阅读说明：本技术 真空多层绝热低温容器夹层的真空获得系统及方法 (Vacuum obtaining system and method for vacuum multilayer heat insulation low-temperature container interlayer ) 是由 应建明 *俊鹤 俊鹤 陈昊 温玉珺 于 2020-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种真空多层绝热低温容器夹层的真空获得系统及方法,其包括：与内容器连接的内容器加热冷却循环系统,用于对内容器循环加热或降温；外容器加热冷却循环系统,用于对外容器进行循环加热或降温；与夹层连接的微正压氮气冲洗置换系统,用于置换夹层内的气体；与夹层连接的抽真空机组,用于对夹层进行抽空；控制系统,用于控制内容器加热冷却循环系统、外容器加热冷却循环系统、微正压氮气冲洗置换系统和抽真空机组。采用本发明涉及的技术方案,夹层气体置换效果好,有助于提高置换氮气的抽除效率,获得持久的高真空寿命。(The invention discloses a vacuum obtaining system and a method for a vacuum multilayer heat insulation low-temperature container interlayer, which comprises the following steps: the inner container heating and cooling circulating system is connected with the inner container and is used for circularly heating or cooling the inner container; the outer container heating and cooling circulating system is used for circularly heating or cooling the outer container; the micro-positive pressure nitrogen flushing and replacing system is connected with the interlayer and is used for replacing gas in the interlayer; the vacuumizing unit is connected with the interlayer and is used for vacuumizing the interlayer; and the control system is used for controlling the inner container heating and cooling circulating system, the outer container heating and cooling circulating system, the micro-positive pressure nitrogen flushing and replacing system and the vacuumizing unit. By adopting the technical scheme, the interlayer gas replacement effect is good, the extraction efficiency of the replaced nitrogen is improved, and the lasting high-vacuum service life is obtained.)

真空多层绝热低温容器夹层的真空获得系统及方法

技术领域

本发明属于低温真空绝热容器夹层的抽真空技术领域，尤其涉及一种能够彻底置换夹层水分和其它不凝气体分子、显著提高真空度的真空多层绝热低温容器夹层的真空获得系统及方法。

背景技术

随着冷冻液化气体应用范围越来越广，对储存运输冷冻液化气体的装置的隔热性能要求也越来越高，尤其是储运液氧、液氮、液氢、液氩、LNG等深冷低温液体的容器，一般只有选用高真空多层绝热结构才能够满足隔热要求。此类容器对夹层真空有极高要求，容器整个夹层真空寿命周期(国标要求5年)内夹层冷态工作真空度需要优于0.03Pa(绝压)。可见，夹层真空是影响低温容器绝热性能的重要指标之一，是真空多层绝热容器制造和维修过程中重要的技术环节。

在结构固化情况下，夹层真空是影响真空多层绝热深冷容器绝热性能的唯一指标。传统的夹层抽真空工艺具有能耗大、耗时长、工耗高、所获得的真空寿命短等缺陷；另外，多层绝热容器在内容器上包覆多层绝热材料，该绝热材料由数十层甚至上百层薄膜材料叠放后卷绕在内容器上，具有导热系数小、层数多、表面积大、排列紧密等特点，这些特点导致多层绝热材料具有传热差、吸附气体量大、吸附气体难以脱附等问题。

针对上述问题，专利CN101021209A公开了一种抽真空方法及其装置，包括：第一气体输送装置，其具有出气口；第一气体加热器，其进口与该第一气体输送装置的出气口相连通，其出口与该内筒的进气口相连通；抽真空机组，其与该夹层相连通；第二气体输送装置，其具有出气口；第二气体加热器，其进口与该第二气体输送装置的出气口相连通，其出口与该夹层相连通。上述专利涉及的方案存在以下问题：仅加热内筒体，热量很难穿透包覆在内容器上的绝热材料，中部及外部绝热材料无法被有效加热，夹层置换热效能低，置换不彻底；夹层氮气置换时氮气封闭停留，保温效果差，置换效果不理想，置换效率低；使用液氮冷阱，需要随时监控并加注液氮，增加操作难度，降低了抽真空管路的流导，影响抽空效果；其夹层中的绝热材料中的水分难以彻底抽除，剩余的水分会在真空封结后不断释放出水气，导致夹层的真空度逐渐降低，缩短真空寿命，绝热性能下降。

