真空液体阻隔器及深冷多用户系统的制作方法

1.本实用新型涉及深冷液体技术领域，特别是涉及一种真空液体阻隔器及深冷多用户系统。


背景技术：

2.在使用真空绝热管道输送深冷液体至用户端时，往往具有多用户使用点。在多用户使用系统中，每个用户点使用深冷液体的需求时间是不同的：当前端用户不使用液体，后端用户使用液体时，深冷液体会先经过前端用户点的分支三通，再流向后端用户使用点。
3.在真空绝热管道系统中，主管路往往设置的比较高，每个使用点处于较低位置，这样当深冷液体从前端流向后端时，前端使用点因处于低位，流经的液体因比气体要重，从而在前端使用点下降的分支管路内充满深冷液体并形成冷热交换（对流），造成前端使用点末端非真空管段部分出现结霜甚至结冰现象，增加了深冷液体热输入量。
4.如图1所示，在所有设备不使用液体时，整个真空管路系统中内是充满常温气体的； 当系统中用户7或用户8使用液体，其它分支不使用液体时，深冷液体流经前端abc分支时，因深冷液体密度比常温气体要大，所以在各管路分支内存在冷热对流交换，即冷液或冷气会下传到底部非真空绝热端。
5.由于冷液或冷气温度一般都低于-120℃，传到底部非真空绝热端处钢管外表面温度往往也有-20℃~-40℃，管道外的周围水蒸气遇冷就会结霜结冰，且冰球越来越大。
6.现有技术一般在使用端采用真空阀门和真空软管，或者直接采用u型弯头结构来避免结霜结冰问题。
7.当采用真空阀门和真空软管时，分支内同样存在管道内上下冷热对流和热量交换的问题，只有把真空软管做的长一些，跟设备连接时形成u型或s型弯曲，才能起到阻隔器作用；但因所需真空软管较长，一方面成本高，二是弯曲形状影响美观性，三是真空软管真空度长期维持比较困难，真空下降后表面会结霜，维修成本很高，导致该方案整体成本很高。
8.如图2所示，当采用u型真空弯头结构时，起到了“液封”的效果，但u型真空弯头会占用较大的安装空间，在某些空间紧张的场合也无法加设u型弯头，且外型结构不简洁，一般用户接受度不高。


