带有气压式安全防护功能的液氮存储罐的制作方法

本发明所属液氮存储技术领域，特别是涉及一种带有气压式安全防护功能的液氮存储罐。

背景技术：

液氮罐一般可分为液氮贮存罐、液氮运输罐两种。贮存罐主要用于室内液氮的静置贮存，不宜在工作状态下作远距离运输使用；液氮运输罐为了满足运输的条件，作了专门的防震设计。其除可静置贮存外，还可在充装液氮状态下，作运输使用，但也应避免剧烈的碰撞和震动。

现有的液氮罐一般包括圆筒形的外壳、设置在外壳内部的内胆，所述外壳上部设置有液氮排放管和液氮充入管，所述液氮排放管上设置有排放阀，所述液氮排放管与内胆内部相互连通，所述液氮充入管上设置有阀门。上述液氮罐的缺点是不利于运输，当外壳破裂后，缺乏相应的保护措施，导致内胆爆炸的危险性增加。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种带有气压式安全防护功能的液氮存储罐，该带有气压式安全防护功能的液氮存储罐可以解决现有液氮罐外壳破碎后难以发现导致内胆爆炸几率增加的技术问题。

本发明通过以下技术手段来实现：

本发明的带有气压式安全防护功能的液氮存储罐，包括圆筒形的外壳、设置在外壳内部的内胆，所述外壳上部设置有液氮排放管和液氮充入管，所述液氮排放管上设置有排放阀，所述液氮排放管与内胆内部相互连通，所述液氮充入管上设置有阀门a，所述外壳与内胆之间设置有由多层绝热材料制成的绝热层，所述绝热层贴近外壳内表面的外表面上密布有多条凹槽a，所述多条凹槽a之间彼此相互连通；所述外壳上设置有增压管，所述增压管的一端与外壳内侧壁相互连通、另一端设置有用于与气泵连接的接头，所述增压管上设置有阀门b；所述增压管位于阀门b与外壳之间的管体上连通有压力调节管a，所述压力调节管a上设置有减压阀a，所述压力调节管a的端部设置有用于监测压力调节管内气压的压力表a。

进一步，所述外壳上还设置有压力调节管b，所述压力调节管b一端与内胆内侧顶部相互连通，所述压力调节管b位于外壳外侧的管体上设置有减压阀b，所述压力调节管b的外侧端部设置有用于监测内胆内部压力的压力表b。

进一步，还包括失压保护装置，所述阀门a包括阀体、设置在阀体上面的阀门手柄和连接阀体与阀门手柄的转轴，所述失压保护装置包括弹簧、压力管、棘轮、卡爪和卡爪控制机构，所述卡爪控制机构包括壳体，所述棘轮设置在壳体内部，所述卡爪的中部与壳体的内部相互铰接，所述转轴从所述壳体内侧穿过，所述棘轮与转轴同轴设置且固定连接，所述壳体上设置有通孔，所述通孔的一端与压力管的一端连通、压力管的另一端与外壳内侧壁相互连通，所述通孔内设置有可沿通孔往复滑动的堵头，所述堵头的一端与卡爪的一端抵接、所述卡爪的另一端与弹簧抵接，当压力管内没有压力时，所述卡爪的端部在弹簧的弹力作用下卡进到棘轮的齿槽内单向锁定棘轮。

进一步，所述凹槽a为沿着绝热层圆周面开设的环形槽，所述外壳的内表面并列开设在多条沿着外壳轴向上开设的竖向凹槽。

进一步，所述外壳与内胆之间设置有增压盘管，所述增压盘管的一段位于外壳外侧，所述增压盘管位于外壳外侧的部分设置有增压阀和增压/节气双调节器，所述增压盘管的一端位于外壳外侧并设置气体排放阀、所述增压盘管的另一端围绕内胆缠绕多圈后与内胆内侧底部相互连通，所述增压/节气双调节器上连通有导气管，所述导气管的另一端与内胆内侧顶部相互连通。

进一步，所述压力调节管b上设置有内胆爆破片。

本发明具有以下有益效果：本发明带有气压式安全防护功能的液氮存储罐,包括圆筒形的外壳、设置在外壳内部的内胆，所述外壳上部设置有液氮排放管和液氮充入管，所述液氮排放管上设置有排放阀，所述液氮排放管与内胆内部相互连通，所述液氮充入管上设置有阀门a，所述外壳与内胆之间设置有由多层绝热材料制成的绝热层，所述绝热层贴近外壳内表面的外表面上密布有多条凹槽a，所述多条凹槽a之间彼此相互连通；所述外壳上设置有增压管，所述增压管的一端与外壳内侧壁相互连通、另一端设置有用于与气泵连接的接头，所述增压管上设置有阀门b；所述增压管位于阀门b与外壳之间的管体上连通有压力调节管a，所述压力调节管a上设置有减压阀a，所述压力调节管a的端部设置有用于监测压力调节管内气压的压力表a。本发明带有气压式安全防护功能的液氮存储罐可以解决现有液氮罐外壳破碎后难以发现导致内胆爆炸几率增加的技术问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明带有气压式安全防护功能的液氮存储罐的结构示意图；