另一种较为先进的技术方案如专利号为CN102913749A公开的大容积低温绝热容器用抽真空系统及方法，该系统包括供气装置、抽真空装置以及加热装置；加热装置包括外罐加热装置以及内罐加热装置；待抽真空绝热容器包括外罐、内罐以及由外罐和内罐形成的夹层；外罐加热装置设置在待抽真空绝热容器外罐的外部；内罐加热装置设置在待抽真空绝热容器内罐的内部；供气装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通；抽真空装置通过管道分别与待抽真空绝热容器内罐以及夹层相贯通。该技术加热装置包括外罐加热装置以及内罐加热装置，中部及外部夹层绝热材料能够有效加热，夹层置换热效能高，一定程度上能够提升置换效果。但是夹层置换仍然采用封闭充气方式，实际操作时易发生过充或欠充现象，置换方式效果仍然不理想；另外，外加热采用电加热板，对于量产大型容器生产线来说，能耗大，成本高，且易造成加热不均匀现象。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中真空多层绝热低温容器夹层的抽真空效果不佳的问题，提出了一种能够彻底置换夹层水分和其它不凝气体分子、显著提高真空度的真空多层绝热低温容器夹层的真空获得系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明涉及一种真空多层绝热低温容器夹层的真空获得系统，所述真空多层绝热低温容器包括外容器和设置在外容器内部的内容器，外容器和内容器之间即为夹层，该真空获得系统包括：

与内容器连接的内容器加热冷却循环系统，用于对内容器循环加热或降温；

外容器加热冷却循环系统，用于对外容器进行循环加热或降温；

与夹层连接的微正压氮气冲洗置换系统，用于置换夹层内的气体；

与夹层连接的抽真空机组，用于对夹层进行抽空；

控制系统，用于控制内容器加热冷却循环系统、外容器加热冷却循环系统、微正压氮气冲洗置换系统和抽真空机组。

优选地，所述的内容器加热冷却循环系统包括第一循环风机、第一气体加热器和内容器冷却进气阀，第一循环风机的出气端与第一气体加热器的进气端连接，第一气体加热器的出气端、第一循环风机的进气端均与真空多层绝热低温容器的内容器连接，内容器冷却排气阀也与第一循环风机的进气端连接，第一气体加热器与内容器之间还连接有内容器进气阀门，第一循环风机与内容器之间还依次连接有内容器冷却排气阀和内容器出气阀门，内容器冷却进气阀配合有过滤器；所述的第一循环风机、第一气体加热器、内容器进气阀门、冷却排气阀、内容器出气阀门和内容器冷却进气阀均与控制系统通信连接。

优选地，所述的内容器加热冷却循环系统还包括内容器进气温度传感器和内容器出气温度传感器，内容器进气温度传感器连接在内容器进气阀门和内容器之间，内容器出气温度传感器连接在内容器和内容器冷却排气阀之间，内容器进气温度传感器和内容器出气温度传感器均与控制系统通信连接。

优选地，所述的外容器加热冷却循环系统包括烘房、第二循环风机、第二气体加热器、烘房冷却排气风机和烘房冷却进气阀；所述的烘房内部靠近底部的位置设有烘房底部气体通道，靠近顶部的位置设有烘房顶部气体通道，烘房冷却排气风机和烘房冷却进气阀均固定在烘房上并与烘房内部连通；所述的第二循环风机的出气端与第二气体加热器的进气端连接，第二气体加热器的出气端与烘房底部气体通道连接，第二循环风机的进气端与烘房顶部气体通道连接；所述的第二循环风机、第二气体加热器、烘房冷却排气风机和烘房冷却进气阀均与控制系统通信连接。

