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)應用逐步向工業(yè)生產(chǎn)和民用生活領域內(nèi)滲透。低溫液體適用領域的拓展也帶動了低溫容器的設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、裝載率低溫儲運設備。高和可反復充裝等特點,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