一种珠光砂装填工装系统的制作方法

本实用新型涉及一种颗粒物装填工装系统，尤其是一种珠光砂装填工装系统，属于真空粉末绝热深冷设备制造技术领域。

背景技术：

真空粉末绝热是低温深冷设备广泛使用的一种的绝热结构，此类设备罐体通常由内外罐及之间的支撑结构构成，内外罐夹层中填充绝热材料珠光砂（又名膨胀珍珠岩），抽真空后可以有效阻止空气对流换热和热传导。

在真空粉末绝热深冷设备制造过程中，珠光砂的装填质量至关重要，装填不实会造成夹层局部空洞和沉降，造成局部保温失效；装填过程吸入过多的水分和杂质，将大大延长后续的抽空时间，结果导致制造周期延长和成本增加。

据申请人了解，现有珠光砂装填通常采用单台水环真空泵对罐体夹层进行抽真空，利用夹层的负压将珠光砂吸入，并采用瞬间大气破空方法，利用大气气流压力对珠光砂进行压实。这种破空方法由于仅靠负压差产生作用，因此压力较小，对珠光砂的压实力有限，尤其是对大型贮罐而言，其底部很难压实。此外，由于空气中水汽含量较大，加之生产车间环境的影响，空气破空时容易引入大量杂质，不利于后续的抽空工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，通过改进，提供一种压实效果好的珠光砂装填工装系统，从而提高珠光砂装填效率和质量。

为了达到以上目的，本实用新型珠光砂装填工装系统的基本技术方案为：包括通过带充装阀管路与待装砂罐顶部连通的珠光砂罐，还包括通过带充气阀管路与待装砂罐顶部连通的氮气缓冲罐，以及通过接管与待装砂罐底部一侧连通的抽吸装置；

所述抽吸装置含有通过带抽吸阀接管与待装砂罐底部一侧连通的负压缓冲罐，所述负压缓冲罐的顶部接至少两台并联的水环真空泵。

采用本实用新型后，珠光砂装填操作时，启动并联的水环泵可以经负压缓冲罐快速对待装砂罐夹层抽真空。待负压缓冲罐压力达到预定值，打开珠光砂罐的充装阀，使珠光砂吸入待装砂罐夹层内；同时，氮气缓冲罐中充入干燥洁净的氮气并加压至预定值。待夹层中填充一定量的珠光砂后，关闭装填阀，快速打开充气阀，使氮气缓冲罐中的气体快速流向待装砂罐夹层对已充填的珠光砂进行压实，之后关闭充气阀，继续装填。如此循环数次，直至珠光砂填满待装砂罐夹层。

本实用新型不仅装填速度明显提高，而且借助负压缓冲罐既可避免频繁启闭水环泵，同时又可有效避免抽空管损伤时的珠光砂倒吸以及抽空凝水。并且，采用氮气加压破空，实现了大压差压实，保证了珠光砂足够的压实度。

本实用新型进一步的完善是，所述珠光砂罐通过分别带充装阀的并联充气管路与待装砂罐顶部连通。

本实用新型再进一步的完善是，待装砂罐的底部夹层中装有沿长度方向延伸的抽吸管，所述抽吸管上间隔分布有朝下的抽气孔。

本实用新型更进一步的完善是，负压缓冲罐的负压罐体一侧设有进气口，顶部设有带过滤器的抽气口。

本实用新型还进一步的完善是，氮气缓冲罐的氮气罐体下部设有分别由相应阀门控制的氮气进口和氮气出口，顶部设有安全阀。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1实施例中待装砂罐的结构示意图。

图3是图1实施例中负压缓冲罐的结构示意图。

图4是图1实施例中氮气缓冲罐的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的种珠光砂装填工装系统如图1所示，珠光砂罐3通过分别带充装阀v1、v2的并联充气管路与待装砂罐2顶部连通，氮气缓冲罐1通过带两充气阀v4、v3的大口径充气管路与待装砂罐2顶部连通，抽吸装置通过接管与待装砂罐2底部一侧连通。

抽吸装置含有通过带抽吸阀v6的接管与待装砂罐2底部一侧连通的负压缓冲罐4，该负压缓冲罐4的顶部接两台并联的水环真空泵5、6，图中7是水环真空泵的冷却水箱。

待装砂罐2的结构如图2所示，由通过间隔分布的支撑件2-4支撑在外罐2-1中的内罐2-2构成，外罐2-1和内罐2-2之间是珠光砂绝热层2-3。为了保证珠光砂的填充质量，待装砂罐2的底部夹层中装有沿长度方向延伸的抽吸管2-5，该抽吸管2-5上间隔分布有朝下的抽气孔，这样最有利于提高装砂速度。

