具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

在相关技术中，针对存在的液态低温介质从排放口排出的解决方案，无论是共管透气方案还是导流槽和安全距离的方案，都是从罐箱液体排放后怎么处理这个角度进行考虑，都存着现实难以解决的问题。

不同的是，本实施例提供的一种低温罐式集装箱从罐箱本身考虑，使其只能够有气态的介质排出，则能有效解决低温液体排出问题。也就是说若能够使罐箱排放出不是低温LNG液体而是气态的天然气(≥-40℃)，则不会对相邻罐箱以及船体产生冻裂风险，从根本上解决了问题。

本实施例的低温罐式集装箱尤其适用于LNG海上运输，当然也适用于传统的陆运。

请一并参照图1和图2，其示出了本实施例提供的一种低温罐式集装箱的具体结构。

低温罐式集装箱主要包括框架1、卧式安置于框架1内部的罐体2，以及设于罐体2上的连接管3、气化换热管4和泄放管路系统5。

其中，框架1为中空箱体结构，包括两个端框11。其中，两个端框11分别为前端框111和后端框112。

罐体2收容于框架1中，且罐体2的轴向两端分别与前端框111和后端框112连接固定。

罐体2为双层结构，其包括内罐21和包裹该内罐21的外罐22。内罐21主要用于储存低温状态的液体介质例如LNG、液化乙烯、液氧、液氮、液氩等，同时内罐21是承受液体汽化产生的压力的主要部件，内罐21的内部形成液相空间和位于液相空间上方的气相空间。外罐22用于对内罐21进行隔热和保护。内罐21和外罐22之间形成能够被抽真空的真空夹层，真空夹层中填充有保温材料，以进一步地降低热传导以保证内罐21的保温效果。

需要说明的是，以罐体2作为参照物，以靠近内罐21的方向为内；对应的，以远离内罐21的方向为外。

请参照图3，连接管3贯穿外罐22并向内伸入内罐21的内部，从而与内罐21的气相空间相通。

优选地，连接管3贯穿外罐22的位置位于外罐22的顶部，且连接管3靠近前端框111的一侧。

连接管3外露于外罐22的端部的伸出长度较短，以确保与之相连的气化换热管4能够收容于框架1的内部。

气化换热管4通过焊接或者支架以固定设于外罐22上。气化换热管4沿罐体2的轴向延伸，且不超出框架1的外侧。

气化换热管4沿轴向的两端分别为进口401和出口402，该进口401与连接管3外露于罐体2的端部连接并相通，即气化换热管4与罐体2的气相空间相通。气化换热管4的出口402靠近后端框112，该出口402与泄放管路系统5连接相通，从而能够使得罐体2内部的LNG气体可以通过泄放管路系统5安全地排放出来。

当气化换热管4与罐体2的气相空间相通，相当于气化换热管4成为罐体2的一个额外的气相空间。当LNG液体喷出时都是先在罐内LNG吸热膨胀，使得罐内充满了LNG，压力升高；由于额外的气相空间的存在，在压力差的作用下，低温的液态LNG或者气态LNG会从罐内进入气化换热管4中。由于气化换热管4位于大气环境中，管内的低温的LNG介质(如-150℃的LNG液体、LNG气体以及两者皆有的混合物)都会参与与外界大气的热交换，进而吸热，并快速气化为非低温状态的气体。这时候的LNG气体的温度在-40℃以上，不会对相邻罐箱以及船体产生冻裂风险，且天然气密度比空气轻，能够快速飘散，不会产生集聚，安全性能提高。

另外，额外的气相空间的设置，使得罐体2的气相空间增大；在气相空间需要占据罐内整体容积的6％-8％的前提下，相同体积的罐体2能够具有更多的空间去储存LNG液体，能够达到罐箱运输装载量的最大化，提升了罐箱的运输经济性。

在本实施例中，气化换热管4的直径尺寸较大，其大于连接管3的直径尺寸，由于换热面积较大，才能够保证经由自身管道中的低温的液态LNG或者气态LNG充分气化。在气化换热管4的直径尺寸满足换热需求的前提下，还需要保证气化换热管4安装在罐体2上后不超出框架1的外侧，不干涉罐箱的堆码。

因此，请结合图2，气化换热管4优选地安装在罐体2的上端，且不超出端框11的上端面，即气化换热管4位于罐体2的上部分和两个端框11限定出的空隙中，充分地利用了罐箱的边缘空间。

进一步地，气化换热管4沿罐体2的轴向上的两端分别延伸并靠近至前后两端框11的内侧。如此设置的气化换热管4的轴向长度和罐体2的轴向长度差不多接近相等。

在气化换热管4具有足够长的管程的情况下，管内的低温介质从气化换热管4的进口401流动至出口402的过程中能够与外界大气进行充分的热交换，以完全气化。

在本实施例中，气化换热管4为单层的金属管道。换而言之，气化换热管4的管壁较薄，导热热阻较小，传热系数就较大，更有利于液体LNG完全加热气化。

气化换热管4的直径尺寸范围为150mm～350mm。气化换热管4的直径可以根据罐箱尺寸和罐体2的设计尺寸作出适应性的改变，以同时满足管道换热面积足够大和管道不超出框架1的外侧的需求。