技术实现要素：

9.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种真空液体阻隔器及深冷多用户系统，在真空管道的内部设置真空液体阻隔器，不影响外形尺寸，结构紧凑，不占用用户现场空间，成本低，能够切断上下冷热交换途径，从而有效地避免了前端使用点末端非真空管段部分出现结霜或结冰现象。
10.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种真空液体阻隔器，设置在真空绝热管道内，包括：阻隔器壳体，阻隔器壳体内部具有用于容置深冷液体的空腔，空腔的顶端和底端分别设置有第一开口和第二开口，
11.还包括分段设置的进液内管和出液内管，进液内管的底端部通过第一开口插入空腔内部的下端部位，出液内管的上端部设置在空腔内部的上端部位，出液内管通过第二开口向下延伸，
12.空腔的内部空间、容置在空腔内部的进液内管部分以及容置在空腔内部的出液内管部分一起形成了能够阻隔热传递的阻隔器。
13.在本实用新型一个较佳实施例中，空腔的第一开口处被进液内管密封，空腔的第二开口处被出液内管密封。
14.在本实用新型一个较佳实施例中，容置在空腔内部的进液内管部分包括由第一开口处竖直向下的竖直进液段以及由竖直进液段底端向下倾斜延伸的倾斜进液段，倾斜进液段的底部位置为深冷液体出口点；
15.容置在空腔内部的出液内管部分包括倾斜出液段以及由倾斜出液段底部向着第二开口方向竖直向下延伸的竖直出液段，倾斜出液段的顶部位置为深冷液体入口点。
16.在本实用新型一个较佳实施例中，倾斜进液段和倾斜出液段的长度相适配且两者平行设置，倾斜进液段和倾斜出液段之间具有间隙。
17.在本实用新型一个较佳实施例中，深冷液体出口点的高度低于深冷液体入口点的高度。
18.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种深冷多用户系统，包括：储罐、真空绝热管路和至少两个使用点，
19.真空绝热管路包括真空外壳、主管路、至少一个从主管路的三通处下降设置的分支管路和至少一个向着相应末端使用点方向设置的出液内管，
20.在真空外壳内部的分支管路和出液内管的衔接处设置上述的真空液体阻隔器。
21.在本实用新型一个较佳实施例中，真空绝热管路的分支管路通过第一开口插入阻隔器壳体的空腔内部的下端部位形成进液内管，出液内管设置在空腔内部的上端部位并通过第二开口向着末端使用点方向延伸。
22.在本实用新型一个较佳实施例中，主管路、分支管路和部分上端出液内管均设置在真空外壳内形成真空段，出液内管的底端部分伸出真空外壳形成非真空段，真空液体阻隔器位于真空段内。
23.在本实用新型一个较佳实施例中，每一个使用点处设置有至少两个用户点。
24.在本实用新型一个较佳实施例中，储罐内的深冷液体通过主管路和分支管路向着相应用户点进行输送，当深冷液体向后端的用户点流动时，流经前端分支管路的深冷液体或冷态气体会被阻隔在真空液体阻隔器内。
25.本实用新型的有益效果是：本实用新型真空液体阻隔器及深冷多用户系统在真空管道内部设置真空液体阻隔器，不影响外形尺寸，结构紧凑，不占用用户现场空间，成本低，能够切断上下冷热交换途径，从而有效地避免了前端使用点末端非真空管段部分出现结霜或结冰现象。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实
施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
27.图1是现有技术的深冷多用户系统一较佳实施例的结构示意图；
28.图2是现有技术的深冷多用户系统中双弯头组合器一较佳实施例的结构示意图；
29.图3是本实用新型的真空液体阻隔器一较佳实施例的结构示意图；
30.图4是本实用新型具有真空液体阻隔器的深冷多用户系统一较佳实施例的结构示意图；
31.附图中各部件的标记如下：100、真空液体阻隔器，110、阻隔器壳体，120、进液内管，121、竖直进液段，122、倾斜进液段，130、出液内管，131、倾斜出液段，132、竖直出液段，140、空腔，150、第一开口，160、第二开口，170、深冷液体出口点，180、深冷液体入口点，
32.200、储罐，300、真空绝热管路，310、真空外壳，320、主管路，330、分支管路，3301、第一分支管路，3302、第二分支管路，3303、第三分支管路，3304、第四分支管路，340、真空段，350、非真空段，
33.410、第一使用点，411、用户一，412、用户二，420、第二使用点，421、用户三，422、用户四，430、第三使用点，431、用户五，432、用户六，440、第四使用点，441、用户七，442、用户八，
34.500、深冷液体或冷态气体，600、热态气体。
具体实施方式
35.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.请参阅图3至图4，本实用新型实施例包括：
37.实施例一
38.一种真空液体阻隔器100，如图3所示，设置在真空绝热管道内，包括：阻隔器壳体110、分段设置的进液内管120和出液内管130，阻隔器壳体110内部具有用于容置深冷液体的空腔140，空腔140的顶端和底端分别设置有第一开口150和第二开口160，
39.进液内管120的底端部通过第一开口150插入空腔140内部的下端部位，出液内管130的上端部设置在空腔140内部的上端部位，出液内管130通过第二开口向160下延伸，空腔140的第一开口150处被进液内管120密封，空腔140的第二开口160处被出液内管130密封，整个空腔140内部形成一个密封空间。
40.空腔140的内部空间、容置在空腔140内部的进液内管120部分以及容置在空腔140内部的出液内管130部分一起形成了能够阻隔热传递的阻隔器。
