阅读说明：本技术 一种低温储罐分子筛吸附装置 (Low temperature storage tank molecular sieve adsorption equipment ) 是由 樊俊峰 铁伟强 王俊峰 刘杰 景绍朋 王会枝 李林波 于 2020-08-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低温储罐分子筛吸附装置,包括：分子筛(12)储存机构,其分子筛(12)储存腔体固定于内封头(16)开口处,所述分子筛(12)储存腔体内填充有分子筛(12),靠近夹层的一侧具有连接孔和与夹层连通的吸附口,所述吸附口处设置有能够破空的箔纸；氮气破空系统,其破空管(5)的出口与所述连接孔连接,进口通过夹层,末端穿出外封头(15)的穿出孔且能够与氮气装置连接；密封机构,所述密封机构能够对所述破空管(5)的进口进行密封。该低温储罐分子筛吸附装置提高了低温储罐内部真空度,保证了低温储罐的绝热性能,为设备稳定运行及安全性能提供良好的保障。(The invention discloses a low-temperature storage tank molecular sieve adsorption device, which comprises: the molecular sieve (12) storage mechanism is characterized in that a molecular sieve (12) storage cavity is fixed at an opening of an inner seal head (16), the molecular sieve (12) is filled in the molecular sieve (12) storage cavity, one side close to an interlayer is provided with a connecting hole and an adsorption port communicated with the interlayer, and foil paper capable of being broken is arranged at the adsorption port; the outlet of the air breaking pipe (5) of the nitrogen air breaking system is connected with the connecting hole, the inlet of the nitrogen air breaking system passes through the interlayer, and the tail end of the nitrogen air breaking system penetrates out of the penetrating hole of the outer end enclosure (15) and can be connected with a nitrogen device; a sealing mechanism capable of sealing the inlet of the hollow-out breaking pipe (5). The molecular sieve adsorption device for the low-temperature storage tank improves the internal vacuum degree of the low-temperature storage tank, ensures the heat insulation performance of the low-temperature storage tank, and provides good guarantee for the stable operation and safety performance of equipment.)

一种低温储罐分子筛吸附装置

技术领域

本发明涉及分子筛吸附技术领域，特别是涉及一种低温储罐分子筛吸附装置。

背景技术

低温储罐是一种储存和供应低温液体的夹套式真空粉末绝热压力容器(液化LNG、液氮、液氩、液氧等)，在工业生产中被广泛应用。低温储罐内的液体具有较低的沸点，较大的膨胀性，较强的窒息性和强氧化性的危险特性。因此保证设备的稳定运行和设备的安全性能至关重要。

目前国内制作的低温储罐，绝大多数是通过一次性将夹层内的真空度抽到5Pa，而未考虑运输、使用、维护中的夹层绝热的性能。因此各个环节中产生的漏点使空气进入到夹层内，随设备使用年限的增加，夹层内的空气愈来愈多，设备夹层隔热性能愈来愈低，致使设备提前报废；随设备夹层隔热性能的降低也可能使设备内部液体气化，致使设备内部压力增高，给设备安全带来严重的危害。

综上所述，如何有效地提高低温储罐夹层真空度等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温储罐分子筛吸附装置，该低温储罐分子筛吸附装置提高了低温储罐内部真空度，保证了低温储罐的绝热性能，为设备稳定运行及安全性能提供良好的保障。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种低温储罐分子筛吸附装置，包括：

分子筛储存机构，其分子筛储存腔体固定于内封头开口处，所述分子筛储存腔体内填充有分子筛，靠近夹层的一侧具有连接孔和与夹层连通的吸附口，所述吸附口处设置有能够破空的箔纸；

氮气破空系统，其破空管的出口与所述连接孔连接，进口通过夹层，末端穿出外封头的穿出孔且能够与氮气装置连接；

密封机构，所述密封机构能够对所述破空管的进口进行密封。

优选地，所述分子筛储存腔体包括焊接于所述内封头开口处的筒节、连接于所述筒节上且远离所述外封头的封头本体、连接于所述筒节上且靠近所述外封头的隔板，所述连接孔和吸附口开设于所述隔板上。

