[发明专利]带有多层真空绝热层和纤维增强复合材料层的液氧容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种储运液氧的容器。

背景技术

液氧作为高效氧化剂广泛应用于国民经济的各个领域，如炼钢、医用氧站、清洁能源交通、航空航天等领域。采用低温液化氧的贮运方式相比高压氧气的贮运方式可以有效解决爆炸、贮运效率过低等问题，实现安全高效的贮运。

用于贮运低温液氧的容器需要有优良的绝热层结构。根据绝热形式不同，绝热层分为以下几类：单层或错层真空层绝热、真空多孔绝热以及堆积绝热形式，对于需要长期贮运的液氧容器，只有多层真空绝热结构能够满足要求。

多层真空绝热结构被普遍用在对绝热要求高的领域，主要结构形式是在内壳体与外壳体之间形成一个压强小于10^-2Pa的高真空层，在真空层中铺设几层至几十层的铝箔或者镀铝的塑料薄膜，作为热辐射反射屏，在每两层反射屏之间填充有低传导系数的疏松材料，起到支撑两反射屏及阻止反射屏之间的热传导的作用，同时还需要在夹层内放置一些气体吸附剂，保持高真空度。常用的反射屏包括铝箔、镀铝涤纶薄膜等，反射屏层间见个材料有植物纤维纸、玻璃纤维布、玻璃纤维棉、玻璃纤维缠绕层、尼龙丝网等，采用真空多层绝热可以将热流密度控制在1W/m²以内，液氧的日损失量降到最低，方便长途储运。

现有的液氧容器普遍采用不锈钢结构，为了保证-183℃的液氧贮运温度条件，还需要高效真空绝热层，导致金属液氧容器重量过大，贮运效率低，贮运成本高。

发明内容

本发明为解决现有的液氧容器采用不锈钢结构，存在重量过大、贮运效率低以及贮运成本高的问题，进而提供了一种带有多层真空绝热层和纤维增强复合材料层的液氧容器。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的带有多层真空绝热层和纤维增强复合材料层的液氧容器包括内胆、容器外壳、两个轴向支撑构件和螺旋管，所述内胆通过两个轴向支撑构件安装在容器外壳内，所述内胆和容器外壳之间为真空腔，每个轴向支撑构件由支承轴、第一支撑盘、支撑圆筒构成，容器外壳两端的内壁上各固装有一个支承轴，两个支承轴与容器外壳的轴线同轴设置，每个支承轴上固套有一个第一支撑盘，内胆两端的外壁上各固装有一个支撑圆筒，两个支撑圆筒与内胆的轴线同轴设置，所述内胆通过两个支撑圆筒安装在两个第一支撑盘上，所述螺旋管位于一个支撑圆筒内，螺旋管的一端与内胆的内部连通，螺旋管的另一端与外界连通；所述液氧容器还包括径向支撑构件，所述径向支撑构件包括第二支撑盘和第三支撑盘，每个支撑圆筒上固套有一个第二支撑盘，每个第二支撑盘上固套有一个第三支撑盘，每个第三支撑盘沿圆周方向与容器外壳的内壁固接，所述内胆由内向外依次为金属内衬层、纤维增强复合材料层和多层真空绝热层，所述纤维增强复合材料层缠绕在金属内衬层的外壁上，多层真空绝热层包覆在纤维增强复合材料层的外表面上。

本发明具有以下有益效果：

本发明的液氧容器的内胆采用多层真空绝热层和纤维增强复合材料层制造，与现有的全金属高压或者低温液氧容器相比，具有重量轻、承压高的优点，并且爆破前具有泄漏的安全失效模式，由于纤维增强复合材料的重量只有金属容器的20％～40％，因而大大提高了贮运效率、降低了使用成本，按照一般金属液氧容器重量占到贮运总重的40％计算，节省贮运成本最高可达16％；本发明的内胆通过径向支撑构件进行径向支撑和定位，可以抵抗大过载对液氧容器造成损伤。

附图说明

图1是本发明的带有多层真空绝热层和纤维增强复合材料层的液氧容器俯视剖视图，图2是具体实施方式一中内胆的局部剖视图。

具体实施方式