在夹套内的内压力容器1，所述内压力容器1与外壳2 之间的夹套空间填充隔热材料，具体是所述夹套空间填充隔热材料是所述外壳内壁与所述 内压力容器外壁分别装有铝箔辐射防护层，两铝箔辐射防护层之间的夹套空间填充超细玻 璃纤维保温层。
[0026] 所述内压力容器1的底部增压入口 D通过管阀联通增压器单元PBC的底部入口， 增压器单元PBC的上部出口通过管阀联通所述内压力容器1的顶部增压出口 H，外汽化器 QH的入口通过管阀联通从所述内压力容器1顶部伸入到底部的汽化管。具体是所述汽化管 与外汽化器QH的入口通过管和汽化器入口阀V5与汽化器入口三通联通，所述增压器单元 PBC的上部出口通过管和增压器出口三通及增压器出口阀V6联通所述内压力容器1的顶部 增压出口，所述汽化器入口三通联通与增压器出口三通通过管和节气调节阀PCV2联通；
[0027] 所述内压力容器1的底部增压入口 D通过增压入口阀V7和管联通增压入口三通， 增压入口三通一出口通过管和增压调节阀PCV1联通增压器单元PBC的底部入口，增压入口 三通另一出口联通减压阀SV1。
[0028] 所述节气调节阀PCV2前后的管上分别通过前后三通联通前后减压阀SV1。所述后 三通与汽化器入口三通之间通过提取液体三通联通带液体出口连接件CN3的提取液体阀 V13 ;汽化器出口通过汽化器出口阀V4连接汽化器出口连接件。
[0029] 所述外壳2顶部配装有真空夹套爆破片R3。所述内压力容器顶部分流安全口 J通 过管联通三通阀VI1，三通阀VI1的两端出口分别通过安全三通联通内容器爆破片Rl、R2和 安全阀SV2。
[0030] 所述内压力容器1顶部配装伸入其内上部的溢流排空管，所述溢流排空管上端通 过管联通溢流排空阀V2及连接件CN2。所述内压力容器1顶部配装伸到底部的底部充装 管，所述底部充装管上端通过管联通底部充装阀V3,所述内压力容器1顶部通过伸达内压 力容器1内上部的顶部充装管配装充装过量自动切断执行器FSV，所述顶部充装管上端通 过管联通顶部充装阀VI，所述底部充装阀V3通过管和充装三通与顶部充装阀VI相连，充装 三通的外口通过充装排净三通联通充装排净阀V12和泵或顶部充装连接件CN1。所述溢流 排空管下端高度>充装过量自动切断执行器上端高度。
[0031] 所述内压力容器1的底部液相口 E通过管和液相截止阀V10联通液位指示针LI 和连接压力表PI的压力表三通及气相截止阀V8联通所述内压力容器1的顶部气相口 F。
[0032] 所述液相截止阀V10联通液相四通，液相四通外侧口联通液相仪表接口 CN5,液相 四通内侧口通过管和液位指示针LI及连接压力表PI的压力表三通联通气相四通的内侧 口，液相四通的上口与气相四通上口通过配装平衡阀V9的管相连，所述气相四通的外侧口 联通气相仪表接口 CN6,所述气相四通的下口联通所述气相截止阀V8。
[0033] 其具有能从周围的空气中提取热量为加压和汽化液体提供能量，能够稳定向外输 气的优点。
【权利要求】
1. 一种新型低温液体储罐，其特征在于由低温液体容器、管线、外汽化器和外增压器 组成；所述低温液体容器是一悬在夹套内的内压力容器，所述内压力容器与外壳之间的夹 套空间填充隔热材料；所述内压力容器的底部增压入口通过管阀联通增压器单元的底部入 口，增压器单元的上部出口通过管阀联通所述内压力容器的顶部增压出口，外汽化器的入 口通过管阀联通从所述内压力容器顶部伸入到底部的汽化管。
2. 根据权利要求1所述储罐，其特征在于所述汽化管与外汽化器的入口通过管和汽化 器入口阀与汽化器入口三通联通，所述增压器单元的上部出口通过管和增压器出口三通及 增压器出口阀联通所述内压力容器的顶部增压出口，所述汽化器入口三通联通与增压器出 口三通通过管和节气调节阀联通； 所述内压力容器的底部增压入口通过增压入口阀和管联通增压入口三通，增压入口三 通一出口通过管和增压调节阀联通增压器单元的底部入口，增压入口三通另一出口联通减 压阀。
3. 根据权利要求2所述储罐，其特征在于所述节气调节阀前后的管线上分别通过前后 三通联通前后减压阀，增压器出口三通与之间通过三通联通减压阀，所述汽化器入口三通 与节气调节阀之间通过三通联通减压阀。
4. 根据权利要求3所述储罐，其特征在于所述后三通与汽化器入口三通之间通过提取 液体三通联通带液体出口连接件的提取液体阀；汽化器出口通过汽化器出口阀连接汽化器 出口连接件。
5. 根据权利要求1所述储罐，其特征在于所述外壳顶部配装有真空夹套爆破片，所述 内压力容器顶部分流安全口通过管线联通三通阀，三通阀的两端出口分别通过安全三通联 通内容器爆破片和安全阀。
6. 根据权利要求1所述储罐，其特征在于所述内压力容器的底部液相口通过管和液相 截止阀联通液位指示针和连接压力表的压力表三通及气相截止阀联通所述内压力容器的 顶部气相口。
7. 根据权利要求6所述储罐，其特征在于所述液相截止阀联通液相四通，液相四通外 侧口联通液相仪表接口，液相四通内侧口通过管和液位指示针及连接压力表的压力表三通 联通气相四通的内侧口，液相四通的上口与气相四通上口通过配装平衡阀的管线相连，所 述气相四通的外侧口联通气相仪表接口，所述气相四通的下口联通所述气相截止阀。
8. 根据权利要求1所述储罐，其特征在于所述内压力容器顶部配装伸到底部的底部充 装管，所述底部充装管上端通过管线联通底部充装阀，所述内压力容器顶部通过伸达内压 力容器内上部的顶部充装管配装充装过量自动切断执行器，所述顶部充装管上端通过管线 联通顶部充装阀，所述底部充装阀通过管线和充装三通与顶部充装阀相连，充装三通的外 口通过充装排净三通联通充装排净阀和泵或顶部充装连接件。
9. 根据权利要求8所述储罐，其特征在于所述内压力容器顶部配装伸入其内上部的溢 流排空管，所述溢流排空管上端通过管线联通溢流排空阀及连接件；所述溢流排空管下端 高度>充装过量自动切断执行器上端高度。
10. 根据权利要求1或者2或者3或者4或者5或者6或者7或者8或者9所述储罐， 其特征在于所述夹套空间填充隔热材料是所述外壳内壁与所述内压力容器外壁分别装有 铝箔辐射防护层，两铝箔辐射防护层之间的夹套空间填充超细玻璃纤维保温层。
【文档编号】F17C13/00GK203892866SQ201420240092
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】余巧生, 邱平 申请人:余巧生, 邱平