超低温液体储罐的制作方法

本发明涉及运输容器，特别涉及一种超低温液体储罐。

背景技术：

1、随着工业发展的需求，液氮、液氧、液氩等低温介质在化工、医疗、航天等各个行业使用越来越频繁。储存该类低温液体包括内容器、外壳及真空夹层等结构组成。

2、但目前的存储类容器，一般采用的是高真空多层绝热或真空粉末绝热的绝热型式，其能够用于存储﹣160℃以下、﹣196℃以上的低温介质。在存储液氢、液氦等沸点低、汽化潜热小的超低温介质时，上述的存储类容器的保温效果较差。其中，液氢的沸点温度为-252℃，液氦的沸点温度为-269℃，上述存储类容器存储超低温介质将使得液氢、液氦的日蒸发率非常高，介质存储时间短，不利于液氢、液氦等超低温介质的存储、运输。

3、因此，在国际贸易链延长、海运周期需要的影响下，需要提供一种能够长时间存储、运输液氢、液氦等超低温介质的超低温液体储罐。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种能够长时间存储超低温介质的超低温液体储罐。

2、为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

3、根据本申请的一个方面，本申请提供一种超低温液体储罐，其包括：外壳、内容器、冷源容器、液相冷屏及至少一气相冷屏；外壳沿水平方向延伸；内容器容置于所述外壳内，所述内容器用于容置超低温液体，所述内容器与所述外壳间隔设置以形成有真空夹层；冷源容器设置于所述内容器轴向的一端，所述冷源容器内容置有冷源，所述冷源的沸点高于或等于所述超低温液体的沸点；液相冷屏间隔设于所述外壳及内容器之间，所述液相冷屏包括液相冷却管路，所述液相冷却管路的一端连通所述冷源容器的下部，另一端连通所述冷源容器的上部，所述液相冷却管路绕设于所述内容器的外侧；至少一气相冷屏间隔设置于所述液相冷屏及所述外壳之间，所述气相冷屏包括气相冷却管路，所述气相冷却管路的一端连通所述冷源容器的上部，以接收所述冷源容器内的气相冷源，所述气相冷却管路的另一端连通外界。

4、在一些实施例中，所述气相冷屏包括气相支撑屏，所述气相支撑屏套设于所述液相冷屏的外周，所述气相冷却管路绕设于所述气相支撑屏的内侧或外侧。

5、在一些实施例中，所述气相冷屏为多个，多个所述气相支撑屏沿外壳的径向方向间隔套设于所述液相冷屏外侧。

6、在一些实施例中，所述气相冷却管路包括第一气相连通管、多个气相直线冷却管及第二气相连通管，所述第一气相连通管沿所述气相支撑屏的周向延伸，所述第一气相连通管与所述冷源容器相连通，多个所述气相直线冷却管沿所述气相支撑屏的周向间隔排布，各所述气相直线冷却管沿所述外壳的轴向延伸，各所述气相直线冷却管的一端均连接于所述第一气相连通管上，各所述气相直线冷却管的另一端均连接于所述第二气相连通管上；多个所述气相冷却管路串联，最外侧的所述气相冷却管路与外界相连通。

7、在一些实施例中，所述气相冷屏包括沿所述外壳径向向外依次排布的第一气相冷屏、第二气相冷屏及第三气相冷屏，所述第一气相冷屏的第一气相连通管与所述冷源容器相连通，所述第一气相冷屏的第二气相连通管与所述第二气相冷屏的第二气相连通管连通；所述第二气相冷屏的第一气相连通管与所述第三气相冷屏的第一气相连通管连通，所述第三气相冷屏的第二气相连通管与外界连通。

