本技術(shù)涉及低溫液體的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備，特別涉及一種超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器。

背景技術(shù)：

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，液氮、液氧、液氬等低溫液體在工業(yè)、醫(yī)療、航天和日常生活中的使用越來越頻繁。儲(chǔ)存該類低溫液體的設(shè)備通常由內(nèi)容器、外殼、真空夾層以及管路系統(tǒng)等組成。低溫容器的保溫效果與夾層真空度和夾層絕熱材料本身絕熱性能息息相關(guān)。對(duì)于﹣160℃以下、﹣196℃以上的低溫液體來說，現(xiàn)有的儲(chǔ)存容器中采用的高真空多層絕熱或真空粉末絕熱的絕熱型式基本可以滿足其對(duì)絕熱性能要求。但對(duì)于液氫、液氦類沸點(diǎn)低、汽化潛熱小的超低溫液體而言，采用上述兩種絕熱型式的保溫效果往往不如人意，因?yàn)槿照舭l(fā)率會(huì)非常高，液體儲(chǔ)存時(shí)間很短。因此用來盛裝這類液體的容器通常會(huì)在真空夾層空間設(shè)置液氮冷屏，形成一道低溫屏障，阻礙外部熱量入侵內(nèi)容器。以此降低內(nèi)容器超低溫介質(zhì)的損耗，減少介質(zhì)的蒸發(fā)量，實(shí)現(xiàn)超低溫介質(zhì)在低壓狀態(tài)下的長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存。

2、低溫冷屏通常采用端部液氮容器屏，即將冷源容器放置于夾層一端，并與筒狀結(jié)構(gòu)的金屬屏的開口端連接，將儲(chǔ)存低溫液體的內(nèi)膽包裹在金屬屏和冷源容器之間，利用冷源容器維持金屬屏近端的低溫，利用沿金屬屏表面延伸設(shè)置的冷流體盤管維持金屬屏遠(yuǎn)端的低溫，從而阻礙熱量侵入內(nèi)膽，該方案可減輕容器整體重量，降低液氮消耗量。其冷流體盤管從液氮容器下端引出，經(jīng)循環(huán)回路氣化為冷氮?dú)夂蠓祷乩湓慈萜黜敳?。但是，隨著國(guó)際貿(mào)易鏈的延長(zhǎng)，以及海運(yùn)周期需要，上述方式已無法滿足要求。

3、以液氦為例，目前對(duì)于儲(chǔ)運(yùn)容器有如下需求變化：

4、1、無損儲(chǔ)存時(shí)間由原來的不超30天提升到45天以上。

5、2、由于海運(yùn)過程中無法向液氮容器補(bǔ)充液氮，因此需要提高液氮的冷量利用效率，減小液氮每天的消耗量。

6、3、對(duì)于液氦容器，除了可以進(jìn)一步優(yōu)化絕熱性能達(dá)到提升維持時(shí)間外，提高壓力也可以。

7、4、由于儲(chǔ)運(yùn)容器運(yùn)輸周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，重新充裝時(shí)需要對(duì)內(nèi)容器進(jìn)行預(yù)冷，使用液氦預(yù)冷將消耗大量液氦，重新液化成本高，導(dǎo)致儲(chǔ)運(yùn)容器的預(yù)冷費(fèi)用高昂。

8、5、在運(yùn)輸儲(chǔ)運(yùn)容器時(shí)，難免因?yàn)槎褕?chǎng)、港口、船期等因素，導(dǎo)致運(yùn)輸周期超過45天，甚至50天，此時(shí)液氦容器內(nèi)壓力達(dá)到安全閥開啟壓力，會(huì)有大量氦氣排放，經(jīng)濟(jì)損失巨大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種儲(chǔ)運(yùn)周期較長(zhǎng)的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，包括：

3、外殼、設(shè)于所述外殼內(nèi)的內(nèi)容器以及間隔設(shè)置于所述外殼和所述內(nèi)容器之間的至少三層冷屏；

4、所述至少三層冷屏包括：

5、內(nèi)層冷屏，其包括與所述內(nèi)容器的上部連通的內(nèi)層冷卻管路；

6、至少一中間冷屏，其間隔設(shè)置于所述內(nèi)層冷屏的外周，所述中間冷屏包括與所述內(nèi)層冷卻管路連通的中間冷卻管路；

7、外層冷屏，其間隔設(shè)置于所述中間冷屏的外周，所述外層冷屏包括與所述中間冷卻管路相連通的外層冷卻管路，所述外層冷卻管路包括連接所述中間冷卻管路的第一端，以及遠(yuǎn)離第一端且與外界相通的第二端。

8、在其中一實(shí)施方式中，在所述中間冷屏為多層時(shí)，多層所述中間冷屏沿徑向間隔設(shè)置，多個(gè)所述中間冷屏的中間冷卻管路由內(nèi)至外依次連通，位于最內(nèi)層的所述中間冷屏的冷卻管路與所述內(nèi)層冷卻管路連通，位于最外層的所述中間冷屏的冷卻管路與所述外層冷卻管路連通。

9、在其中一實(shí)施方式中，與所述內(nèi)層冷屏相鄰的中間冷屏和所述內(nèi)層冷屏之間沿徑向的距離小于任意相鄰的兩所述中間冷屏之間沿徑向的距離，與所述外層冷屏相鄰的中間冷屏和所述外層冷屏之間沿徑向的距離大于任意相鄰的兩所述中間冷屏之間沿徑向的距離；和/或，

