低温容器及其管路的制作方法

1.本发明涉及低温容器技术领域，特别涉及一种低温容器及其管路。


背景技术：

2.随着我国经济的逐步发展，低温液体(液化天然气、液氧、液氮、液氩、液氢、液氦等温度低于-150℃的液体)由于其不可替代的先进性、实用性和经济性，逐渐广泛应用到国民经济生产中。
3.因此，盛装低温液体的低温容器需求逐渐增大。对于该类低温容器的制造与使用，大部分企业还是处于预研阶段，少数企业已经开始制造。但是目前的低温容器由于管路的漏热较多，导致低温容器存储低温液体的有效时间降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种传热小、漏热较少的管路及具有该管路的低温容器，以解决现有技术中的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种低温容器用管路，包括：管路本体，其两端开口；内部套管，套设于所述管路本体的外周并与所述管路本体之间具有间隔；所述内部套管的第一端与所述管路本体连接；中间套管，套设于所述内部套管的外周并与所述内部套管之间具有间隔；所述中间套管的第二端与所述内部套管的第二端连接；外部套管，套设于所述中间套管的外周并与所述中间套管之间具有间隔；所述外部套管的第一端与所述中间套管的第一端连接。
6.在其中一实施方式中，所述中间套管的数量为一个；所述中间套管的第一端与所述外部套管的第一端连接，所述中间套管的第二端与所述内部套管的第二端连接。
7.在其中一实施方式中，所述中间套管的数量为多个，且为奇数个；靠近所述内部套管的所述中间套管的第二端与所述内部套管的第二端连接，靠近所述外部套管的所述中间套管的第一端与所述外部套管的第一端连接，且由内至外，相邻所述中间套管之间的端部交替相连，实现所有所述中间套管之间的端部交替相连。
8.在其中一实施方式中，所述内部套管的第一端与所述管路本体之间通过呈环状的第一连接环连接，所述内部套管的第二端与所述中间套管的第二端通过呈环状的第二连接环连接，所述中间套管的第一端与所述外部套管的第一端通过呈环状的第三连接环连接。
9.在其中一实施方式中，所述第一连接环、所述第二连接环和所述第三连接环的材质均为耐低温材料。
10.在其中一实施方式中，所述外部套管内侧的第二端设有一缺口，所述缺口与所述管路本体之间设有呈环状的支撑隔热件和呈环状的限位环；所述支撑隔热件设置于所述外部套管上的所述缺口与所述管路本体之间，从而限制所述支撑隔热件向所述外部套管的第一端移动，所述限位环的外周壁与所述外部套管固定连接，沿所述管路本体的径向方向，所述限位环的内周壁与所述管路本体的外周具有间隔，且所述限位环相对于所述支撑隔热件
靠近所述外部套管的第二端，从而限制所述支撑隔热件向所述外部套管的第二端移动。
11.在其中一实施方式中，所述支撑隔热件的材质为绝热材料；所述限位环的材质为耐低温材料。
12.在其中一实施方式中，所述管路本体的外周环设有接头，所述接头用于与所述内部套管连接，所述管路本体和所述接头的材质均为耐低温材料。
13.在其中一实施方式中，所述内部套管、所述中间套管和所述外部套管的材质均采用耐低温材料。
14.本发明还提供一种低温容器，包括筒体、封头和如上所述的管路，所述管路与所述封头连接，并伸入所述筒体内部。
15.由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：
16.本发明的管路包括管路本体、内部套管、中间套管和外部套管。内部套管套设于管路本体外，中间套管套设于内部套管外，外部套管套设于中间套管外，且内部套管的第一端与管路本体连接，内部套管的第二端与中间套管的第二端连接，中间套管的第一端与外部套管的第一端连接，因此，热量依次经由管路本体的一端传递至外部套管至中间套管至内部套路，从而增加了传热路径，使得热流量值小，即传热小，有效降低了管路的漏热。且该管路整体结构紧凑，简单，连接紧密，安全可靠。
17.进一步地，采用本发明中管路的低温容器，由于管路漏热小，提升了低温容器的有效存储时间。
附图说明
18.图1是本发明低温容器其中一实施例的局部结构示意图；
19.图2是本发明管路其中一实施例的结构示意图。
20.附图标记说明如下：100、低温容器；1、封头；2、管路；20、管路本体；21、接头；22、内部套管；23、中间套管；24、外部套管；25、第一连接环；26、第二连接环；27、第三连接环；28、限位环；29、支撑隔热件。
具体实施方式
21.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。
22.为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
23.本发明提供一种低温容器100，适用于低温液体如液氢、液氦的储存。
24.该低温容器100大致包括筒体、封头1和管路2。封头1的数量为两个，分列于筒体的两端而封闭筒体。管路2与封头1连接，穿过封头1并伸入筒体内部，实现低温容器100内部与外界的相通，而能够将低温容器100内储存的低温液体向外输送。