优选地，所述吸附口处焊接有填充接头，所述填充接头的中轴具有台阶孔，所述箔纸通过台阶孔的大孔且内面铺设于所述台阶孔的台阶面处，所述台阶孔的大孔有内螺纹且其内连接有压紧螺母，所述压紧螺母的端面压于所述箔纸上。

优选地，还包括孔板，所述孔板压于所述箔纸上，所述压紧螺母的端面压于所述孔板上，所述孔板上具有多个通孔。

优选地，所述连接孔处焊接有内部接头，所述破空管的出口与所述内部接头焊接连接。

优选地，所述外封头的穿出孔处焊接有外部接头，所述破空管的进口与所述外部接头焊接连接。

优选地，所述密封机构包括焊接于所述外封头的外侧且位于所述外部接头处的套管、焊接于所述套管外端的盖板，所述破空管的进口能够封装于所述套管、盖板和外封头构成的密封腔内。

优选地，所述外封头的外侧位于所述外部接头处焊接有补强圈，所述套管焊接于所述补强圈上，所述破空管的进口能够封装于所述套管、盖板和补强圈构成的密封腔内。

优选地，所述吸附口朝上方倾斜。

优选地，所述箔纸为铜箔纸。

本发明所提供的低温储罐分子筛吸附装置，包括：分子筛储存机构，其分子筛储存腔体固定于内封头开口处，分子筛储存腔体内填充有分子筛，靠近夹层的一侧具有连接孔和与夹层连通的吸附口，吸附口处设置有能够破空的箔纸；氮气破空系统，其破空管的出口与连接孔连接，进口通过夹层，末端穿出外封头的穿出孔且能够与氮气装置连接；密封机构，密封机构能够对破空管的进口进行密封。

应用本发明实施例所提供的技术方案，使低温储罐能够长时间保持内部真空度，使低温储罐隔热性能更高，运行时间更长。在操作过程中，分子筛通过氮气破空与储罐夹层连接，并密封破空管，经过抽真空措施，能够使活化的分子筛进一步吸附残留在夹层内的气体。在设备长时间的运行过程中，可能进入夹层内的少量气体，也能够被分子筛吸附，使夹层内部的真空度长时间符合相关规范要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种

具体实施方式

所提供的低温储罐分子筛吸附装置的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图。

附图中标记如下：

1-补强圈、2-套管、3-盖板、4-外部接头、5-破空管、6-压紧螺母、7-铜箔纸、8-孔板、9-填充接头、10-筒节、11-封头本体、12-分子筛、13-隔板、14-内部接头、15-外封头、16-内封头。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种低温储罐分子筛吸附装置，该低温储罐分子筛吸附装置提高了低温储罐内部真空度，保证了低温储罐的绝热性能，为设备稳定运行及安全性能提供良好的保障。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本发明中一种具体实施方式所提供的低温储罐分子筛吸附装置的结构示意图；图2为图1中A处的局部放大图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的低温储罐分子筛吸附装置，包括：

分子筛12储存机构，其分子筛12储存腔体固定于内封头16开口处，分子筛12储存腔体内填充有分子筛12，靠近夹层的一侧具有连接孔和与夹层连通的吸附口，吸附口处设置有能够破空的箔纸；

氮气破空系统，其破空管5的出口与连接孔连接，进口通过夹层，末端穿出外封头15的穿出孔且能够与氮气装置连接；

密封机构，密封机构能够对破空管5的进口进行密封。

上述结构中，低温储罐分子筛吸附装置包括分子筛12储存机构、氮气破空系统和密封机构。

分子筛12储存机构包括分子筛12储存腔体、分子筛12以及箔纸，分子筛12储存腔体安装在内筒体上，固定于内封头16开口处，具体可以通过焊接连接于内封头16的开口。

分子筛12储存腔体内填充有分子筛12，分子筛12具有很强的气体吸附性，能够吸附自身体积的8-10倍。分子筛12经300度高温活化，可以增强分子筛12气体的吸附性。

