固定式真空绝热低温容器的支撑结构.pdf

《固定式真空绝热低温容器的支撑结构.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、固定式真空绝热低温容器的支撑结构路兰卿。任宏杰，李喜(北京航天试验技术研究所，北京100074)摘要：介绍了几种应用在固定式真空绝热低温容器中的支撑结构以及降低支撑构件漏热的方法和构件选材的原则，并针对立式和卧式容器各种支撑形式的结构特点、绝热性能、受力特点，以图例的形式逐一介绍。关键词：低温压力容器；支撑结构；漏热中图分类号：TQ051．5文献标识码：B文章编号：1001—4837(2010)Ol一0060一o4doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2010．O1．0l5SupportStructureofStationary

2、VacuumThermal——insulationCryogenicPressureVesselLULan—qing，RENHong—jie，LIXi(BeijingInstituteofAerospaceTestingTechnology，Beijing100074，China)Abstract：Somesupportstructurethatappliedtothestationaryvacuumthermal—insulationcryogenicpressurevessel，themethodreducingevaporationratea

3、ndcomponentSmaterialselectionisintroducedinthistext．AndthesupportSstructure，thermal—insulationcapability，counterforceoftheverticalandhorizontalvesselisdiscussedbytheformofdiagram．Keywords：cryogenicpressurevessel；supportstructure；heatleakage状态，贮存低温液体的容器都采取了绝热的手段。1引言低温容器根据其绝热类型可

4、以分为非真空绝热型低温容器和真空绝热型低温容器，也称杜瓦容器。由低温技术是研究120K以下低温的获得及应用于传热主要通过对流、传导、辐射等三种形式传输，的技术学科，它主要包括低温的获得、低温的保持低温绝热的目的就是要设法减少通过该三种传热途(低温绝热)、气体的液化和分离、低温液体的贮运径传递给低温装置的热量，并降到尽可能低的限度，以及低温测试与实验技术等方面。其中用来贮存和从而保持低温装置的正常工作J。其中非真空型运输低温液体的设备均称为深冷容器，如液氧容器、绝热容器由于存在着与周围环境的对流传热，所以液氮容器、液氢容器、液氦容器等都属于深冷容器，

5、真空型绝热容器的绝热效果更好，尤其是有“超级其主要作用就是用来贮存低温液体和保持低温液体绝热”之称的真空多层绝热由于绝热材料中有辐射的温度。由于低温容器处理的是120K以下的液材料，又进一步降低了辐射传热。真空绝热低温容体，其介质与周围环境(300K)存在着很大的温差，器的漏热有两部分构成：一是通过绝热体的综合漏所以热交换较大。为了热交换从而保持介质的低温热；二是通过容器支柱、链索、吊杆、人孑L、颈管以及第27卷第1期压力容器第206期管道等机械构件的漏热。构件的漏热总体水平上不应超过30％～50％。所几种典型液化气体贮槽的漏热率见表1，由表以在绝

6、热方式和绝热材料选定的前提下，支撑形式l可知，通过机械构件的漏热没有超过50％，在低设计的好坏将严重影响设备的正常使用。以下对于温液体容器中，一个结构良好的低温容器通过机械低温容器的各种支撑形式进行详细介绍。表1几种典型液化气体贮槽的漏热率名称容积(绝执体管道吊杆人孑L合计In)％％％％％液氧贮槽lOO33789．4133．5277．1_——_——377l00液氢贮槽9556．5702．73．28．510．513．1I6．380．8l00液氮贮槽0．10．02O4854．80．007921．20．0089524．0_—————0．03733l00—

7、—杆件材料的抗拉安全系数2真空绝热低温容器的支撑结构同时该杆件还应满足导热的傅立叶方程：Q=竿(T1,一Tc)(2)在真空绝热低温容器的设计中，内容器通过支式中p——杆件导热量撑件悬挂在外壳上是低温容器设计中的关键一环。A——杆件材料导热系数因为一个绝热性能差的支撑系统往往可以抵消掉采L——杆件长度用高性能绝热的效果。同时容器的支撑系统由于要——杆件热端温度承受设备贮存和运输时的液体重量和各种冲击力的——杆件冷端温度作用，所以作为支撑系统的构件应该具有高强度，同将式(1)代人式(2)得到：时为了满足漏热的要求、其热流还要低。为了减少通过容器支撑件等

8、机械构件的导热，通常采用加长Q=(3)支撑件长度、选用热导率低的材料、减小构件的横截由式(3)可知，杆件的导热量与所选材料