一種低溫液體儲(chǔ)罐蓋子系統(tǒng)及低溫液體儲(chǔ)罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低溫設(shè)備，尤其是涉及一種低溫液體儲(chǔ)罐蓋子系統(tǒng)及低溫液體儲(chǔ)罐。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫液體儲(chǔ)罐是用于儲(chǔ)存低溫液體，如液氦、液氫、液氮、液化天然氣等低溫液體的。由于漏熱，總有一部分氣體被蒸發(fā)掉。為了減小蒸發(fā)，可用低溫制冷機(jī)將蒸發(fā)的氣體再冷凝。早期的制冷機(jī)采用GM制冷機(jī)，其制冷效率很低，除了液氦儲(chǔ)罐之外，很少采用。最新發(fā)展的脈管制冷機(jī)的制冷效率與GM制冷機(jī)相比，有了大幅度的提高，但效率仍然太低。因?yàn)檎舭l(fā)而放掉的氣體與脈管制冷機(jī)所消耗的電力費(fèi)用相比，仍然是小的。但蒸發(fā)掉的氣體畢竟是一個(gè)損失。同時(shí)，有一大批正在使用中的低溫液體儲(chǔ)罐，如果加裝制冷機(jī)，也是一個(gè)十分麻煩的事，因?yàn)橐婕案脑靻?wèn)題，即使有效率很高的制冷機(jī)，安裝起來(lái)也很麻煩。因而，大部分的低溫液體儲(chǔ)罐，如液氮、液氬或液氧儲(chǔ)罐只能是將蒸發(fā)的蒸汽放空。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、效率提高的低溫液體儲(chǔ)罐蓋子系統(tǒng)及低溫液體儲(chǔ)罐。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種低溫液體儲(chǔ)罐蓋子系統(tǒng)，裝設(shè)在低溫液體儲(chǔ)罐上，包括儲(chǔ)罐蓋與制冷機(jī)，所述的制冷機(jī)設(shè)在儲(chǔ)罐蓋上。
[0006]所述的制冷機(jī)為脈管制冷機(jī)，所述的脈管制冷機(jī)包括低溫部與室溫部，所述的低溫部包括順序連接的冷卻器、回?zé)崞?、冷量換熱器、脈管及脈管室溫?fù)Q熱器，所述的冷卻器與脈管室溫?fù)Q熱器分別通過(guò)連接管與室溫部連接，室溫部壓縮氣體產(chǎn)生壓力波，氣體在脈管底端膨脹制冷，冷量換熱器將低溫液體儲(chǔ)罐內(nèi)的蒸汽冷凝成液體流回低溫液體儲(chǔ)罐。
[0007]所述的室溫部由壓縮機(jī)和推移活塞單元組成，推移活塞單元包括推移活塞前工作腔和推移活塞背工作腔；所述的冷卻器通過(guò)連接管連接壓縮機(jī)的壓縮腔與推移活塞背工作腔，所述的脈管室溫?fù)Q熱器通過(guò)連接管連接推移活塞前工作腔。
[0008]所述的室溫部由兩個(gè)壓縮機(jī)組成，所述的冷卻器通過(guò)連接管與其中一個(gè)壓縮機(jī)的壓縮腔連接，該壓縮機(jī)輸入功，用于制冷，所述的脈管室溫?fù)Q熱器通過(guò)連接管與另一個(gè)壓縮機(jī)的壓縮腔連接，該壓縮機(jī)用于回收膨脹功，從而使制冷效率提高。
[0009]所述的低溫部具體包括冷凍機(jī)法蘭、冷卻器、回?zé)崞?、冷量換熱器、脈管及脈管室溫?fù)Q熱器，所述的冷卻器與脈管室溫?fù)Q熱器均固定在冷凍機(jī)法蘭上，所述的回?zé)崞鬟B接在冷卻器與冷量換熱器之間，所述的脈管連接在脈管室溫?fù)Q熱器與冷量換熱器之間。
[0010]所述的低溫部還包括冷凍機(jī)罩,該冷凍機(jī)罩的一端固定在冷凍機(jī)法蘭上，另一端延伸連接到冷量換熱器上，且所述的冷凍機(jī)罩將回?zé)崞?、冷量換熱器及脈管包圍在內(nèi)。
[0011]所述的冷凍機(jī)罩內(nèi)部為真空結(jié)構(gòu)。
[0012]所述的冷凍機(jī)罩為由低導(dǎo)熱材料制成。