8、在一些实施例中，所述气相冷却管路还包括多个第三气相连通管，多个所述气相直线冷却管包括内侧的两所述气相直线冷却管、外侧的两所述气相直线冷却管及位于中部的至少一所述气相直线冷却管，中部的所述气相直线冷却管位于内侧的所述气相直线冷却管及外侧的所述气相直线冷却管之间；在垂直于所述外壳轴向的平面内，所述第一气相连通管的两端分别连通内侧的两所述气相直线冷却管，内侧的一所述气相直线冷却管、中部的至少一所述气相直线冷却管及外侧的一所述气相直线冷却管均通过所述第三气相连通管串联设置，多个所述气相直线冷却管及多个所述第三气相连通管于同一所述气相支撑屏上蜿蜒设置；外侧的两所述气相直线冷却管背离所述第三气相连通管的一端通过所述第二气相连通管连通，所述第二气相连通管能够与外界相连通。

9、在一些实施例中，所述气相冷屏包括气相波浪管，气相波浪管沿纵向延伸，气相波浪管的一端与冷源容器上部相连通，气相波浪管的另一端与位外界相连通；气相波浪管沿气相支撑屏的周侧呈波浪状上下蜿蜒设置；在外壳的径向方向上，多个气相冷屏内的气相波浪管依次连通。

10、在一些实施例中于，所述液相冷屏包括液相支撑屏，所述液相支撑屏间隔套设于所述内容器的外周，所述液相支撑屏背离所述冷源容器的一端封闭，所述液相冷却管路绕设于所述液相支撑屏内侧或外侧。

11、在一些实施例中，所述液相冷却管路为多个，在垂直于所述内容器轴向的平面内，多个所述液相冷却管路沿所述外壳的径向间隔排布；多个所述液相冷却管路均包括第一液相冷却管、第二液相冷却管及液相连通管，所述第一液相冷却管及所述第二液相冷却管沿所述内容器的轴向延伸，所述第一液相冷却管连通所述冷源容器的下端，所述第一液相冷却管的另一端连通所述液相连通管的一端，所述液相连通管沿所述内容器端部的外轮廓延伸，所述液相连通管的另一端连通所述第二液相冷却管的一端，所述第二液相冷却管连通所述冷源容器的上端。

12、在一些实施例中，在背离所述冷源容器的方向上，所述第一液相冷却管向上倾斜设置，所述第二液相冷却管向下倾斜设置。

13、由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：

14、本申请中，当超低温液体储罐存储超低温液体前，冷源容器内的冷源输出至液相冷却管路内，液相冷却管路降低内容器外侧的温度，以便于超低温液体的输入与存储。冷源于液相冷却管路内流通后输回至冷源容器内。在冷源流通吸热过程中，部分液体冷源汽化为气相冷源，气相冷源在液相冷源的作用下夹带回冷源容器内，气相冷源位于冷源容器的上部，且气相冷源再输入至气相冷却管路内，以沿气相冷却管路流动，从而进一步吸收热量，以提高冷源内冷量的利用效率，延长超低温液体的存储时间，适应国际贸易链延长、海运周期长的需求。

技术特征：

1.一种超低温液体储罐，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超低温液体储罐，其特征在于，所述气相冷屏包括气相支撑屏，所述气相支撑屏套设于所述液相冷屏的外周，所述气相冷却管路绕设于所述气相支撑屏的内侧或外侧。

3.根据权利要求2所述的超低温液体储罐，其特征在于，所述气相冷屏为多个，多个所述气相支撑屏沿外壳的径向方向间隔套设于所述液相冷屏外侧。

4.根据权利要求3所述的超低温液体储罐，其特征在于，所述气相冷却管路包括第一气相连通管、多个气相直线冷却管及第二气相连通管，所述第一气相连通管沿所述气相支撑屏的周向延伸，所述第一气相连通管与所述冷源容器相连通，多个所述气相直线冷却管沿所述气相支撑屏的周向间隔排布，各所述气相直线冷却管沿所述外壳的轴向延伸，各所述气相直线冷却管的一端均连接于所述第一气相连通管上，各所述气相直线冷却管的另一端均连接于所述第二气相连通管上；多个所述气相冷却管路串联，最外侧的所述气相冷却管路与外界相连通。