优选地，所述的外容器加热冷却循环系统还包括烘房进气温度传感器、烘房出气温度传感器和烘房温度传感器；所述的烘房进气温度传感器连接在第二气体加热器与烘房底部气体通道之间，烘房出气温度传感器连接在第二循环风机和烘房顶部气体通道之间，烘房温度传感器设置在烘房内部；所述的烘房进气温度传感器、烘房出气温度传感器和烘房温度传感器均与控制系统通信连接。

优选地，所述的抽真空机组与夹层之间依次连接有高真空挡板阀、集成测量室和夹层抽空阀门，集成测量室上设有平衡阀和真空传感器，高真空挡板阀、夹层抽空阀门、平衡阀和真空传感器均与控制系统通信连接。

优选地，所述的微正压氮气冲洗置换系统包括氮气源、第三气体加热器、自动出气控制阀门和压力传感器；所述的第三气体加热器的进气端与氮气源连接，第三气体加热器的出气端连接在集成测量室上，第三气体加热器与集成测量室之间连接有夹层进气控制阀门，自动出气控制阀门通过管路连接至外容器夹层防爆装置口，压力传感器连接在集成测量室上；所述的第三气体加热器、夹层进气控制阀门、压力传感器和自动出气控制阀门均与控制系统通信连接。

优选地，所述的微正压氮气冲洗置换系统还包括氮气压力传感器、夹层进气温度传感器、夹层出气温度传感器和用于检测夹层真空度的夹层真空规管；所述的氮气压力传感器连接在氮气源和第三气体加热器之间，夹层进气温度传感器连接在第三气体加热器和集成测量室之间，夹层出气温度传感器连接在夹层和自动出气控制阀门之间，夹层真空规管与夹层连接；所述的氮气压力传感器、夹层进气温度传感器、夹层真空规管和夹层出气温度传感器均与控制系统通信连接。

本发明还涉及一种采用上述真空多层绝热低温容器夹层的真空获得方法，其包括以下步骤：

S1.采用内容器加热冷却循环系统对内容器进行循环加热；

S2.采用外容器加热冷却循环系统对外容器进行循环加热；

S3.设定夹层的第一真空度阈值，启动抽真空机组对夹层进行抽空，至夹层的真空度达到第一真空度阈值；

S4.当夹层真空度达到第一真空度阈值后，采用微正压氮气冲洗置换系统置换夹层内的气体，置换过程中夹层压力控制在～110KPa；

S5.关闭微正压氮气冲洗置换系统，再次启动抽真空机组对夹层进行抽空；

S6.重复S4和S5若干次；

S7.停止外容器加热冷却循环系统和抽真空机组，向夹层内充装吸附剂；

S8.再次启动外容器加热冷却循环系统对外容器进行循环加热；

S9.再次启动抽真空机组对夹层持续抽空；

S10.达到预定真空度后，通过内容器加热冷却循环系统对内容器降温；

S11.采用外容器加热冷却循环系统对外容器降温；

S12.当内容器温度及外容器周围空气温度恢复到常温，停止抽真空机组。

优选地，所述S1中，内容器加热冷却循环系统输出的气体温度控制在120℃～300℃之间；所述S2中，外容器加热冷却循环系统输出的气体温度控制在100℃～250℃之间；步骤S3中，采用控制系统设定内容器温度下限值和内容器温度上限值，以及烘房温度下限值和烘房温度上限值，当内容器加热冷却循环系统排出的气体温度达到内容器温度下限值时，启动抽真空机组对夹层进行抽空，抽空过程中，采用内容器加热冷却循环系统将内容器的温度控制在内容器温度下限值和内容器温度上限值之间，采用外容器加热冷却循环系统使外容器***气体温度控制在烘房温度下限值和烘房温度上限值之间；所述S4中，每次采用微正压氮气冲洗置换系统置换夹层内的气体的持续时间为1～12小时。