内封头16和外封头15的之间为夹层，低温储罐夹层内填充珍珠砂，确保踏实。分子筛12储存腔体在靠近夹层的一侧具有连接孔和吸附口，吸附口与夹层连通。

吸附口处设置有能够破空的箔纸，箔纸用于隔绝储罐夹层与分子筛12储存腔体，因此，箔纸初始状态为密封的，也就是分子筛12储存腔体处于密封状态。箔纸为最薄弱的环节，对分子筛12储存腔体内加压，箔纸会***，以此可以使分子筛12储存腔体中的分子筛12与储罐内的空间相连接。

氮气破空系统包括破空管5，破空管5的出口与连接孔连接，进口通过夹层，末端穿出外封头15的穿出孔，破空管5为外界与分子筛12储存腔体的连接通道。

破空管5的进口穿出外封头15后能够与氮气装置连接，分子筛12不吸附氮气，氮气装置可以用氮气瓶或干燥氮气设施提供加热到280～300℃的氮气，通过破空管5将压力传送到分子筛12储存腔体，缓慢持续加压，直至箔纸***。

当箔纸***后，关闭氮气瓶或干燥氮气设施等氮气装置，通过密封机构将破空管5的进口进行密封，密封氮气进口，将分子筛12储存腔体与外界隔绝起来，防止外界气体通过氮气破空系统进入分子筛12储存腔体。

需要说明的是，分子筛12储存腔体的吸附口为分子筛12填充口，可以将活化好的分子筛12，通过分子筛12填充接头9，添加到分子筛12储存腔体内，实现分子筛12填充、更换，确保使用过的分子筛12再生，并重复使用。

具体地说：

储罐进行抽真空，真空度不大于5pa。

切割掉密封机构。

将加热到280～300℃的氮气通过破空管5充入分子筛12储存腔体内，使其分子筛12内的水分、气体析出。

低温储罐夹层进行抽真空，将储罐夹层内的水分、气体抽出。

焊接密封机构。

低温储罐夹层进行抽真空，真空度不大于5pa，完成分子筛12再生。

当氮气破空后，密封破空管5的进口，再进行设备抽真空，最大限度的降低设备运行前分子筛12吸附的气体。同时采用高温氮气破空，使夹层内的温度升高，排出夹层内的湿气。

低温储罐在运输、运输、使用、维护中产生的漏点而进入设备的空气，被分子筛12吸收，确保夹层内的真空度达标。

低温储罐内的真空度能够在长期运行过程中达标，可是设备一次性使用寿命能够增加4-5年。

设备使用过程中维护成本降低。低温储罐夹层内的珍珠砂隔热材料由原2年填充一次，增加到4年填充一次。

应用本发明实施例所提供的技术方案，使低温储罐能够长时间保持内部真空度，使低温储罐隔热性能更高，运行时间更长。在操作过程中，分子筛12通过氮气破空与储罐夹层连接，并密封破空管5，经过抽真空措施，能够使活化的分子筛12进一步吸附残留在夹层内的气体。在设备长时间的运行过程中，可能进入夹层内的少量气体，也能够被分子筛12吸附，使夹层内部的真空度长时间符合相关规范要求。

在上述具体实施方式的基础上，分子筛12储存腔体包括筒节10、封头本体11、隔板13，封头本体11连接于筒节10上且远离外封头15，隔板13连接于筒节10上且靠近外封头15，筒节10焊接于内封头16开口处，以此可以将分子筛12储存腔体整体固定于内封头16开口。

分子筛12储存腔体独立制作，封头本体11、筒节10、隔板13先相互焊接，在整体焊接在内封头16开口，固定方便，易于焊接，分子筛12储存腔体和内封头16的焊缝处密封性较好。

