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合金封头低温容器分类概述

发布日期:2018-01-21 发布者:喜利得管道

  近年来,低温工程、微电子技术、高温超导(相对于绝对零度)、生物工程技术、材料基础科学和清洁能源应用等科学技术的研究不断深入,有大量新技术应用于实际的工业化生产。其中,液化天然气的冷能利用、食品冷藏与储运及低温治疗等技术的工程化应用,都需要大量与之配套的低温设备的支持。这些新产业规模的不断扩大,直接或间接地给低温设备制造的发展带来了新的机遇和市场。低温容器是低温设备的重要组成部分,主要用于储运生产生活、科学研究中使用的低温液体,例如液化天然气(LNG)、液氧、液氮、液氢、液氦等。低温容器可以保持其储运产品的低温状态且存储量大,无效运输质量较小,使用低温容器替代常温气瓶运输可使无效运输质量大大减小,例如一个3650L的液氧储罐可以运输3000m³的气态氧气,其质量只约1250kg;如用常温气瓶储存则需气瓶500只,其总质量达38500kg。其缺点是即使具有很好的绝热结构,在储运过程中仍然会有一定的汽化损失。

  合金封头低温容器应用广泛,涉及行业部门较多,结构形式较多,一般可按绝热类型、工作压力以及结构用途进行分类。

  合金封头低温容器按绝热类型可以分为两大类:一类是非真空绝热低温容器,主要是储存和运输低温液化气体的大型容器。另一类是真空绝热低温容器,主要是中、小型的液态气体的储运容器。

  合金封头低温容器按工作压力不同可分为常压容器和带压容器。常压容器一般在接近大气压的压力下工作,而在高于大气压力下工作的则称为带压容器。常压容器适用于常规低温试验和普通的储存运输。带压容器通常用于直接提供液态气体、气态气体或带压储运等。

  合金封头低温容器按结构及用途分类,可以分为以下几种类型:

  1)气瓶

  气瓶是一种可移动的小型压力容器,公称容积一般不大于1000L,主要用于储运各类气态、液态气体和溶解气体,其性能安全可靠、运输成本低、适用范围广且能较好的保证储运气体的质量,因此被广泛应用于国防、医疗、工业生产及科研等各个领域。根据使用场合的不同,气瓶的设计可采用不同的材料、压力、公称容积和结构形式。杜瓦瓶是一种典型的气瓶类低温压力容器,其公称容积一般不大于100L,主要用于少量液氧、液氮的储运。其内外容器及支承结构均使用奥氏体不锈钢材料制造,采用高真空多层绝热方式,工作压力在0.2~2.5MPa之间,有较大的选择范围。

  2)储罐

  储罐一般可分为立式、卧式储罐或小型、中型及大型储罐。立式储罐结构紧凑,操作方便,一般多为固定式。按照储罐的容量划分,大型立式圆筒形储罐的容积都在1000m³以上,以下的则为中型储罐(包括大型卧式圆筒形和球形储罐)。日本根岸LNG接收站终端和扇岛LNG接收站终端的地下储罐是目前世界范围内最大的大型LNG储罐,容量已经达到20万m³。

  3)移动式罐车

  移动式罐车主要分为单车、半挂车、全挂车、铁路槽车等。小容积罐车一般装在卡车车斗里,大容积的装在半挂车或全挂车上。罐车的储罐一般设计成卧式圆柱形或椭圆柱形,以便于运输。公路运输的罐车容积一般为几立方到几十立方米不等,而铁路槽车的容积一般为50m³,相当于一节车厢的大小,总载荷可达100t。当储罐用于铁路运输时,因为运输过程中的纵向冲击载荷很大,储罐纵向上必须能承受加速度大小为6g的冲击载荷。

  4)低温液体罐式集装箱

  低温液体罐式集装箱是一种用于运输低温液体的可移动式压力容器。一般由两个或多个储罐以及金属框架结构组成。低温液体罐式集装箱具有日蒸发率低、绝热效果好、运输方便灵活、运输率高、使用寿命长、维护简单等特点。目前国内已有多个厂家能够生产。

  5)低温液体运输船

  低温液体运输船一般用于运输液化天然气(LNG),有常温压力式、低温常压式和低温压力式等三种储液方式,也可称为全压式、全冷式和半压半冷式。目前,大型LNG运输船中的球罐型(MOSS或Spherical型)和薄膜型(GTT或Membrane型)运输船是具有竞争力的两种设计形式。世界各国对天然气日益增长的需求,逐渐扩大了液化气体海上输运的市场,也促进了LNG运输船逐渐大型化的发展。通过船舶制造技术的革新,大型LNG运输船的容积已经突破了20万m³的技术障碍。我国自主设计、自行建造的第一艘液化天然气(LNG)运输船,其造价高达1.6亿美元。该船所搭载的液化天然气全部汽化后将达0.9亿m³,可供应我国一个一线城市全市居民使用1个月。

  6)航空航天用低温容器

  航空航天用低温容器主要用于航空航天飞行器的发动机燃料及冷却系统冷却液的储存,要求其安全性、可靠性高,结构紧凑、轻便、耐腐蚀,能够承受加速度和震动、碰撞载荷的冲击,比民用低温容器在各方面要求更加严格。


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