1低溫絕熱氣瓶概況

隨著低溫技術(shù)的普及,低溫液體從最早的高端技術(shù)應(yīng)用逐步向工業(yè)生產(chǎn)和民用生活領(lǐng)域內(nèi)滲透。低溫液體適用領(lǐng)域的拓展也帶動了低溫容器的設(shè)計及制造向著多元化方向改進。固定式的低溫容器趨于規(guī)?；?移動式的低溫儲運容器趨于集約化。低溫絕熱氣瓶正是基于杜瓦瓶結(jié)構(gòu),結(jié)合大型低溫儲運設(shè)備技術(shù),發(fā)展而成的適合工業(yè)生產(chǎn)及民用的一種中小型低溫儲運設(shè)備。

低溫絕熱氣瓶,又稱焊接絕熱氣瓶,是用于儲存液氧、液氮、液氬等低溫液化氣體的特種焊接氣瓶。常規(guī)低溫絕熱氣瓶的工作壓力≤3. 5 MPa, 規(guī)格或容積小于≤1 000 L, 國際市場價格一般介于1 000 美元-5 000 美元之間。低溫絕熱氣瓶從型式上可設(shè)計成立式或臥式。規(guī)格上,目前國內(nèi)市場上較多見的有60 L 、160 L 、175 L 、180 L 、200 L 、210 L 、335 L 、410 L和450 L 。低溫絕熱氣瓶具有安全可靠、使用方便、裝載率低溫儲運設(shè)備。高和可反復(fù)充裝等特點,已被用來替代傳統(tǒng)杜瓦和高壓鋼制氣瓶。隨著對低溫絕熱氣瓶的需求量日益增大,對低溫絕熱氣瓶在絕熱性能、加注技術(shù)和無損儲存方面的要求也越來越高。日蒸發(fā)率低,加注量大, 儲存時間長的低溫絕熱氣瓶越來越受到市場的青睞。

低溫絕熱氣瓶裝配完整,可分為內(nèi)容器、外殼、絕熱層、支撐系統(tǒng)、輸液系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)和汽化系統(tǒng)7個主要部分,實現(xiàn)儲存,運輸,供液和供氣四大功能。對于一般的立式低溫絕熱容器(如下圖所示)所有的管路出口都通過頂部分配頭組合起來。對于臥式的低溫絕熱容器,分配頭基本位于前外封頭處。典型的低溫絕熱氣瓶配置氣體使用閥,放空閥,進出液閥,壓力控制閥和組合壓力調(diào)節(jié)器。

2　低溫絕熱氣瓶結(jié)構(gòu)及主要工藝規(guī)范

低溫絕熱氣瓶的內(nèi)容器和外殼采用奧氏體不銹鋼制作,內(nèi)外筒體通過頸管焊接連接,起固定支撐作用。內(nèi)外筒體間真空夾層內(nèi)布置吸附劑,低溫吸附劑通常采用活性炭、一氧化鈀和分子篩的組合,但對于儲存液氧的低溫絕熱氣瓶,不可使用活性炭。

低溫絕熱氣瓶的具體制造工藝或要求可參照美國運輸部DOT 4L -1999 《焊接絕熱氣瓶》。泄放量計算可參照美國壓縮氣體協(xié)會CGAS-1. 1《壓力泄放裝置標準第一部分:壓縮氣瓶》的規(guī)定來執(zhí)行。國內(nèi)生產(chǎn)制造低溫絕熱氣瓶廠家應(yīng)參考 GB 24159-2009 國家標準.

3　國內(nèi)外低溫絕熱氣瓶的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀

早在20 世紀80 年代初,杭州制氧機研究所已在國內(nèi)開始設(shè)計并制造可移動立式CD 200 型200 L 低溫絕熱氣瓶。充滿率≤95% , 最高工作壓力為1. 4 MPa, 常用壓力為0.3MPa -0. 98MPa, 最大供氣能力(配臺空溫式汽化器)為20 m3/h, 日蒸發(fā)率為LO2 ≤1. 45%,LN2 ≤2. 1%, 貯存介質(zhì)為高純液氧,液氮或液氬。容器空重約170 kg, 容器外形尺寸為(直徑×高) 585 ×1 540mm 。當前,高性能低溫絕熱氣瓶的生產(chǎn)廠商往往也是具有國際影響力的低溫儲運公司, 主要有美國查特公司(Chart Industries Inc. ) 、美國泰萊華頓( Taylor Wharton)等, 而且各公司有自己具有國際市場競爭力的產(chǎn)品 。國內(nèi)低溫絕熱氣瓶的生產(chǎn)廠家主要有中集集團圣達因低溫裝備有限公司、四川空分集團、北京天海、寧波明欣, 沈陽航天星光等。

4 低溫絕熱氣瓶的主要運用場合

低溫絕熱氣瓶類型

中國已應(yīng)用的項目

液氧

1、氣割和焊接的氣源,尤其是造船工業(yè)和沿海拆船業(yè)等氣割和焊接氣源消耗大的部門特別需要;2 、超高純氣體的低溫液體貯運;3 、飛船、飛機、潛艇生命呼吸系統(tǒng); 4. 強化養(yǎng)魚等。

液氮

1、充氮輪胎,適用于飛機輪胎、賽車、挖土機、運土機等大型工程車輛;2 、超高純氣體的低溫液體貯運;3 、低溫治療;4 、液 氮速凍食品等。

液氬

1、氣割和焊接的氣源,尤其是造船工業(yè)和沿海拆船業(yè)等氣割和焊接氣源消耗大的部門特別需要;2 、超高純氣體的低溫液體貯運;

液氫

氫燃料推進器

LNG

液化天然氣汽車