一种微量补偿端面法兰的制作方法

本发明涉及连接件领域，特别是涉及一种用于真空管密封连接且具有一定补偿作用的法兰结构。

背景技术：

在深冷领域中，对于易燃易爆气体、高纯气体、冷源气体等，为了避免损耗以及对环境造成危害，经常采用无损储存的方式贮存和输送。高真空多层绝热低温液体管道（以下简称高真空管道）凭借着其卓越的绝热性能，在低温贮运领域中得到了广泛应用，涉及机械、石化、冶金、生物、医疗、航空航天等诸多行业。目前国内高真空多层绝热技术开发和工艺研究处于上升阶段，但大部分高真空管道连接接头漏热明显，并且需要二次传统保冷。而国外采用的高真空多层绝热的绝热性能比较好，但价格高昂，并且连接接头同样需要进行二次保冷，保冷结构复杂，反复利用率低，拆卸维护造成大量浪费和污染。国际上有APCI（空气化工产品有限公司）、Chart（查特公司）、Linde AG（林德工业气体公司）等公司能生产先进的高真空多层绝热低温液体储运设备。国内企业大多设计开发能力不强，生产工艺落后和生产设备陈旧落后，造成产品达不到技术要求，质量不稳定，性能远远落后于国际上著名厂商生产的产品。国家发展和改革委员会在2012版《天然气利用政策》中，明确提出了“提高天然气在一次能源消费结构中的比重”，LNG技术装备国产化对保障能源安全、调整能源结构、推进节能减排都有重要意义，同时随着人们环保意识的加强以及高真空多层绝热低温液体储运设备综合效益的提升，该技术在我国应用范围将越来越广。

在国内外保冷技术得以稳步提升的情况下，资源短缺、利用率低、环境恶化等问题也越发明显，有效减少资源浪费，提高能源利用率，避免传统保冷带来的环境污染成为深冷行业技术开发的主要目的和方向。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种微量补偿端面法兰，该法兰结构设置合理，对真空管内外管进行有效密封保温且其结构本身与真空管结合具有一定的应力补偿功能，能有效满足高真空多层绝热进行保冷，从而把冷损量控制到最低限度，有效提高能源介质使用价值最大化。

本发明采用的技术方案如下：

一种微量补偿端面法兰，包括与真空管内管外壁连接的第一圆环面，第一圆环面通过第一弧形面圆滑过渡后与圆环连接面连接，还包括与真空管外管外壁连接的第二圆环面，第二圆环面通过第二弧形面圆滑过渡后与圆环连接面连接，所述真空管内管外壁、真空管外管、第一圆环面、第一弧形面、圆环连接面、第二弧形面和第二圆环面之间形成密封真空腔。

进一步的技术方案中，所述第一圆环面与真空管内管外壁连接，且第一弧形面与第一圆环面的连接部位朝向第一弧形面延伸的方向与真空管内管外壁之间形成第一夹角，所述第二弧形面与第二圆环面的连接部位朝向第二弧形面延伸的方向与真空管外管外壁之间形成第二夹角。

进一步的技术方案中，所述第一夹角和第二夹角可变化且其变化趋势相反。

进一步的技术方案中，所述第一弧形面上至少有一部分圆环段的厚度小于第一圆环面的厚度。

进一步的技术方案中，所述第一弧形面上至少有一部分圆环段的厚度小于圆环连接面的厚度。

进一步的技术方案中，所述第二弧形面上至少有一部分圆环段的厚度小于第二圆环面的厚度。

进一步的技术方案中，所述第二弧形面上至少有一部分圆环段的厚度小于圆环连接面的厚度。

进一步的技术方案中，所述第一圆环面远离真空管内管的外壁上设置有第一加强环，所述第二圆环面远离真空管外管的外壁上设置有第二加强环。

进一步的技术方案中，所述第一加强环靠近第一弧形面的部位设置为第一弧形过渡面，所述第二加强环靠近第二弧形面的部位设置为第二弧形过渡面。

进一步的技术方案中，所述真空管内管与真空管外管之间设置有绝热支撑结构，用于调节支撑真空管内管和真空管外管之间的相对位置。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明为夹层空腔的真空保温结构提供连接封闭和补偿，真空保温结构外壳体亦为具有一定补偿能力的结构形式。此结构可实现真空保冷管的管段以及集成管组系统的结构补偿功能，降低深冷行业输配设备/管道的二次应力，取消受压原件补偿结构引起的薄弱环节，提升系统产品安全性能。并且满足高真空多层绝热进行保冷，从而把冷损量控制到最低限度，有效提高能源介质使用价值最大化。

附图说明

图1是本发明应用到真空管上的连接原理示意图；

图2是图1中A部分的放大示意图即本发明结构示意图；

图3是图2中C部分的放大示意图；

图4是图2中B部分的放大示意图；

图中标记：1是真空管内管 2是真空管外管 3是第一圆环面

4是第一弧形面 5是圆环连接面 6是第二圆环面

7是第二弧形面 8是第一夹角 9是第二夹角

10是第一加强环 11是第二加强环

12是第一弧形过渡面 13是第二弧形过渡面

14是绝热支撑结构 。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图4所示，本发明的微量补偿端面法兰，包括与真空管内管外壁连接的第一圆环面，第一圆环面通过第一弧形面圆滑过渡后与圆环连接面连接，还包括与真空管外管外壁连接的第二圆环面，第二圆环面通过第二弧形面圆滑过渡后与圆环连接面连接，所述真空管内管外壁、真空管外管、第一圆环面、第一弧形面、圆环连接面、第二弧形面和第二圆环面之间形成密封真空腔。该结构利用圆环面结构与真空管内管和外管连接且密封，通过两个弧形面和连接面的设置，使其整体结构具有一定的应力缓冲能力，在受压或是二次应力的时候对真空管起到缓冲保护的作用，克服其中的薄弱环节，并且使其内部始终保持要求的指标。

进一步的技术方案中，为了使法兰于真空管内外管之间在受力的时候具有一定的结构形变补偿功能，我们将所述第一圆环面与真空管内管外壁连接，且第一弧形面与第一圆环面的连接部位朝向第一弧形面延伸的方向与真空管内管外壁之间形成第一夹角，所述第二弧形面与第二圆环面的连接部位朝向第二弧形面延伸的方向与真空管外管外壁之间形成第二夹角。当然，在受力变化的时候，两个夹角会随着各个部位受力的变化进行变化，第一夹角和第二夹角变化趋势相反，使该法兰结构在受力时能够及时反应。另外，我们进一步对法兰两个弧形面的尺寸进行设计，设计所述第一弧形面上至少有一部分圆环段的厚度小于第一圆环面的厚度；所述第一弧形面上至少有一部分圆环段的厚度小于圆环连接面的厚度；所述第二弧形面上至少有一部分圆环段的厚度小于第二圆环面的厚度；所述第二弧形面上至少有一部分圆环段的厚度小于圆环连接面的厚度。为了保持法兰与真空管的连接及密封效果，我们设计所述第一圆环面远离真空管内管的外壁上设置第一加强环，所述第二圆环面远离真空管外管的外壁上设置第二加强环。为了使形变过程中两个弧形面与两个加强环之间不会产生挤压影响形变过程，我们将所述第一加强环靠近第一弧形面的部位设置为第一弧形过渡面，所述第二加强环靠近第二弧形面的部位设置为第二弧形过渡面，使两个过渡面的形状与两个弧形面的形状贴合，使得法兰的形变补偿过程顺畅且易控制。所述真空管内管与真空管外管之间设置有绝热支撑结构，用于调节支撑真空管内管和真空管外管之间的相对位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。