与现有技术相比，采用本发明提供的技术方案具有以下技术效果：

1.本发明使用流动的氮气冲洗置换系统配合抽真空机组对夹层气体进行置换，氮气冲洗置换系统包括氮气源、第三气体加热器和自动出气控制阀门，置换过程中一边充入加热的氮气，一边释放置换气体，并使夹层压力控制在110KPa～130KPa，抽空时夹层空间相对绝热材料层间形成负压，可使深层绝热材料气化水分及不凝气体被脱附，穿过表层绝热材料后抵达夹层空间，夹层材料脱附的水分、不凝气体成分脱附至夹层空间后即刻被流动的氮气裹挟带出夹层空间，不会发生过充或欠充的现象，置换效果彻底。

2.本发明涉及的真空多层绝热低温容器夹层的真空获得系统设置了内容器加热冷却循环系统和外容器加热冷却循环系统，分别对内容器和外容器同步持续加热，热量可以均匀穿透整个绝热材料，使得每一层绝热材料温度均高于100℃，所有的绝热材料吸附的水分都可气化并脱附，进一步采用微正压氮气冲洗置换系统置换夹层内的气体时，可以彻底的置换容器夹层中的水分和其它气体分子，并有助于高效率地将置换氮气从夹层抽除，使夹层获得持久的高真空寿命；并且，采用外容器加热冷却循环系统对外容器进行加热，相比于传统的采用电加热板对外容器进行加热方法相比，具有能耗低、成本低、加热均匀等优势。

3.本发明抽真空机组和夹层间无需设置液氮冷阱，增加抽真空管路流导，提高抽空效率，简化操作，降低工作量，节约成本，绿色节能；在高温抽空结束后，采用内容器加热冷却循环系统和外容器加热冷却循环系统对内容器、外容器使用强制冷却措施，缩短产品占用烘房时间，节约成本，提高效率。

附图说明

图1为本发明涉及的真空多层绝热低温容器夹层的真空获得系统的示意图；

图2为本发明内容器加热冷却循环系统的示意图；

图3为本发明外容器加热冷却循环系统的示意图；

图4为本发明微正压氮气冲洗置换系统和抽真空机组组合的示意图；

图5为复测夹层低温压强变化图。

其中：1、烘房出气温度传感器；2、烘房冷却排气风机；3、烘房；4、烘房顶部气体通道；5、外容器；6、绝热层；7内容器；8、内容器进气温度传感器；9、烘房冷却进气阀；10、内容器出气温度传感器；11、内容器进气阀门；12、内容器冷却排气阀；13、第一气体加热器；14、内容器出气阀门；15、过滤器；16、内容器冷却进气阀；17、第一循环风机；18、控制系统；19、压力传感器；20、高真空挡板阀；21、抽真空机组；22、集成测量室；23、夹层进气控制阀门；24、夹层进气温度传感器；25、平衡阀；26、第三气体加热器；27、氮气压力传感器；28、真空传感器；29、氮气源；30、夹层抽空阀门；31、夹层真空规管；32、烘房底部气体通道；33、烘房进气温度传感器；34、第二气体加热器；35、第二循环风机；36、烘房温度传感器；37、自动出气控制阀门；38、夹层出气温度传感器。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。

参照附图1所示，本发明涉及一种真空多层绝热低温容器夹层的真空获得系统，用于对真空多层绝热低温容器的夹层进行抽真空，所述的真空多层绝热低温容器包括外容器5和内容器7，外容器5和内容器7之间存在夹层，内容器7的***设有绝热层6，该绝热层6由数十层甚至上百层薄膜材料叠放后卷绕在内容器7上，具有导热系数小、层数多等特点，使真空多层绝热低温容器的绝热性能更好。

参照附图1所示，所述的真空获得系统包括：与真空多层绝热低温容器内容器连接的内容器加热冷却循环系统，用于对真空多层绝热低温容器的内容器进行循环加热或降温；外容器加热冷却循环系统，用于将真空多层绝热低温容器放置在其内部，并对真空多层绝热低温容器的外容器进行循环加热或降温；与夹层连接的微正压氮气冲洗置换系统，用于置换夹层内的气体；与夹层连接的抽真空机组，用于对夹层进行抽空；控制系统，用于控制内容器加热冷却循环系统、外容器加热冷却循环系统、微正压氮气冲洗置换系统和抽真空机组。