41.具体地，容置在空腔140内部的进液内管120部分包括由第一开口150处竖直向下的竖直进液段121以及由竖直进液段121底端向下倾斜延伸的倾斜进液段122，容置在空腔140内部的出液内管130部分包括倾斜出液段131以及由倾斜出液段131底部向着第二开口160方向竖直向下延伸的竖直出液段132，倾斜进液段122和倾斜出液段131的长度相适配且两者平行设置，倾斜进液段122和倾斜出液段131之间具有间隙。
42.进一步地，倾斜进液段122的底部位置为深冷液体出口点170，倾斜出液段131的顶部位置为深冷液体入口点180，深冷液体出口点170的高度低于深冷液体入口点180的高度。
43.正因为从真空液体阻隔器100到末端使用点的入口高于进口，冷态下的气体密度比热态气体要重，真空液体阻隔器100上部为热态气体600，下部为深冷液体或冷态气体500，从而无法将冷量传到真空液体阻隔器100下面的管路内，这样就有效地将热传递终结在阻隔器内，起到“液封”的效果。
44.实施例二
45.一种深冷多用户系统，包括：储罐200、真空绝热管路300和至少两个使用点，每一个使用点处设置有至少两个用户点。
46.真空绝热管路300包括真空外壳310、主管路320、至少一个从主管路320的三通处下降设置的分支管路330和至少一个向着相应末端使用点方向设置的出液内管130，在真空外壳310内部的相应的分支管路330和出液内管130的衔接处设置实施例一的真空液体阻隔器100。
47.本实施例中，主管路320、分支管路330和出液内管130的上端部分均设置在真空外壳310内形成真空段340，出液内管130的底端部分伸出真空外壳310形成非真空段350，真空液体阻隔器100位于真空段340内。
48.深冷多用户系统中真空液体阻隔器100设置在真空段340的真空管道内，在外观上跟没有本结构设计是完全一样的，而且真空液体阻隔器100结构紧凑、成本低、又不影响外型尺寸，能够有效解决多用户系统中因存在管道内冷热交换而造成的结霜结冰问题。
49.真空绝热管路300的分支管路330通过第一开口150插入阻隔器壳体110的空腔140内部的下端部位形成进液内管，出液内管340设置在空腔140内部的上端部位并通过第二开口160向着末端使用点方向延伸。
50.阻隔器壳体110内腔中从分支管路330下降的深冷液体出口点170的位置比从阻隔器壳体110内腔下降到使用点的深冷液体入口点180的位置要低。
51.在各分支管路330处设置有真空液体阻隔器100，但是不包括当前使用点所在的分支管路，能够使得深冷液体或冷态气体阻隔在真空液体阻隔器100内，从而将冷量阻隔在真空液体阻隔器100内，不会下传到底部非真空段350，从而有效地避免了底部结冰现象。
52.具体为，在输送深冷液体的真空管道系统中，用户往往具有多台使用设备，有多个分支管路330，多个使用点：
53.深冷多用户系统的真空绝热管道在没有使用液体的情况下，从主管路320三通处的分支管路330到真空液体阻隔器100，再从真空液体阻隔器100到末端使用点内的管路都是充满氮气的；
54.这样当后端的用户点使用液体时，深冷液体流经主管路320至前端三通下降的分支管路330时，深冷液体与主管路320内三通处的分支管路330至真空液体阻隔器100之间的氮气形成冷热对流交换。
55.正因为从真空液体阻隔器100到末端使用点的入口高于进口，深冷液体或冷态气体500密度比热态气体600要重，设置“低进高出”的结构，使得原来密封在真空液体阻隔器100和底部使用点之间的深冷液体或冷态气体500能够阻隔在真空液体阻隔器的底部，
56.真空液体阻隔器上部分为热态气体600，下部分为深冷液体或冷态气体500，从而
避免了冷热对流交换，从而无法将真空液体阻隔器100内部的冷量传到真空液体阻隔器下面的管路内，也就无法传递到底部的非真空段去，这样就有效地将热传递终结在阻隔器内。
57.实施例三
58.一种深冷多用户系统，如图4所示，包括储罐200和真空绝热管路300，真空绝热管路300包括主管路320以及由主管路320的三通处下降设置的第一分支管路3301、第二分支管路3302、第三分支管路3303和第四分支管路3304，第一分支管路3301的末端设置第一使用点410，第二分支管路420的末端设置第二使用点420，第三分支管路430的末端设置第三使用点430；第四分支管路440的末端设置第四使用点440。
59.第一分支管路3301、第二分支管路3302、第三分支管路3303和第四分支管路3304上均设置有真空液体阻隔器100，阻隔器壳体110内腔中从分支管路下降的深冷液体出口点170的位置比从阻隔器壳体110内腔下降到使用点的深冷液体入口点180的位置要低。
60.第一使用点410处设置有用户一411和用户二412，第二使用点420处设置有用户三421和用户四422，第三使用点430处设置有用户五431和用户六432，第四使用点440处设置有用户七441和用户八442。
61.当系统中用户七441或用户八442需要使用深冷液体，且第一使用点410、第二使用点420和第三使用点430不使用液体时，深冷液体流经前端的第一分支管路3301、第二分支管路3302和第三分支管路3303时，因深冷液体或冷气密度比常温气体要大，所以在第一分支管路3301、第二分支管路3302和第三分支管路3303内存在冷热对流交换，即深冷液体或冷气会下传到底部非真空绝热端。
62.由于在各分支管路处均设置有真空液体阻隔器100，真空液体阻隔器100设置“低进高出”的结构，使得原来密封在真空液体阻隔器100和底部使用点之间的深冷液体或冷态气体能够阻隔在真空液体阻隔器100的底部，从而将冷量阻隔在真空液体阻隔器100内，不会下传到底部非真空段350，从而有效地避免了底部结冰现象。
63.本实用新型真空液体阻隔器及深冷多用户系统的有益效果是：
64.在真空管道的内部设置真空液体阻隔器，隐藏在结构内部，不影响外形尺寸，结构紧凑，不占用用户现场空间，成本低；
65.能够用气体有效地将流经前端分支管路的深冷液体阻隔住，切断上下冷热交换途径，从而有效地避免了前端使用点末端非真空管段部分出现结霜或结冰现象。
66.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。