一种液氦贮存容器的制作方法

1.本实用新型涉及气体储存技术领域，尤其是涉及一种液氦贮存容器。


背景技术：

2.氦气作为战略性资源，广泛应用于航空航天、医疗、半导体、深海潜水、低温超导、制冷和工业生产等各个方面，在国家经济、国防领域发挥重要的作用，被称为“气体中的芯片”。氦气作为不可再生资源，在地球中的含量非常少，主要存在于天然气或放射性矿石中。我国的氦气以进口为主，随着我国lng行业不断发展和超低温液化技术的突破，从bog中提取氦气和液化技术实现了国产化，由于液氦温区属于极低温，且密度小、气化潜热小，传统的双层真空粉末或高真空多层绝热储罐无法满足液氦长期储存要求。


技术实现要素：

3.本实用新型为解决现有储存设备无法满足液氦长期储存的问题，提供一种液氦贮存容器，罐体采用三层结构，并内置冷源容器作为冷屏的冷源，将内部容器完全包裹，从而减小辐射传热。
4.本实用新型采用的技术方案是：
5.一种液氦贮存容器，包括：
6.外壳体；
7.内容器，安装在所述外壳体内，所述内容器的中部用于储存液氦；
8.冷屏，包裹设置在所述内容器的外侧，使得所述冷屏与所述外壳体之间形成第一夹层，所述冷屏与所述内容器之间形成第二夹层，所述第一夹层和所述第二夹层相互连通，所述第一夹层和所述第二夹层内为真空环境；
9.冷源容器，设置在所述冷屏的一侧，并与所述冷屏的盘管连通；以及
10.真空吸附管道，安装在所述外壳体的一侧，并与所述第一夹层、第二夹层或第一夹层和第二夹层连通。
11.可选地，所述内容器、冷屏和冷源容器的外边面包裹有绝热层。
12.可选地，所述外壳体包括：
13.外筒体；
14.封头，设置在所述外筒体的两端，使得所述外筒体内形成一封闭区间；
15.抗外压加强圈，设置在所述外筒体与所述冷屏之间；
16.支撑固定座，设置在所述外筒体的外侧。
17.可选地，所述抗外压加强圈具有多个，沿所述外筒体的轴线方向等距设置。
18.可选地，所述内容器包括：
19.两端开口的内筒体；
20.两密封板，设置在所述内筒体的两端开口处，使得所述内筒体内形成用于储存液氦的密封腔室，在其中一个密封板上设有低温吸附室。
21.可选地，所述冷屏包括：
22.圆筒，套设置在所述内容器外；
23.封板，设置在所述圆筒的开口处，使得所述内容器完全容于所述圆筒内；
24.盘管，沿所述圆筒的外侧壁依次盘绕设置，所述盘管一端与所述冷源容器连通，所述盘管的另一端连接至所述外壳体外部。
25.可选地，所述圆筒由铝或铜制成，所述盘管采用不锈钢制成。
26.可选地，所述冷源容器给所述冷屏提供冷源后，使得所述内容器的储存温度控制在75k-80k。
27.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
28.罐体采用三层结构，并内置液氮作为冷屏的冷源，冷屏将内部容器完全包裹，从而减小辐射传热，提高液氦的贮存时长。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的一些实施例，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他的附图。
30.图1为液氦贮存容器的整体剖视结构示意图。
31.图2为液氦贮存容器的冷屏的结构示意图。
32.附图标记：
33.1、外壳体；11、外筒体；12、封头；13、抗外压加强圈；14、支撑固定座；
34.2、内容器；21、内筒体；22、密封板；23、低温吸附室；
35.3、冷屏；31、圆筒；32、封板；33、盘管；
36.4、第一夹层；
37.5、第二夹层；
38.6、冷源容器；
39.7、真空吸附管道；
40.8、绝热层。
具体实施方式
41.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
42.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固
定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
45.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