参照附图1和2所示，所述的内容器加热冷却循环系统包括第一循环风机17、第一气体加热器13和内容器冷却进气阀16，第一循环风机17的出气端与第一气体加热器13的进气端连接，第一气体加热器13的出气端、第一循环风机17的进气端均与真空多层绝热低温容器的内容器7连接，内容器冷却排气阀15也与第一循环风机17的进气端连接，第一气体加热器13与内容器7之间还连接有用于控制内容器加热冷却循环系进气的内容器进气阀门11，第一循环风机17与内容器7之间还依次连接有内容器冷却排气阀12和用于控制内容器加热冷却循环系出气的内容器出气阀门14，内容器冷却进气阀16配合有用于过滤内容器加热冷却循环系气体的过滤器15，内容器冷却排气阀12在冷却内容器7的过程汇总用于排出内容器7内的热气体；所述的第一循环风机17、第一气体加热器13、内容器进气阀门11、冷却排气阀12、内容器出气阀门12和内容器冷却进气阀16均与控制系统18通信连接并由控制系统18驱动开关，上述第一循环风机17输送的气体为氮气或干燥空气，第一气体加热器13可使用天然气能源或电能进行加热。

在循环加热的过程中，开启内容器进气阀门11和内容器出气阀门14阀门，关闭内容器出气阀门12，气体对内容器7进行加热后回收并经过第一循环风机17和第一气体加热器13重新利用，充分利用了气体的余温，减少加热气体的能耗；在内容器降温的过程中，第一气体加热器13和内容器出气阀门14关闭，内容器冷却进气阀16、内容器进气阀门11和内容器出气阀门12打开，向内容器输入常温气体并从内容器出气阀门12排出内容器7内的高温气体。

参照附图1和2所示，所述的内容器加热冷却循环系统还包括内容器进气温度传感器8和内容器出气温度传感器10，内容器进气温度传感器8连接在内容器进气阀门11和内容器7之间，用于测量内容器加热冷却循环系统输入气体的温度，内容器出气温度传感器10连接在内容器7和内容器冷却排气阀12之间，用于测量内容器加热冷却循环系统的出气温度，内容器进气温度传感器8和内容器出气温度传感器10均与控制系统通信连接，并将温度信息传递给控制系统显示。循环加热过程中，控制系统根据内容器进气温度传感器8和内容器出气温度传感器10测试到的温度，打开或关闭第一气体加热器13；降温过程中，容器出气温度传感器10检测排出气体的温度，当检测温度与室温相同，停止降温。

参照附图1和3所示，所述的外容器加热冷却循环系统包括烘房3、第二循环风机35、第二气体加热器34、烘房冷却排气风机2和烘房冷却进气阀9；所述的烘房3内部靠近底部的位置设有烘房底部气体通道32，靠近顶部的位置设有烘房顶部气体通道4，烘房冷却排气风机2和烘房冷却进气阀9均固定在烘房3上并与烘房3内部连通；所述的第二循环风机35的出气端与第二气体加热器34的进气端连接，第二气体加热器34的出气端与烘房底部气体通道32连接，第二循环风机35的进气端与烘房顶部气体通道4连接；第二循环风机35、第二气体加热器34、烘房冷却排气风机2和烘房冷却进气阀9均与控制系统18通信连接并由控制系统18驱动开关；所述的第二循环风机35输送的气体为干燥空气，第二气体加热器34优先使用天然气能源进行加热。