5.根据权利要求4所述的超低温液体储罐，其特征在于，所述气相冷屏包括沿所述外壳径向向外依次排布的第一气相冷屏、第二气相冷屏及第三气相冷屏，所述第一气相冷屏的第一气相连通管与所述冷源容器相连通，所述第一气相冷屏的第二气相连通管与所述第二气相冷屏的第二气相连通管连通；所述第二气相冷屏的第一气相连通管与所述第三气相冷屏的第一气相连通管连通，所述第三气相冷屏的第二气相连通管与外界连通。

6.根据权利要求4所述的超低温液体储罐，其特征在于，所述气相冷却管路还包括多个第三气相连通管，多个所述气相直线冷却管包括内侧的两所述气相直线冷却管、外侧的两所述气相直线冷却管及位于中部的至少一所述气相直线冷却管，中部的所述气相直线冷却管位于内侧的所述气相直线冷却管及外侧的所述气相直线冷却管之间；在垂直于所述外壳轴向的平面内，所述第一气相连通管的两端分别连通内侧的两所述气相直线冷却管，内侧的一所述气相直线冷却管、中部的至少一所述气相直线冷却管及外侧的一所述气相直线冷却管均通过所述第三气相连通管串联设置，多个所述气相直线冷却管及多个所述第三气相连通管于同一所述气相支撑屏上蜿蜒设置；外侧的两所述气相直线冷却管背离所述第三气相连通管的一端通过所述第二气相连通管连通，所述第二气相连通管能够与外界相连通。

7.根据权利要求3所述的超低温液体储罐，其特征在于，所述气相冷屏包括气相波浪管，气相波浪管沿纵向延伸，气相波浪管的一端与冷源容器上部相连通，气相波浪管的另一端与位外界相连通；气相波浪管沿气相支撑屏的周侧呈波浪状上下蜿蜒设置；在外壳的径向方向上，多个气相冷屏内的气相波浪管依次连通。

8.根据权利要求1所述的超低温液体储罐，其特征在于，所述液相冷屏包括液相支撑屏，所述液相支撑屏间隔套设于所述内容器的外周，所述液相支撑屏背离所述冷源容器的一端封闭，所述液相冷却管路绕设于所述液相支撑屏内侧或外侧。

9.根据权利要求8所述的超低温液体储罐，其特征在于，所述液相冷却管路为多个，在垂直于所述内容器轴向的平面内，多个所述液相冷却管路沿所述外壳的径向间隔排布；多个所述液相冷却管路均包括第一液相冷却管、第二液相冷却管及液相连通管，所述第一液相冷却管及所述第二液相冷却管沿所述内容器的轴向延伸，所述第一液相冷却管连通所述冷源容器的下端，所述第一液相冷却管的另一端连通所述液相连通管的一端，所述液相连通管沿所述内容器端部的外轮廓延伸，所述液相连通管的另一端连通所述第二液相冷却管的一端，所述第二液相冷却管连通所述冷源容器的上端。

10.根据权利要求9所述的超低温液体储罐，其特征在于，在背离所述冷源容器的方向上，所述第一液相冷却管向上倾斜设置，所述第二液相冷却管向下倾斜设置。

技术总结本发明提供了一种超低温液体储罐，其包括：外壳、内容器、冷源容器、液相冷屏及至少一气相冷屏；内容器位于外壳内，其内容置超低温液体，内容器与外壳之间形成有真空夹层；冷源容器设于内容器的一端，以用于容置冷源；液相冷屏间隔设于外壳及内容器之间，以进行与冷源容器连通，实现液相冷源的循环；至少一气相冷屏间隔设置于液相冷屏及外壳之间，气相冷屏连通冷源容器内的气相冷源，使得气相冷源流经气相冷却管路后输出至外界。超低温液体储罐在使用时，液相冷源吸热以部分汽化为气相冷源，气相冷源、液相冷源回流至冷源容器后，气相冷源输出至气相冷屏内，从而实现冷量的多级利用，延长超低温液体的存储时间。技术研发人员：海航,赵林,罗永欣,周小翔,蒋平安,沈卫东,张云凯受保护的技术使用者：南通中集能源装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16