图2为本发明带有气压式安全防护功能的液氮存储罐的横切面结构示意图；

图3为本发明带有气压式安全防护功能的液氮存储罐中阀门a及失压保护装置的结构示意图；

图4为本发明带有气压式安全防护功能的液氮存储罐中失压保护装置的内部结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

如图1-4所示：本实施例的带有气压式安全防护功能的液氮存储罐，包括圆筒形的外壳1、设置在外壳1内部的内胆2，所述外壳1上部设置有液氮排放管3和液氮充入管4，所述液氮排放管3上设置有排放阀31，所述液氮排放管3与内胆2内部相互连通，所述液氮充入管4上设置有阀门a41，所述外壳1与内胆2之间设置有由多层绝热材料制成的绝热层5，所述绝热层5贴近外壳1内表面的外表面上密布有多条凹槽a51，所述多条凹槽a51之间彼此相互连通，优选的，所述凹槽a51为围绕绝热层5螺旋型开设的螺旋型凹槽；所述外壳1上设置有增压管6，所述增压管6的一端与外壳1内侧壁相互连通、另一端设置有用于与气泵连接的接头，所述增压管6上设置有阀门b61；所述增压管6位于阀门b61与外壳1之间的管体上连通有压力调节管a62，所述压力调节管a上设置有减压阀a63，所述压力调节管a的端部设置有用于监测压力调节管内气压的压力表a64；所述外壳1上还设置有压力调节管b7，所述压力调节管b一端与内胆2内侧顶部相互连通，所述压力调节管b位于外壳1外侧的管体上设置有减压阀b71，所述压力调节管b的外侧端部设置有用于监测内胆2内部压力的压力表b72，所述压力调节管b上设置有内胆爆破片73，所述内胆爆破片采用整体型爆破片，工作时，系统压力作用在爆破片拱壳的凹面，当被保护系统超压时，爆破元件双向被拉伸，发生塑性变形，壁厚减薄，最终破裂，泄放压力，从而起到保护内胆2的作用。

本发明的带有气压式安全防护功能的液氮存储罐的安全防护原理：使用时，通过增压管6向外壳1与内胆2之间填充高压空气，由于绝热层5外表面设置有凹槽，高压空气会填充到凹槽内，当外壳1破裂时，压力表a的数值将显著降低，从而判断出外壳1存在裂缝需要更换，进而防止因外壳1老化破损导致内胆2爆裂问题的发生。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括失压保护装置，所述阀门a41包括阀体42、设置在阀体上面的阀门手柄43和连接阀体与阀门手柄的转轴44，所述失压保护装置包括弹簧45、压力管46、棘轮47、卡爪48和卡爪控制机构，所述卡爪控制机构包括壳体49，所述棘轮设置在壳体内部，所述卡爪的中部与壳体的内部相互铰接，所述转轴从所述壳体内侧穿过，所述棘轮与转轴同轴设置且固定连接，所述壳体49上设置有通孔491，所述通孔的一端与压力管46的一端连通、压力管46的另一端与外壳1内侧壁相互连通，所述通孔491内设置有可沿通孔往复滑动的堵头492，所述堵头的一端与卡爪的一端抵接、所述卡爪的另一端与弹簧抵接，当压力管内没有压力时，所述卡爪的端部在弹簧的弹力作用下卡进到棘轮的齿槽内单向锁定棘轮。当外壳1完好，外壳1与内胆2之间压力充足的情况下气压将推动堵头向卡爪端部运动，推动卡爪与棘轮齿槽相互分离，此时阀门a41可以打开进行充气；当外壳1破裂导致外壳1与内胆2之间失压后，所述卡爪的端部将在弹簧推动下卡进到棘轮的齿槽内单向锁定棘轮，此时只能向关闭阀门a41方向拧动阀门手柄，不能将阀门a41打开进行充液氮工作。上述改进设置可以有效避免因外壳1与内胆2之间失压导致内胆2容易破裂的问题的发生。

作为上述技术方案的进一步改进，所述凹槽a51为沿着绝热层5圆周面开设的环形槽或螺旋型槽，所述外壳1的内表面并列开设在多条沿着外壳1轴向上开设的竖向凹槽11。通过上述改进设置，可以显著降低外壳1内侧壁与绝热层5表面的接触面积，从而避免绝热层5堵塞外壳1受损处导致失压缓慢，影响失压保护装置动作。

作为上述技术方案的进一步改进，所述外壳1与内胆2之间设置有增压盘管8，所述增压盘管的一段位于外壳1外侧，所述增压盘管位于外壳1外侧的部分设置有增压阀81和增压/节气双调节器82，所述增压盘管的一端位于外壳1外侧并设置气体排放阀83、所述增压盘管的另一端围绕内胆2缠绕多圈后与内胆2内侧底部相互连通，所述增压/节气双调节器上连通有导气管84，所述导气管的另一端与内胆2内侧顶部相互连通。从液氮充入管4向容器内充液时，先开启气体排放阀83，经过增压/节气双调节器的作用可将多余的空气从内胆2中排出。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。