对外容器5进行循环加热的过程中，烘房冷却排气风机2和烘房冷却进气阀9关闭，第二循环风机35和第二气体加热器34打开，第二循环风机35吸收烘房3内的空气，对空气加热后重新输入至烘房3，对烘房3内的外容器5进行加热，烘房3内的空气循环利用，充分利用空气的余温，减少第二气体加热器34的能耗；对外容器5进行降温时，烘房冷却排气风机2和烘房冷却进气阀9打开，第二循环风机35和第二气体加热器34关闭，烘房冷却进气阀9从烘房外不断向烘房3输入常温空气，烘房冷却排气风机2将烘房3内原有的热空气抽出。

参照附图1和3所示，所述的外容器加热冷却循环系统还包括烘房进气温度传感器33、烘房出气温度传感器1和烘房温度传感器36；烘房进气温度传感器33连接在第二气体加热器34与烘房底部气体通道32之间，用于检测向烘房输入的空气的温度；烘房出气温度传感器1连接在第二循环风机35和烘房顶部气体通道4之间，用于检测烘房3输出的空气温度；烘房温度传感器36设置在烘房内部，用于检测烘房3内部的温度，烘房进气温度传感器33、烘房出气温度传感器1和烘房温度传感器36均与控制系统18通信连接，并均将检测到的温度输送给控制系统18显示，控制系统18根据检测的温度开关第二气体加热器34。

参照附图1和4所示，抽真空机组21与夹层之间依次连接有高真空挡板阀20、集成测量室22和夹层抽空阀门30，集成测量室上设有平衡阀25和真空传感器28，真空传感器28用于检测夹层内的真空度，平衡阀25用以调节两侧压力的相对平衡，高真空挡板阀20、夹层抽空阀门30、平衡阀25和真空传感器28均与控制系统18通信连接，真空传感器28将检测值传输给控制系统18，控制系统18根据检测值开启或关闭高真空挡板阀20和夹层抽空阀门30。

参照附图1和4所示，所述的微正压氮气冲洗置换系统包括氮气源29、第三气体加热器26、压力传感器19和自动出气控制阀门37；所述的第三气体加热器26的进气端与氮气源29连接，第三气体加热器26的出气端连接在集成测量室22上，第三气体加热器26与集成测量室22之间连接有夹层进气控制阀门23，用于控制向夹层内输入热氮气，自动出气控制阀门38通过管路连接至外容器夹层防爆装置口，压力传感器19连接在集成测量室22上，用于检测夹层内的气压，置换过程中当压力传感器19检测到的夹层内气压到达设定值，在持续向夹层充入氮气的同时，开启自动出气控制阀门38，排出氮气并保持夹层气压，使氮气在夹层内流通，进而增加置换效果；所述的第三气体加热器26、夹层进气控制阀门23和自动出气控制阀门37均与控制系统18通信连接并由控制系统18控制其开关；上述第三气体加热器26可使用天然气能源或电能进行加热。

参照附图1和4所示，所述的微正压氮气冲洗置换系统还包括用于检测氮气输入压力的氮气压力传感器27、用于检测输入氮气的温度的夹层进气温度传感器24、用于检测从夹层输出的氮气的温度的夹层出气温度传感器38和用于检测夹层真空度的夹层真空规管31；所述的氮气压力传感器27连接在氮气源29和第三气体加热器26之间，夹层进气温度传感器24连接在第三气体加热器26和集成测量室22之间，夹层出气温度传感器38连接在夹层和自动出气控制阀门37之间，夹层真空规管31与夹层连接；所述的氮气压力传感器27、夹层进气温度传感器24、夹层真空规管31和夹层出气温度传感器38均与控制系统18通信连接，所检测的结果均传输给控制系统18并显示。