46.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种液氦贮存容器，包括：外壳体1、内容器2、冷屏3、冷源容器6和真空吸附管道7。内容器2安装在所述外壳体1内，所述内容器2的中部用于储存氦气。冷屏3包裹设置在所述内容器2的外侧，使得所述冷屏3与所述外壳体1之间形成第一夹层4，所述冷屏3与所述内容器2之间形成第二夹层5，所述第一夹层4和所述第二夹层5相互连通，所述第一夹层4和所述第二夹层5内为真空环境。冷源容器6设置在所述冷屏3的一侧，并与所述冷屏3的盘管33连通。真空吸附管道7安装在所述外壳体1的一侧，并与所述第一夹层4、第二夹层5或第一夹层4和第二夹层5连通。
47.在使用时，通过真空吸附管道7将第一夹层4和第二夹层5抽成真空，提高外壳体1的保温性能。冷源容器6持续给冷屏3提供冷源，使得冷源将从外壳体1传递入的热量带走，使得内容器2的温度始终保持在特定的使用温度环境下，提高液氦的储存时间。
48.在其中一个实施例中，真空吸附管道7与第一夹层4连通，用于将第一夹层4和第二夹层5抽取真空。在另外一个实施例中，真空吸附管道7与第二夹层5连通，用于将第一夹层4和第二夹层5抽取真空。在另外一个实施例中，真空吸附管道7同时与第一夹层4和第二夹层5连通，用于快速将第一夹层4和第二夹层5抽取真空。
49.需要进行说明的是，本实施中的冷源容器6为液氮容器，通过液氮对内容器2进行控温。
50.在另外一个实施例中，如图1所示，为了进一步的提高内容器2、冷屏3和冷源容器6的隔热性能，在内容器2、冷屏3和冷源容器6的外边面包裹有绝热层8。该绝热层8采用复合材料制成。
51.在另外一个实施例中，如图1所示，所述外壳体1包括：外筒体11、封头12、抗外压加强圈13和支撑固定座14。封头12设置在所述外筒体11的两端，使得所述外筒体11内形成一封闭区间。抗外压加强圈13设置在所述外筒体11与所述冷屏3之间。支撑固定座14设置在所述外筒体11的外侧。
52.在使用时，封头12将外筒体11密封呈一封闭区间，内容器2安装在该封闭区域内。内容器2通过包裹设置在容器外侧的冷屏3进行热交换，使得内容器2的温度使用处于一个工作区间内。在外壳体1与冷屏3之间设置抗外压加强圈13是为了提高外壳体1的整体强度。在外壳体1的外部设置支撑固定座14是为了方便固定支撑外壳体1。
53.在另外一个实施例中，如图1所示，为了进一步提高液氦贮存容器的整体强度，该抗外压加强圈13具有多个，沿所述外筒体11的轴线方向等距设置。
54.在另外一个实施例中，如图1所示，所述内容器2包括：两端开口的内筒体21和两密封板22。两密封板22设置在所述内筒体21的两端开口处，使得所述内筒体21内形成用于储存液氦的密封腔室，在其中一个密封板22上设有低温吸附室23。
55.在内容器2的其中一密封板22上设置低温吸附室23是为了延长第一夹层4和第二夹层5的寿命。同时内容器2内的工艺管线通过另一密封板22引出内容器2。
56.更具体的是，低温吸附室23设置在左边的密封板22上，工艺管线穿过右侧的密封板22引出内容器2。
57.在另外一个实施例中，如图1和图2所示，所述冷屏3包括：圆筒31、封板32和盘管33。圆筒31套设置在所述内容器2外。封板32设置在所述圆筒31的开口处，使得所述内容器2完全容于所述圆筒31内。盘管33沿所述圆筒31的外侧壁依次盘绕设置，所述盘管33一端与所述冷源容器6连通，所述盘管33的另一端连接至所述外壳体1外部。
58.在使用时，圆筒31套设在内容器2的外侧，然后通过封板32将圆筒31的开口处进行封堵，封堵后使用的圆筒31内形成密封腔室，内容器2设置在该密封腔室内。盘管33沿着圆筒31的轴线方向绕在圆筒31的外侧，盘管33的一端与冷源容器6连通，另一端连接至外壳体1外部。更具体的是，连接至外壳体1外部的回收装置内。
59.在另外一个实施例中，为了降低液氦贮存容器的整体重量，同时使得该圆筒31具有良好的导热性能，该圆筒31由铝或铜制成。为了提高盘管33的传热速度，该盘管33采用不锈钢制成。
60.在另外一个实施例中，为了大幅度减小辐射传热，该冷源容器6给所述冷屏3提供冷源后，使得所述内容器2的储存温度控制在75k-80k。优选的为75k、77k或80k，其中最优的为77k。
61.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。