[发明专利]真空绝热低温管道法兰连接接头

说明书

技术领域

本发明涉及一种低温管道法兰连接接头，尤其是一种真空绝热低温管道法兰连接接头，属于流体输送管路技术领域。

背景技术

在低温深冷液化、低温流体贮运领域，长时间连续输送低温液体的管路多采用真空多层绝热的低温管道。受安装条件的限制和使用维护上的要求，真空多层绝热的低温管道常由多个具有独立真空腔的管单元分段经法兰接头组合而成。

检索发现，专利号为200720186333.X的中国实用新型专利公开了一种低漏热率的多层真空绝热管的法兰连接结构，专利号为200720186324.4的中国实用新型专利公开了一种多层真空绝热管的法兰连接结构。这两件专利涉及的真空绝热法兰接头均采用内外双层密封结构，内密封结构与管道内低温液体直接接触，工作时会长时间处于低温环境中，因此内密封结构也可称为封液结构或冷密封结构。但是，其内密封结构的密封力是由法兰螺栓预紧力通过热桥传递至密封元件而形成，而密封元件在低温下会收缩变形，进而导致内密封结构的密封力降低，甚至导致低温液体泄漏。为防止液体泄漏，需在低温工况下将法兰补充拧紧或者更换更厚的密封元件，而这势必会额外耗费人力物力，不利于提高工作效率，甚至存在人员冻伤的危险。

同时，上述内外双层密封结构对工件尺寸精度的要求很高，如果工件尺寸精度稍有偏差，那么双层密封结构往往只能保证单层密封：若外密封良好而内密封不严，则会使低温液体漏入热桥中，导致法兰外表面出现严重结霜，不利于操作；若内密封良好而外密封不严，则会使内管与外界气体发生热交换，导致内管中液体因温度升高而汽化，使低温液体的品质大幅下降。

此外，专利号为200920098911.7的中国实用新型专利公开了一种低温管道用真空绝热法兰接头，基本上也采用了内外双层密封结构，只是其内密封结构采用了C形密封圈，使部分低温液体能通过C形密封圈的缺口进入内、外密封结构之间的空间，并期待这部分液体汽化后产生的气体压力与管内液体压力相平衡，从而形成气阻式内密封。但是其问题在于，一方面，左右隔热套之间很容易出现配合间隙，使C形密封圈缺口流出的液体直接与外密封结构接触，这样若外密封良好则法兰外表面会出现严重结霜，若外密封不严则会在法兰连接处出现漏液；另一方面，这种结构无法直接控制从C形密封圈缺口流出液体的量，无法保证流出液体在短时间内全部汽化，很难实现预期的由压力平衡形成的气阻式内密封。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术存在的问题，通过结构改进，提出一种可以避免密封件冷缩变形的真空绝热低温管道法兰连接接头，从而确保其密封性能。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种真空绝热低温管道法兰连接接头，具有相互对接的第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道分别由内管和套在内管之外形成真空夹层的外管构成；其特征在于，所述第一管道内管的端面超出第一管道外管的端口，所述第二管道外管的端面超出第二管道内管的端口；所述第一管道外管端头具有径向内外延伸形成的接头盘，所述接头盘的内孔轴向朝外延伸形成套管状凸边热桥，所述凸边热桥的末端经环形内接头与第一管道内管的端口固连；所述第二管道外管端头具有径向内外延伸形成的法兰盘，所述法兰盘的内孔轴向朝内延伸形成套管状凹边热桥，所述凹边热桥的末端经过渡件与第二管道内管的端口固连；所述接头盘和法兰盘对应位置分别具有凸环和凹槽；组装时，所述接头盘和所述法兰盘以所述凸环卡入嵌有密封件的所述凹槽的方式对接密封固定；同时所述凸边热桥插入所述凹边热桥内，相互之间留有气隙。

这样，内管对接缝隙经凹边热桥与凸边热桥之间的气隙直至接头盘与法兰盘对接间隔形成了类似盲支管的气腔。只要通过计算或实验，合理设计热桥参数、控制单位时间法兰接头的散热量，以及凹边热桥和凸边热桥的配合间隙、控制单位时间进入盲支管的低温液体量，即可保证单位时间内进入盲支管的低温液体全部升温汽化为气体，从而在盲支管中形成气阻。

结果，低温液体在液柱静压的作用下无法进入盲支管内，而盲支管中的气体形成具有稳定的温度梯度的热平衡状态，在无需内密封件的情况下，起到了理想的阻隔密封作用。而接头盘和法兰盘之间的密封件处于常温下，不会发生冷缩变形，因此可以始终保持良好、可靠密封。由此可见，本发明采用合理的结构，巧妙借助气隙的阻隔密封取代内密封件，妥善解决了现有技术存在的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意剖面图。