参照附图1所示，本发明还涉及一种采用上述真空多层绝热低温容器夹层的真空获得方法，其包括以下步骤：

S1.将真空多层绝热低温容器置于烘房3中，采用内容器加热冷却循环系统对内容器进行循环加热，具体是：采用控制系统设定内容器加热温度上限值(内容器加热温度上限值可以在100℃～200℃)和内容器加热温度下限值(内容器加热温度下限值为100℃)，打开内容器进气阀门11和内容器出气阀门14，打开第一气体加热器13和第一循环风机17，将第一循环风机17输出气体在第一气体加热器13内加热，其中气体温度控制在100℃～300℃之间，然后经过内容器7的进气口充入到内容器7内部，以对内容器7加热，然后再由内容器7的排气口排出，进入到第一循环风机17和第一气体加热器13，以此对内容器7进行循环加热；当该内容器出气温度传感器10显示温度达到内容器加热温度上限值时，第一气体加热器13停止加热；当该内容器出气温度传感器10显示温度低于内容器加热温度下限值时，第一气体加热器13开始加热，以使内容器7排出的气体温度保持在内容器加热温度下限值和内容器加热温度上限值之间。

S2.采用外容器加热冷却循环系统对外容器进行循环加热，具体是：采用控制系统设定外容器加热温度上限值(外容器加热温度上限值可以在100℃～180℃)和外容器加热温度下限值(外容器加热温度下限值为100℃)，打开第二气体加热器34和第二循环风机35，将第二循环风机35输出气体在第二气体加热器34内加热，其中气体温度控制在100℃～250℃之间，然后充入到烘房底部气体通道32，并通过烘房底部气体通道32开始出气，热气进入到烘房3内部以对外容器5加热，然后再由烘房顶部气体通道4上开设的出气窗口进入烘房顶部气体通道4，通过烘房3的排气口排出，进入到第二循环风机34和第二气体加热器34，以此对外容器5进行循环加热；当烘房温度传感器36显示温度达到外容器加热温度上限值时，第二气体加热器34停止加热；当该烘房温度传感器36显示温度低于外容器加热温度下限值时，第二气体加热器34开始加热，以使烘房3的气体温度保持在外容器加热温度下限值和外容器加热温度上限值之间。

S3.采用控制系统设定夹层的第一真空度阈值(第一真空度阈值的取值范围为10Pa～300Pa)，当内容器加热冷却循环系统排出的气体温度达到内容器加热温度下限值时，启动抽真空机组21，打开高真空挡板阀20和夹层抽空阀30，对夹层进行抽空，当集成测量室22上的真空传感器28显示真空度达到设定的第一真空度阈值，关闭高真空挡板阀20，停止抽真空机组21对夹层抽空，抽空过程中，采用内容器加热冷却循环系统将内容器的温度控制在内容器加热温度下限值和内容器加热温度上限值之间，采用外容器加热冷却循环系统使外容器***气体温度控制在外容器加热温度下限值和外容器加热温度上限值之间。

S4.当夹层真空度达到第一真空度阈值后，采用微正压氮气冲洗置换系统置换夹层内的气体，置换过程中夹层压力控制在110KPa～130KPa，具体是：打开氮气源29供气阀门和第三气体加热器26，将氮气源29输出氮气加热，其中夹层进气温度传感器24显示氮气温度，并将氮气温度控制在120℃～250℃；打开夹层进气控制阀门23，将热氮气通过集成测量室22充入到夹层中；当集成测量室22安装的压力传感器19显示压力≥0.1MPa时，打开自动出气控制阀门37，将夹层氮气释放出来，并持续出气预定时段，该时段可为1～12h，氮气出气温度在出气温度传感器38中显示，氮气出气温度控制在100℃～180℃之间；氮气源压力控制在氮气压力传感器27显示≤0.2MPa；

S5.设定集成测量室真空度阈值，关闭微正压氮气冲洗置换系统，即关闭自动出气控制阀门37和夹层进气控制阀门23，停止第三气体加热器26和氮气源29供气阀门，再次启动抽真空机组对夹层进行抽空，至集成测量室22上的真空传感器28显示真空度小于设定的集成测量室真空度阈值。

S6.采用控制系统设置夹层的第二真空度阈值(第二真空度阈值设定为10Pa)，重复S4和S5若干次，直至夹层真空度小于第二最终真空度阈值，完成夹层氮气置换，此过程中，采用内容器7、外容器5同步循环加热，使气体热量高效穿透绝热层6，使绝热层6吸附的水分气化，对夹层抽真空导致真空夹层空间相较绝热层层间形成负压，促使水蒸气裹挟不凝性气体一并渗透到夹层空间，并被微压热氮气持续裹挟带出夹层空间，反复多次操作，可以彻底置换出夹层材料吸附的水分和不凝性气体。