[0013]一種低溫液體儲(chǔ)罐，包括低溫液體儲(chǔ)罐本體與低溫液體儲(chǔ)罐蓋子系統(tǒng)，所述的低溫液體儲(chǔ)罐本體上設(shè)有儲(chǔ)罐開口，所述的低溫液體儲(chǔ)罐蓋子系統(tǒng)設(shè)在儲(chǔ)罐開口處，且儲(chǔ)罐蓋蓋在低溫液體儲(chǔ)罐本體的外殼上。
[0014]所述的低溫液體儲(chǔ)罐本體由儲(chǔ)罐內(nèi)殼、儲(chǔ)罐外殼及填充在儲(chǔ)罐內(nèi)殼與儲(chǔ)罐外殼之間的儲(chǔ)罐絕熱材料組成，所述的低溫液體儲(chǔ)罐本體上設(shè)有儲(chǔ)罐進(jìn)液管與儲(chǔ)罐出汽管，所述的儲(chǔ)罐進(jìn)液管上設(shè)有儲(chǔ)罐進(jìn)液閥，所述的儲(chǔ)罐出汽管上設(shè)有儲(chǔ)罐出汽閥。
[0015]所述的儲(chǔ)罐開口與低溫液體儲(chǔ)罐蓋子系統(tǒng)之間的間隙內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)罐開口間隙填充物。
[0016]一種低溫液體儲(chǔ)罐，該低溫液體儲(chǔ)罐的罐體或開口處裝設(shè)有膨脹功可回收的脈管制冷機(jī)，脈管制冷機(jī)裝設(shè)在開口處或罐體上的效果一致，均利用脈管制冷機(jī)的冷量將低溫液體儲(chǔ)罐內(nèi)的蒸汽冷凝成液體流回低溫液體儲(chǔ)罐。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的低溫液體儲(chǔ)罐蓋子系統(tǒng)上裝入脈管制冷機(jī)，該脈管制冷機(jī)裝有帶膨脹功回收裝置，效率提高，從而使再冷凝蒸發(fā)氣體有利可圖。將脈管制冷機(jī)設(shè)在儲(chǔ)罐蓋上，使用方便，便于安裝，可應(yīng)用于已經(jīng)廣泛使用的低溫液體儲(chǔ)罐上。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為實(shí)施例1中儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為實(shí)施例1中蓋子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為實(shí)施例1中帶脈管制冷機(jī)的儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為實(shí)施例1中的脈管制冷機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為實(shí)施例1中的脈管制冷機(jī)的外形圖；
[0023]圖6為設(shè)有儲(chǔ)罐開口間隙填充物的儲(chǔ)罐的示意圖；
[0024]圖7為實(shí)施例2中的脈管制冷機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8為實(shí)施例3中的脈管制冷機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖9為實(shí)施例4中的脈管制冷機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中標(biāo)號(hào):1為儲(chǔ)te本體，111為儲(chǔ)te內(nèi)殼，112為儲(chǔ)iip絕熱材料，113為儲(chǔ)iip外殼，121為儲(chǔ)罐進(jìn)液管，122為儲(chǔ)罐進(jìn)液閥，131為儲(chǔ)罐出汽管，132為儲(chǔ)罐出汽閥，141為儲(chǔ)罐開口，142為儲(chǔ)罐開口壁，143為儲(chǔ)罐開口間隙，144為儲(chǔ)罐開口間隙填充物，2為蓋子系統(tǒng)，21為儲(chǔ)罐蓋，3為脈管制冷機(jī)，30為低溫部，311為冷卻器氣體進(jìn)口，312為冷卻器內(nèi)翅，313為冷卻器，314為冷卻流體通道，315為冷卻器連接管，321為冷凍機(jī)法蘭，322為冷凍機(jī)罩，323為冷凍機(jī)真空腔，324為冷凍機(jī)罩的伸延部，331為回?zé)崞鳎?32為回?zé)崞魈盍希?41為冷量換熱器，342為回?zé)崞鳉怏w均勻器，343為冷氣流道，345為冷量換熱器外翅，346為冷量換熱器內(nèi)翅，351為脈管，352為脈管空腔，361為脈管伸延真空管，362為脈管室溫?fù)Q熱器，363為脈管氣體室溫?fù)Q熱器內(nèi)翅，364為脈管室溫?fù)Q熱器氣體進(jìn)口，365為脈管連接管，4為推移活塞單元，40為室溫部，41為推移活塞前工作腔，42為推移活塞氣缸，43為推移活塞，44為推移活塞桿，45為推移活塞背工作腔，46為推移活塞擋板，471為推移活塞彈簧，472為推移活塞氣庫(kù)，473為推移活塞氣庫(kù)腔，5為壓縮機(jī)，51為壓縮腔，52為壓縮活塞，53為壓縮氣缸，54為壓縮活塞桿，55為壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)部。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]低溫液體儲(chǔ)罐，如圖1、圖2、圖3所示，包括低溫液體儲(chǔ)罐本體I與蓋子系統(tǒng)2。
[0031]如圖1、圖3所示，低溫液體儲(chǔ)罐本體I由儲(chǔ)罐內(nèi)殼111、儲(chǔ)罐外殼113及填充在儲(chǔ)罐內(nèi)殼111與儲(chǔ)罐外殼113之間的儲(chǔ)罐絕熱材料112組成，低溫液體儲(chǔ)罐本體上I設(shè)有儲(chǔ)罐進(jìn)液管121與儲(chǔ)罐出汽管131，儲(chǔ)罐進(jìn)液管121上設(shè)有儲(chǔ)罐進(jìn)液閥122，儲(chǔ)罐出汽管131上設(shè)有儲(chǔ)罐出汽閥132。儲(chǔ)罐絕熱材料112夾在儲(chǔ)罐內(nèi)殼111與儲(chǔ)罐外殼113之間，起減低漏熱的作用。上部有儲(chǔ)罐開口 141，儲(chǔ)罐內(nèi)殼111內(nèi)的空間為低溫液體存儲(chǔ)腔。儲(chǔ)罐進(jìn)液管121用于向儲(chǔ)罐灌注液體或放出液體，儲(chǔ)罐進(jìn)液閥122用于關(guān)閉進(jìn)液管，儲(chǔ)罐出汽管131用于放出蒸發(fā)的蒸汽，儲(chǔ)罐出汽閥132用于關(guān)閉儲(chǔ)罐出汽管131。
[0032]蓋子系統(tǒng)2包括儲(chǔ)罐蓋21與脈管制冷機(jī)3，脈管制冷機(jī)3設(shè)在儲(chǔ)罐蓋2上。如圖4、圖5所示，脈管制冷機(jī)3包括低溫部30與室溫部40。
[0033]低溫部30具體包括冷凍機(jī)法蘭321、冷卻器313、回?zé)崞?31、冷量換熱器341、脈管351及脈管室溫?fù)Q熱器362，冷卻器313與脈管室溫?fù)Q熱器362均固定在冷凍機(jī)法蘭321上，回?zé)崞?31連接在冷卻器313與冷量換熱器341之間，脈管351連接在脈管室溫?fù)Q熱器362與冷量換熱器341之間。脈管室溫?fù)Q熱器362與脈管351之間還設(shè)有脈管伸延真空管361，該脈管伸延真空管361焊接在冷凍機(jī)法蘭321上。冷卻器313上有冷卻器氣體進(jìn)口 311、冷卻器內(nèi)翅312及冷卻流體通道314?；?zé)崞?31內(nèi)填充回?zé)崞魈盍?32。冷量換熱器341內(nèi)有回?zé)崞鳉怏w均勻器342、冷氣流道343、冷量換熱器內(nèi)翅346及冷量換熱器外翅345。脈管351內(nèi)是脈管空腔352。脈管室溫?fù)Q熱器36