25.参阅图1，本实施例的低温容器100中，管路2的一部分位于封头1内，一部分伸出封头1，从而通过该管路2将低温容器100内的低温液体向外输送。
26.本发明中的管路2传热路径长，整体结构紧凑，适用于液体传送时具有温差的情
况，即具有冷热传导的场合。例如将低温容器100内的液氢向外输送，低温容器100内的温度低于低温容器100外的温度。此时，采用本发明中的管路2，能够降低管路2的漏热，进而提升低温容器100储存低温液体的有效时间。以下具体介绍本发明中的管路2。
27.参阅图2，该管路2包括管路本体20、内部套管22、中间套管23、外部套管24、第一连接环25、第二连接环26、第三连接环27、限位环28和支撑隔热件29。
28.管路本体20的两端开口，分别为冷端和热端。其中，冷端和热端为相对的概念，定义温度较低的一端为冷端，另一端温度较高即为热端。以图2的视图方向为参照，顶端为热端，底端为冷端。
29.具体地，管路本体20的材质为耐低温材料。本实施例中，管路本体20的材质为s31603。
30.管路本体20的外周环设有一圈接头21。本实施例中，接头21靠近管路本体20的热端。进一步，沿管路本体20的轴线方向，该接头21与管路本体20的热端之间具有间隔，以便于管路本体20的端部安装其他附件或与其他部件连接。
31.其他实施例中，接头21还可以设置为靠近管路本体20的冷端，且接头21与冷端之间同样具有间隔。
32.接头21的材质为耐低温材料。本实施例中，接头21的材质为s31603ⅲ。
33.内部套管22套设于管路本体20的外周并与管路本体20之间具有间隔。其中，内部套管22与管路本体20沿管路本体20的径向方向具有间隔。内部套管22的轴线与管路本体20的轴线平行，内部套管22沿轴线方向具有第一端和第二端，其第一端与管路本体20连接。具体地，内部套管22的第一端与管路本体20的接头21连接。在本实施例中，内部套管22的第一端靠近管路本体20的热端。其他实施例中，内部套管22的第一端还可以靠近管路本体20的冷端，可以依据实际情况而选择。
34.内部套管22的材质为耐低温材料。本实施例中，内部套管22采用s30408。
35.内部套管22的第一端与接头21通过第一连接环25实现连接。具体地，第一连接环25呈环状，套设于管路本体20的外周。本实施例中，第一连接环25的内周壁与管路本体20外周的接头21固定连接，第一连接环25的外周壁与内部套管22的第一端固定连接，实现第一连接环25连接内部套管22的第一端和管路本体20，且内部套管22的第一端与管路本体20的热端沿管路本体20的轴线方向之间具有间隔。
36.第一连接环25的材质采用耐低温材料。本实施例中，第一连接环25的材质采用s31603。
37.中间套管23套设于内部套管22的外周并与内部套管22之间具有间隔。其中，中间套管23的轴线与管路本体20和内部套管22的轴线平行，中间套管23沿轴线方向具有第一端和第二端，且中间套管23的第一端与内部套管22的第一端位于同端。本实施例中，中间套管23的第一端与内部套管22的第一端在轴线方向上位于同一高度，中间套管23的第二端与内部套管22的第二端在轴线方向上位于同一高度。
38.中间套管23的第二端与内部套管22的第二端连接，使得内部套管22的两端分别与中间套管23与管路本体20连接。
39.中间套管23的材质为耐低温材料。本实施例中，中间套管23与内部套管22的材质相同，均采用s30408。
40.中间套管23的第二端与内部套管22的第二端通过第二连接环26实现连接。具体地，第二连接环26呈环状。本实施例中，第二连接环26的内周壁与内部套管22第二端的外周壁固定连接，第二连接环26的外周壁与中间套管23的第二端的内周壁固定连接。
41.通过第二连接环26实现中间套管23与内部套管22之间的连接。具体地，第二连接环26的材质采用耐低温材料。本实施例中，第二连接环26的材质为s30408。
42.外部套管24套设于中间套管23的外周并与中间套管23之间具有间隔。其中，外部套管24的轴线与管路本体20的轴线平行，即外部套管24、中间套管23、内部套管22和管路本体20的轴线均平行。外部套管24沿轴线方向具有第一端和第二端，且外部套管24的第一端与中间套管23的第一端位于同端。
43.本实施例中，外部套管24的第一端与中间套管23的第一端以及内部套管22的第一端在轴线方向上位于同一高度，外部套管24的第二端与中间套管23的第二端之间具有高度差，且外部套管24的第二端凸伸出中间套管23的第二端，即外部套管24的第二端更靠近管路本体20的冷端。本实施例中，外部套管24的第一端与中间套管23的第一端在轴线方向上位于同一高度。外部套管24的第一端与中间套管23的第一端连接。
44.沿轴向方向，外部套管24的第二端超出中间套管23的第二端。进一步地，沿外部套管24的轴线方向，外部套管24的第二端与管路本体20的冷端之间具有间隔，便于管路本体20的端部安装其他附件或与其他部件连接。
45.外部套管24的材质为耐低温材料。本实施例中，外部套管24采用s30408ⅲ。