S7.停止外容器加热冷却循环系统和抽真空机组，向夹层内充装吸附剂。

S8.再次启动外容器加热冷却循环系统对外容器进行循环加热。

S9.采用控制系统设置夹层的第三真空度阈值(第三真空度阈值设定为5Pa)，再次启动抽真空机组对夹层持续抽空，直至真空度低于第三真空度阈值，即该真空度应满足工艺设定值。

S10.达到预定真空度后，通过内容器加热冷却循环系统对内容器降温，即关闭第一气体加热器13，打开内容器冷却排气阀12、内容器冷却进气16，关闭内容器出气阀门14，使得第一循环风机17进气口为经过过滤器15的洁净室温空气，该室温空气经过内容器7的进气口充入到内容器7内部，以对内容器7冷却，然后通过内容器冷却排气阀12排出。

S11.采用外容器加热冷却循环系统对外容器降温，即停止第二循环风机35和第二气体加热器34，打开烘房冷却排气风机2和烘房冷却进气阀9，开始外容器强制降温，直至烘房温度传感器36显示温度达到设定温度，关闭烘房冷却排气风机2和烘房冷却进气阀9，打开烘房3大门和检修门，让外容器5冷却至常温。

S12.当内容器温度及外容器周围空气温度恢复到常温，停止抽真空机组。

采用依照本发明的方法和系统，真空多层绝热容器夹层材料，包括绝热材料、内容器外表面、外容器内表面所吸附的水分和不凝气体得到彻底的脱附、置换出夹层，留在夹层的是高纯氮气，而氮气可以被容易抽出，从而当夹层抽空结束、真空封结后，夹层材料持续释放的气体分子很少，得以获得持久的夹层真空寿命。如果同时使用合理的吸附剂，真空多层绝热低温容器夹层真空寿命可达10年以上，较常规容器夹层真空寿命提高200％以上；采用依照本发明的方法和系统，真空多层绝热容器的夹层真空获得时间可缩短至3-6天，降低高真空多层绝热的储罐、罐箱、槽车的制造周期，降低制造成本。

效果实施例1

从2002年起至2019年，在兰州某公司对36台20m³～32m³某新型潜艇用低温容器实施。真空多层绝热低温容器夹层有效容积为6～8m³；实现的夹层封口真空度为1.5×10^-4Pa～3.3×10^-3Pa，实现的夹层低温压强为6×10^-5Pa～3×10^-4Pa。4～14年后复测夹层低温压强未见明显变化，如图5所示。

效果实施例2

2017年11月在南通某公司进行抽空效果展示：1只40呎LNG集装箱，真空夹层有效空间8.5m³，有效抽空时间6天，当时结束抽空时封口真空度3.1E-3Pa，见表1；加注液氮热平衡后冷态真空度为1.8E-4Pa，见表2；2年后，2019年10月双方进行了夹层真空度跟踪测试，数据见表3；数据表明2年夹层真空度下降2E-4Pa，可以预计20年后夹层真空仍然在E-3量级。

表1：封口真空度测试表

表2：初始冷态真空度测试表

表3：2年后冷态真空度测试表

效果实施例3

2019年2月在无锡某公司实施，1只40呎LNG罐箱，真空夹层有效空间8.5m³。有效置换+抽空总计耗时6天，封口时内罐出气温度52℃，夹层真空度9.5×10^-4Pa(安装在夹层规管直接测量)，现行国标NB/T47059-2017要求同型产品封结真空度指标为室温8×10^-2Pa，封口数据优秀，在行业中绝无仅有。

尽管为了说明的目的公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员应当清楚在不脱离本发明所附的权利要求公开的范围和精神情况下，仍然可以进行多种修改、添加及替代。