并且，气化换热管4的外壁上还设有多个周向间隔布置的翅片。翅片的设置，使得气化换热管4的换热面积进一步地增大了，提高了换热效率，使得液体LNG能够快速地吸热气化。

在本实施例中，优选地，如图1所示，上述设计的气化换热管4的数量具有两个。两个气化换热管4左右对称布置于罐体2横向的两侧上；如此，两个气化换热管4的存在相当于在罐体2上增加了两个额外的气相空间，罐箱的气相空间可以有效的增加了10％～30％，大幅的提升了罐箱的经济性。

请参照图4，在安装时，两个气化换热管4可以独立设置，两者分别通过一个竖直设置的汇气管路6连接并共用一个泄放管路系统5，两者互不影响，安全性能高。当然，在其他实施例中，第一个气化换热管4可以通过管道与第二个气化换热管4连接相通，以实现串联；再由第二个气化换热管4通过汇气管路6连接泄放管路系统5进行LNG气体的排放，节约了管道的数量和长度。

在其他实施例中，气化换热管4的数量可以仅为一个，单个气化换热管4也可以满足液体LNG的气化需求。当然，根据不同工况的使用需求，气化换热管4的数量还可以为多个(优选为双数)，并分为数量相等的两组；两组气化换热管4对称布置于罐体2横向的两侧上。

在本实施例中，泄放管路系统5设置在罐体2的底部，集成有多个管路、阀件和仪表。

请参照图5，图5为本实施例中的低温罐式集装箱的工作流程图。

泄放管路系统5包括与气化换热管4连接的总管50和从总管50远离气化换热管4的一端上分离出的多个泄放支管51；各泄放支管51上对应设有一个安全阀53。安全阀53作为一种阀前介质静压力驱动的自动泄压装置，为常闭式结构，当受到的压力超过自身设定的开启压力时会自动排放内部的介质，以保证罐体2的安全。

在正常工作时，气化换热管4通过连接管3与罐体2的气相空间相通，两者的压力相等；气化换热管4的内部存在有BOG气体。

在罐箱意外碰撞而受损时，LNG受到摇晃打破稳定状态，罐内LNG吸热膨胀，罐内充满了气态LNG，罐内的压力升高，产生压力差。在压力差的作用下，低温的液态LNG或者气态LNG会从罐内进入压力较低的气化换热管4中。由于气化换热管4位于大气环境中，管内的低温的LNG介质都会参与与外界大气的热交换，进而吸热并气化为非低温状态的气体。

在这个气化过程中，管内的气体增多，气化换热管4的压力也逐渐增大。直至与气化换热管4连接相通的安全阀53受到的压力大于自身的开启压力后，自动开启阀口，完成LNG气体的排放。

低温罐式集装箱还包括气相管路7。气相管路7与气化换热管4沿轴向的另一端(即出口402)连接相通。气相管路7上间隔设置有紧急切断阀和截止阀。

其目的在于，气化换热管4相当于罐体2的一个额外的气相空间，气化换热管4自然可以通过气相管路7实现供气的功能。并且，汽化换热管的存在，还可以在罐箱卸液时，反向地向罐体2输送气体实现罐体2的自增压，提高增压效率。

在本实施例中，气化换热管4的设置适用于多种低温液体罐箱。当然，不局限于罐箱，该气化换热管4还可以推广应用在所有低温移动式容器和固定式压力容器上，适用范围广。

综上所述，本发明提供的一种低温罐式集装箱至少具有如下优点和积极效果：

该低温罐式集装箱在罐体2的外壁上增设有气化换热管4。该气化换热管4通过连接管3与罐体2的气相空间相通，相当于气化换热管4成为罐体2的一个额外的气相空间。额外的气相空间一方面需要满足罐箱液体气化需要的换热面积，另一方面可以算成罐箱的气相空间，增加了罐箱的运输经济性。

具体为，气化换热管4作为与罐箱内罐21连通一起的管单层管道，可作为液体换热管对低温介质加热气化，使排放介质只能是气态介质。在实际使用时，当LNG液体喷出时都是先在罐内LNG吸热膨胀，使得罐内充满了LNG，压力较高；由于额外的气相空间的存在，在压力差的作用下，低温的液态LNG或者气态LNG会从罐内进入气化换热管4中。气化换热管4位于大气环境中，上述低温的LNG介质都会参与与外界大气的热交换，进而吸热，并快速气化为非低温状态的气体。气态天然气(≥-40℃)不会对相邻罐箱以及船体产生冻裂风险，且天然气密度比空气轻，能够快速飘散，不会产生集聚，安全性能大大提高，从根本上解决了低温LNG液体排出的问题。

同时，上述气化换热管4在安装时利用了罐箱的边缘空间，而不超出端框11的外形尺寸，不会对多个罐箱的堆码存放造成干涉，无需考虑罐箱之间需留有安全间距，提升了经济性；且气化换热管4的结构简单，安装和维修成本低。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。