一种用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法与流程

本发明涉及真空绝热深冷压力容器的绝热，尤其涉及一种用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法。

背景技术：

1、液氦杜瓦是盛装4.5k温度液氦介质的容器，液氦杜瓦是内外夹层容器结构，中间为高真空夹层，内容器包扎绝热材料，以上结构都是为了提高杜瓦的绝热性能，现有的液氦杜瓦如授权公告号为cn218348407u的中国专利公开的液氦杜瓦，其包括外壳、内胆、颈管、反射组件和绝热组件，内胆设置于外壳内，反射组件包括第一反射件和第二反射件，第一反射件和第二反射件沿颈管的轴向相间隔地套设于颈管上；绝热组件包括第一绝热层组、第二绝热层组和第三绝热层组，第一绝热层组的一端固定内胆上且第一绝热层组纵向螺旋缠绕于内胆上，第二绝热层组的一端固定第一绝热层组上且第二绝热层组纵向螺旋缠绕于第一绝热层组和第一反射件上，第三绝热层组的一端固定第二绝热层组上且第三绝热层组纵向螺旋缠绕于第二绝热层组和第二反射件上。

2、绝热材料的包扎是影响液氦杜瓦绝热性能的关键，如包扎的层数的搭配、松紧度的配合。上述现有技术中，绝热材料的包覆都是通过缠绕的工艺手段实现的，这种包覆方式效率低，且缠绕均由专门的设备操作，设备成本高。其次，液氦杜瓦颈管处的气相温度较低，现有技术中并为对气相的冷量进行利用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构及制作方法，以解决现有液氦杜瓦低温真空绝热材料工艺效率低且设备成本高等问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、本发明涉及一种用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，所述的液氦杜瓦罐体的内胆上设有颈管，颈管处间隔分布若干翅片，其包括以下步骤：

4、s1.交替铺设设计层数的间隔材料和反射材料，根据内胆的尺寸，利用脱脂棉线缝合或激光切割复合成型，预制得到绝热阻隔单元；

5、s2.在内胆的外侧包覆一层绝热阻隔单元；

6、s3.在绝热阻隔单元的外侧包覆一层柔性防辐射冷屏单元，且柔性防辐射冷屏单元覆盖对应层的翅片；

7、s4.判断是否所有翅片均被覆盖，若不是，返回s2；若是，按照s2的方式在最外层的柔性防辐射冷屏单元外再包裹一层绝热阻隔单元；

8、s5.用玻纤带捆扎最外层的绝热阻隔单元或用尼龙网兜住整个绝热阻隔单元，用绝热阻隔单元包覆裸露的颈管，完成包覆。

9、优选地，所述的内胆由底部的下封头、中部的筒体和顶部的上封头组成，所述s2中绝热阻隔单元的包覆的顺序为：先包覆内胆下封头处的绝热阻隔单元，再包覆内胆筒体处的绝热阻隔单元，最后包覆内胆上封头处的绝热阻隔单元。

10、优选地，所述s3中柔性防辐射冷屏单元的包覆的顺序为：先包覆内胆下封头处的柔性防辐射冷屏单元，再包覆内胆筒体处的柔性防辐射冷屏单元，最后包覆内胆上封头处的柔性防辐射冷屏单元，包裹上封头处的柔性防辐射冷屏单元时，柔性防辐射冷屏单元覆盖对应层的翅片。

11、优选地，所述s2～s4后包覆完成的所有绝热阻隔单元中的反射材料和间隔材料的总层数不低于150层。

12、优选地，所述的间隔材料为聚酯纤维纸或植物纤维纸，克重为10～14g/m2，厚度小于0.06mm。

13、优选地，所述的反射材料为真空镀铝膜材料，厚度为0.01～0.015mm。

14、优选地，所述的反射材料的表面开设有圆孔，增加整体结构的透气性，可提高抽真空效率。

15、优选地，所述的柔性防辐射冷屏单元为2～3层金属铝箔材料或金属铜箔材料。

16、优选地，所述的柔性防辐射冷屏单元的厚度为0.018～0.025mm。

17、与现有技术相比，采用本发明提供的技术方案具有以下技术效果：

18、1.本发明涉及的用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法用预制的绝热阻隔单元代替原工艺中缠绕包覆绝热阻隔单元的工艺，绝热阻隔单元可根据内胆放样后尺寸及形状进行预加工，包覆过程效率大大提高，同时绝热阻隔单元能够更贴合于罐体，进而保证绝热阻隔单元的密度，提高保温效果，绝热阻隔单元的作业不需要设备及工装，仅人工手工包覆即可，相对于原有缠绕工艺节省了大笔设备及工装费用。

19、2.本发明涉及的用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法在颈管处设置了翅片，制作过程中，柔性防辐射冷屏单元覆盖在对应的翅片外侧，用柔性防辐射冷屏单元作为翅片及筒体间的导热过桥，利用颈管处的气相冷量降低绝热材料中间部分的温度，达到绝热要求。

技术特征：

1.一种用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，所述的液氦杜瓦罐体的内胆上设有颈管，颈管处间隔分布若干翅片，其特征在于：其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，其特征在于：所述的内胆由底部的下封头、中部的筒体和顶部的上封头组成，

3.根据权利要求2所述的用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，其特征在于：所述s3中柔性防辐射冷屏单元的包覆的顺序为：先包覆内胆下封头处的柔性防辐射冷屏单元，再包覆内胆筒体处的柔性防辐射冷屏单元，最后包覆内胆上封头处的柔性防辐射冷屏单元，包裹上封头处的柔性防辐射冷屏单元时，柔性防辐射冷屏单元覆盖对应层的翅片。

4.根据权利要求1所述的用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，其特征在于：所述s2～s4后包覆完成的所有绝热阻隔单元中的反射材料和间隔材料的总层数不低于150层。

5.根据权利要求1所述的用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，其特征在于：所述的间隔材料为聚酯纤维纸或植物纤维纸，克重为10～14g/m2，厚度小于0.06mm。

6.根据权利要求1所述的用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，其特征在于：所述的反射材料为真空镀铝膜材料，厚度为0.01～0.015mm。

7.根据权利要求6所述的用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，其特征在于：所述的反射材料的表面开设有圆孔。

8.根据权利要求1所述的用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，其特征在于：所述的柔性防辐射冷屏单元为2～3层金属铝箔材料或金属铜箔材料。

9.根据权利要求1所述的用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，其特征在于：所述的柔性防辐射冷屏单元的厚度为0.018～0.025mm。

技术总结
本发明涉及一种用于液氦杜瓦罐体的低温真空绝热结构的制作方法，属于绝热技术领域，其包括以下步骤：S1.预制得到绝热阻隔单元；S2.在内胆的外侧包覆一层绝热阻隔单元；S3.在绝热阻隔单元的外侧包覆一层柔性防辐射冷屏单元，且柔性防辐射冷屏单元覆盖对应层的翅片；S4.判断是否所有翅片均被覆盖，若不是，返回S2；若是，按照S2的方式在最外层的柔性防辐射冷屏单元外再包裹一层绝热阻隔单元；S5.固定整个绝热阻隔单元，用绝热阻隔单元包覆裸露的颈管。本发明整个绝热结构为预制件，施工简单，效率高，无需搭建缠绕工装，降低生产成本，利用柔性防辐射冷屏单元作为翅片及筒体间的导热过桥，利用颈管处的气相冷量降低绝热材料中间部分的温度，绝热效果好。

技术研发人员：应秀捷,张芷毓
受保护的技术使用者：杭州富士达特种材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19