优选地，封头本体11可以为弧形，分子筛12储存腔体的空间增大，可以相对增加分子筛12的数量，提高吸附性。

连接孔和吸附口开设于隔板13上，隔板13可以为平板，易于开设连接孔和吸附口，并且方便破空管5连接和箔纸安装。

另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，吸附口处焊接有填充接头9，填充接头9的中轴具有台阶孔，箔纸通过台阶孔的大孔且内面铺设于台阶孔的台阶面处，易于安装箔纸。

台阶孔的大孔有内螺纹且其内连接有压紧螺母6，压紧螺母6的端面压于箔纸上，压紧螺母6压紧箔纸，防止箔纸在破空之前移位造成分子筛12储存腔体与夹层连通。

进一步优化上述技术方案，还包括孔板8，孔板8压于箔纸上，压紧螺母6的端面压于孔板8上，孔板8上具有多个通孔，通孔的尺寸较小，分子筛12不能穿过通孔，可以阻挡分子筛12流出；同时通孔将储罐夹层与分子筛12储存腔体连通，是连接储罐夹层内与分子筛12储存腔体的唯一通道，以便分子筛12吸附储罐夹层内的气体。

需要说明的是，孔板8上通孔的大小和数量可以根据具体使用情况的不同自行设定，都在本发明的保护范围内。

另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，连接孔处焊接有内部接头14，破空管5的出口与内部接头14焊接连接。

同理，外封头15的穿出孔处焊接有外部接头4，破空管5的进口与外部接头4焊接连接。

内部接头14和外部接头4均是一种开孔补强结构，在开孔附近区域内增加补强元件，进行局部补强，使孔边应力下降至允许范围以内，不致开孔后因承载面积减小及应力集中使开孔边缘应力增大且强度受到削弱。具体内部接头14和外部接头4的结构、尺寸和材质可以根据实际应用情况而定。

破空管5可以设置长些，以便于弯曲形状。

进一步优化上述技术方案，密封机构包括套管2、盖板3，套管2的内端焊接于外封头15的外侧，套管2位于外部接头4处，套管2将外部接头4封装在内，盖板3焊接于套管2的外端，套管2、盖板3和外封头15构成密封腔，破空管5的进口封装于密封腔内，破空管5的进口不与外界连通，密封破空管5的进口，杜绝外部气体通过氮气破空系统进入分子筛12储存腔体。密封机构结构简单，密封性较好，同时盖板3切割方便，焊接方便。

在上述具体实施方式的基础上，对低温储罐分子筛吸附装置进行若干改变，外封头15的外侧位于外部接头4处焊接有补强圈1，套管2焊接于补强圈1上，破空管5的进口能够封装于套管2、盖板3和补强圈1构成的密封腔内。补强圈1也属于开孔补强结构，在外封头15的穿出孔附近区域内增加补强元件，进一步进行局部补强。

本发明所提供的低温储罐分子筛吸附装置，在其它部件不改变的情况下，活化好的分子筛12通过吸附口添加到分子筛12储存腔体内，正常情况下设备应在转胎上制作，旋转位置，使吸附口朝上方倾斜，以达到最佳分子筛12填充角度。

在上述各具体实施方式的基础上，箔纸为铜箔纸7，采用铜箔纸7，可以降低破空的压力。

能够破空的材质种类很好，但是有些材质需要的破空压力太大，不易破空。应用公式：P_max＝P’[σ]^t/[σ]，可以得出[σ]^t值越小，P_max值越小。比如Q235A、B、C材料的许用应力[σ]^t为148MPa，Q345R材料的许用应力[σ]^t为189MPa，S30408材料的许用应力[σ]^t为137MPa，S30403材料的许用应力[σ]^t为120MPa，S31608材料的许用应力[σ]^t为137MPa，S31603材料的许用应力[σ]^t为120MPa。

铝材料的许用应力[σ]^t为25MPa，但在环境中已发生反应，故不采用。

纯铜材料的许用应力[σ]^t为30MPa，因此采用铜箔纸7，不仅需要的破空压力最低，且铜性能稳定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的低温储罐分子筛吸附装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。