负压缓冲罐4的结构如图3所示，负压罐体4-1的一侧设有进气口4-5，顶部设有带过滤器4-4的抽气口4-3，图中4-2是负压表。

氮气缓冲罐1的结构如图4所示，氮气罐体1-1的下部设有分别由相应阀门控制的氮气进口1-4和氮气出口1-2，顶部设有安全阀1-3。

主要装填步骤如下：

1.系统管路连接后，在装填珠光砂之前，先对内罐充氮气进行保护，防止其失稳；

2.开启水环泵机组，对待装砂罐夹层抽真空；

3.当负压缓冲罐压力达到-0.08mpa时，打开v1、v2，使珠光砂吸入夹层内；

4.氮气缓冲罐中充满干燥洁净的氮气，加压至0.4-0.5mpa；

5.当夹层珠光砂填充到大约一半时，关闭v1、v2，迅速打开v3，使氮气缓冲罐中的干燥气体快速流向待装砂罐的夹层，对已充填的珠光砂进行压实，然后关闭v3；

5.继续对夹层抽真空，打开v1、v2装砂，并酌情重复上一步，直至珠光砂停止流动并填满待装砂罐的夹层，关闭v1、v2；

6.打开v3向夹层充入氮气，直到负压缓冲罐压力表显示为0mpa时关闭v3。

试验表明，本实施例装填速度快、劳动强度低、装填质量好，切实可行，具有如下显著优点：

1）两台水环泵的并联使整体抽速提高一倍；

2）在水环泵与待装砂罐之间增设的负压缓冲罐不仅缓冲气体，避免频繁启闭水环泵；而且能有效防止抽空管损坏时珠光砂倒吸导致对水环泵的损坏，还有助于解决抽空凝水问题；

3）待装砂罐顶部分两路进砂，有效提高了进砂均匀度；

4）采用氮气加压破空，可以借助大压差大流量氮气瞬间对夹层中的珠光砂进行压实，保证压实度。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在实用新型要求的保护范围。

技术特征：

1.一种珠光砂装填工装系统，包括通过带充装阀管路与待装砂罐顶部连通的珠光砂罐，其特征在于：还包括通过带充气阀管路与待装砂罐顶部连通的氮气缓冲罐，以及通过接管与待装砂罐底部一侧连通的抽吸装置；所述抽吸装置含有通过带抽吸阀接管与待装砂罐底部一侧连通的负压缓冲罐，所述负压缓冲罐的顶部接至少两台并联的水环真空泵。

2.根据权利要求1所述的珠光砂装填工装系统，其特征在于：所述珠光砂罐通过分别带充装阀的并联充气管路与待装砂罐顶部连通。

3.根据权利要求2所述的珠光砂装填工装系统，其特征在于：所述待装砂罐的底部夹层中装有沿长度方向延伸的抽吸管，所述抽吸管上间隔分布有朝下的抽气孔。

4.根据权利要求3所述的珠光砂装填工装系统，其特征在于：所述负压缓冲罐的负压罐体一侧设有进气口，顶部设有带过滤器的抽气口。

5.根据权利要求4所述的珠光砂装填工装系统，其特征在于：所述氮气缓冲罐的氮气罐体下部设有分别由相应阀门控制的氮气进口和氮气出口，顶部设有安全阀。

技术总结
本实用新型涉及一种珠光砂装填工装系统，属于真空粉末绝热深冷设备制造技术领域。该系统包括通过带充装阀管路与待装砂罐顶部连通的珠光砂罐，还包括通过带充气阀管路与待装砂罐顶部连通的氮气缓冲罐，以及通过接管与待装砂罐底部一侧连通的抽吸装置；所述抽吸装置含有通过带抽吸阀接管与待装砂罐底部一侧连通的负压缓冲罐，所述负压缓冲罐的顶部接至少两台并联的水环真空泵。本实用新型不仅真空抽速明显提高，而且借助负压缓冲罐既可避免频繁启闭水环泵，同时又可有效避免抽空管损伤时的珠光砂倒吸以及抽空凝水。并且，采用氮气加压破空，实现了大压差压实，保证了珠光砂足够的压实度。

技术研发人员：刘焕杰;李央;张南国;李静;徐夏伟
受保护的技术使用者：航天晨光股份有限公司
技术研发日：2019.11.27
技术公布日：2020.07.28