复合型真空多层绝热低温容器真空丧失后热响应研究.pdf

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1、复合型真空多层绝热低温容器真空丧失后热响应研究于忠杰，朱鸣，徐彬，石玉美，汪荣顺(上海交通大学制冷与低温工程研究所，上海200240)摘要：搭建了高真空多层绝热低温容器完全真空丧失研究实验台，分别利用干燥氮气及空气作为破空气源，进行了低温容器发生完全真空丧失事故后排放试验和无排放试验。排放试验中测得了复合型真空多层绝热低温容器在发生完全真空丧失事故后的排放率并计算了热流密度；无排放试验中测得了复合型真空多层绝热低温容器在发生完全真空丧失事故后的压力上升情况和液体的温度分层。试验结果表明，导入复合型真空多层绝热低温容器绝热夹层的气体种类

2、对其完全真空丧失后的响应有很大的影响。关键词：复合型多层真空绝热低温容器；真空丧失；排放率；热流密度中图分类号：TH49；TQ051．4文献标识码：A文章编号：1001—4837(2012)01—0007—04doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2012．01．002HeatTransferResearchofCompoundedMulti——layersInsulatingVesselafterVacuumLossYUZhong—jie，ZHUMing，XUBin，SHIYu—lnei，WANGRong—shu

3、n(InstituteofRefrigerationandCryogenics，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Anexperimentalinvestigationoftheinfluenceofdifferentgasesontheheattransferprocessinacompoundedmulti—layersinsulatingcryogenicvesselaftersudden，catastrophiclossofinsulationva

4、cu—am．Theexperimentswereconductedwiththebreakdownoftheinsulationvacuumwithnitrogenandair．Theeffectsofthetypeofgasesonventingrate，heatfluxintothecryogenicliquid，pressureriseandthetemperaturedistributionofLN2intheinnervesselhavebeenmeasured，analyzedanddiscussed．Itindi-cat

5、esthattheheattransferperformanceofthecompoundedmulti——layersinsulatingcryogenictankafterlossofvacuumisstrongrelatedtothetypeofgasleakingintotheinsulationjacket．Keywords：highvacuumcompoundedmulti—layersinsulation；vacuumloss；emissionratio；heatflux中普遍使用绝热性能良好的复合真空多层绝热形0引言式

6、。复合真空多层绝热技术是指在低温容器的内简体外表面设置多个以绝热材料间隔的防辐射随着低温绝热技术的不断发展，低温容器已屏，也就是通常说的多层绝热，形成内绝热体；同在工业领域中广泛使用。目前，低温储运槽车时在次绝热体外侧充填玻璃纤维棉，构成复合绝7CPVT复合型真空多层绝热低温容器真空丧失后热响应研究VoW9．Nol2012热。由于这种绝热结构排列紧密，气体存在的空间非常小，故夹层不需要很高的真空度。大量研安全阀真空计气体质量流量计究证明』，夹层真空度是保证高真空多层绝热良好性能的关键。当高真空多层绝热低温容器壳体一旦破裂，其夹层内部真

7、空环境也将被破坏，导致容器漏热量急剧增加，容器内压力迅速升高，进而会发生十分危险的事故。文中所研究的高真空多层复合绝热技术，除具有多层绝热的优点外，因其增加了外层玻璃纤维棉，也可以在夹层真空遭到破坏时，有效减小夹层漏热，延长安全阀起跳时间，为事故的处理争取宝贵的时间。虽然已有文献[7—8]中针对真空数字电子称破坏有关的低温容器安全性问题进行了很多研图1实验台连接示意究，但有关高真空多层复合绝热的真空丧失研究较为少见。因此本文的目的在于试验研究高真空多层复合绝热真空丧失后，低温容器夹层的漏热及内部增压情况，这不仅为进一步的试验研究奠定基

8、础，而且为低温槽车在运输过程中，一旦发生碰撞导致外容器破裂引起真空丧失事故的应急处一——液氮、理提供依据。热电偶1试验介绍试验系统如图1所示。其中液氮容器高度錾誊三三巨800mm，内筒内径450mm，采用复合真空多层绝热