46.外部套管24的第一端与中间套管23的第一端通过第三连接环27连接。具体地，第三连接环27呈环状。本实施例中，第三连接环27的内周壁与中间套管23的第一端的外周壁固定连接，第三连接环27的外周壁与外部套管24的第一端的内周壁固定连接。
47.第三连接环27的材质为耐低温材料。本实施例中，第三连接环27的材质为s31603ⅲ。
48.外部套管24的第二端的内侧具有一缺口。
49.限位环28呈环状，套设于管路本体20的外周。限位环28的外周壁与外部套管24固定连接。沿管路本体20的径向方向，限位环28的内周壁与管路本体20的外周壁之间具有间隔，使限位环28与管路本体20之间不接触。具体地，限位环28连接于外部套管24的端部，并与外部套管24的缺口的周壁固定连接。限位环28与外部套管24共同形成一凹槽。
50.限位环28的材质为耐低温材料。本实施例中，限位环28的材质为s30408。
51.支撑隔热件29呈环状，位于外部套管24的缺口与管路本体20之间，并位于凹槽中。以图2的视图方向为参照，支撑隔热件29位于限位环28的上方，且支撑隔热件29与限位环28贴紧，从而使支撑隔热件29卡置于外部套管24与管路本体20之间。
52.具体地，支撑隔热件29呈环状，套设于管路本体20的外周。
53.支撑隔热件29的材质采用绝热材料。本实施例中，支撑隔热件29的材质为环氧玻璃钢。
54.即支撑隔热件29由外部套管24与限位环28共同限位，限制支撑隔热件29在管路2的轴向方向上移动，即限制支撑隔热件29向外部套管24的第一端移动，限制支撑隔热件29向外部套管24的第二端移动。
55.继续参阅图2，低温液体由管路本体20的冷端输送至热端，输送途中，热量由外部
套管24进行传热，热量由外部套管24的第二端行走至第一端，再由第三连接环27输送至中间套管23，由中间套管23进行传热，热量由中间套管23的第一端行走至第二端，然后再由第二连接环26输送至内部套管22，由内部套管22进行传热，热量由内部套管22的第二端行走至第一端，接着再由第一连接环25输送至管路本体20，热量继续沿管路本体20行走至热端，完成管路2的热传递过程。
56.即采用本实施例中的管路2，热量的传递路径经由外部套管24至中间套管23至内部套路至管路本体20，从而增加了传热路径，使得热流量值小，即传热小，有效降低了管路2的漏热。且该管路2整体结构紧凑，简单，连接紧密，安全可靠。
57.该管路2的组装方法如下：
58.s1、先将中间套管23的第一端与第三连接环27固定连接，得到第一组件。
59.具体地，第三连接环27套设于中间套管23的外周。中间套管23的端部与第三连接环27的内周壁焊接连接。
60.s2、将管路本体20与接头21固定连接，得到第二组件。
61.接头21套设于管路本体20的外周，并通过焊接实现固定连接。其中，接头21靠近管路本体20的其中一端。
62.s3、将第一连接环25与第二组件固定连接，得到第三组件。
63.具体地，第一连接环25与接头21通过焊接实现固定连接。
64.s4、将第三组件与内部套管22固定连接，得到第四组件。
65.具体地，内部套管22套设于管路本体20的外周，且内部套管22的第一端与第三组件上的第一连接环25焊接连接，内部套管22的第二端朝向管路本体20上相对于接头21的另一端延伸。
66.s5、将第二连接环26与第四组件固定连接，得到第五组件。
67.具体地，第二连接环26套设于第四组件外周，且第二连接环26的内周壁与内部套管22的第二端焊接连接。
68.s6、将第一组件与第五组件固定连接，得到第六组件。
69.具体地，将第一组件的中间套管23套设于第五组件外周，并将中间套管23的第二端与第二连接环26的外周壁焊接连接。
70.s7、将外部套管24套设于第六组件外周，并固定连接，得到第七组件。
71.具体地，将外部套管24的第一端与第六组件的第三连接环27焊接连接。
72.s8、将支撑隔热件29安装于第七组件的外部套管24的第二端与管路本体20之间，并将限位环28与外部套管24和管路本体20固定连接，得到本发明中的管路2。
73.本发明中的管路2的组装方法简单，降低了制造成本。
74.另一实施例中，管路包括由内至外依次设置的管路本体、内部套管、第一中间套管、第二中间套管、第三中间套管及外部套管。其中，管路本体、内部套管和外部套管与上述实施例相同，第一中间套管、第二中间套管和第三中间套管的结构均与上述实施例中的中间套管的结构相同，不同之处在于，第一中间套管的第二端与内部套管的第二端连接，第一中间套管的第一端与第二中间套管的第一端连接，第二中间套管的第二端与第三中间套管的第二端连接，第三中间套管的第一端与外部套管的第一端连接。该实施例相对于上一实施例，热量行走了三个中间套管即第一中间套管、第二中间套管和第三中间套管的轴向长
度，更进一步的增加了传热路径。
75.即，外部套管与内部套管之间的中间套管的数量为奇数个，满足传热路径由外部套管经中间套管行走至内部套管。
76.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。