10、在所述中間冷屏的數(shù)量大于二時(shí)，相鄰兩所述中間冷屏之間沿徑向的距離由內(nèi)至外逐漸增大。

11、在其中一實(shí)施方式中，所述外層冷屏與所述中間冷屏之間沿徑向的間隔大于所述內(nèi)層冷屏和所述中間冷屏之間沿徑向的間隔。

12、在其中一實(shí)施方式中，所述內(nèi)容器與所述內(nèi)層冷屏之間沿徑向的間隔為10～30mm，和/或，所述內(nèi)層冷屏與所述中間冷屏之間沿徑向的間隔為10～30mm，和/或，所述外層冷屏與所述中間冷屏之間沿徑向的間隔為10～40mm，和/或，所述外層冷屏與所述外殼之間沿徑向的間隔為10～60mm。

13、在其中一實(shí)施方式中，所述內(nèi)容器包括內(nèi)筒體以及分列于所述內(nèi)筒體兩端的內(nèi)封頭；

14、所述內(nèi)層冷屏至少覆蓋所述內(nèi)筒體，所述中間冷屏至少覆蓋所述內(nèi)筒體，所述外層冷屏至少覆蓋所述內(nèi)筒體。

15、在其中一實(shí)施方式中，所述外層冷卻管路上連接有一輸出管路，所述輸出管路的另一端伸出所述外殼外；

16、所述輸出管路上設(shè)有減壓裝置，所述減壓裝置位于所述外殼外，所述減壓裝置的開啟壓力為所述內(nèi)容器的安全閥壓力的60-95％。

17、在其中一實(shí)施方式中，所述外層冷卻管路以及與之連接的中間冷卻管路之間連接有一回收管路，所述回收管路伸出所述外殼；

18、所述回收管路上設(shè)有控制閥門，所述控制閥門位于所述外殼外。

19、在其中一實(shí)施方式中，所述內(nèi)層冷卻管路、所述中間冷卻管路和所述外層冷卻管路的材質(zhì)為銅或不銹鋼；

20、所述內(nèi)容器內(nèi)儲(chǔ)存的超低溫液體為液氦或液氫。

21、在其中一實(shí)施方式中，所述內(nèi)層冷卻管路以u(píng)型、直線或螺旋方式布置，所述中間冷卻管路以u(píng)型、直線或螺旋方式布置，所述外層冷卻管路以u(píng)型式或螺旋式布置。

22、在其中一實(shí)施方式中，所述超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器還包括：

23、冷源容器，其設(shè)于所述外殼內(nèi)且位于所述內(nèi)容器軸向的一端，用于儲(chǔ)存冷源，所述冷源的沸點(diǎn)高于所述超低溫液體；

24、冷源冷屏，其設(shè)置于所述內(nèi)容器和所述外殼之間，所述冷源冷屏包括冷源冷卻管路，所述冷源冷卻管路由所述冷源容器的下部引出，延伸并引至所述冷源容器的上部。

25、由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

26、本實(shí)用新型中的該超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器包括外殼、內(nèi)容器和至少三層冷屏。上述多層冷屏利用內(nèi)容器內(nèi)儲(chǔ)存的超低溫液體氣化后的氣體而起到隔熱作用，可以減小超低溫液體的漏熱，從而增加超低溫液體的儲(chǔ)運(yùn)時(shí)間。另外通過超低溫氣體的回收，形成冷卻循環(huán)，可以有效降低內(nèi)容器預(yù)冷周期。通過超低溫氣體的排放，帶走內(nèi)容器吸收的熱量，防止內(nèi)罐超壓大量排出超低溫液體而造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)特征：

1.一種超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，包括外殼、設(shè)于所述外殼內(nèi)的內(nèi)容器以及間隔設(shè)置于所述外殼和所述內(nèi)容器之間的至少三層冷屏；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，所述中間冷屏為多層，多層所述中間冷屏沿徑向間隔設(shè)置，多個(gè)所述中間冷屏的中間冷卻管路由內(nèi)至外依次連通，位于最內(nèi)層的所述中間冷屏的冷卻管路與所述內(nèi)層冷卻管路連通，位于最外層的所述中間冷屏的冷卻管路與所述外層冷卻管路連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，與所述內(nèi)層冷屏相鄰的中間冷屏和所述內(nèi)層冷屏之間沿徑向的距離小于任意相鄰的兩所述中間冷屏之間沿徑向的距離，與所述外層冷屏相鄰的中間冷屏和所述外層冷屏之間沿徑向的距離大于任意相鄰的兩所述中間冷屏之間沿徑向的距離；和/或，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，所述外層冷屏與所述中間冷屏之間沿徑向的間隔大于所述內(nèi)層冷屏和所述中間冷屏之間沿徑向的間隔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，所述內(nèi)容器與所述內(nèi)層冷屏之間沿徑向的間隔為10～30mm，和/或，所述內(nèi)層冷屏與所述中間冷屏之間沿徑向的間隔為10～30mm，和/或，所述外層冷屏與所述中間冷屏之間沿徑向的間隔為10～40mm，和/或，所述外層冷屏與所述外殼之間沿徑向的間隔為10～60mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，所述內(nèi)容器包括內(nèi)筒體以及分列于所述內(nèi)筒體兩端的內(nèi)封頭；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，所述外層冷卻管路上連接有一輸出管路，所述輸出管路的另一端伸出所述外殼外；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，所述外層冷卻管路以及與之連接的中間冷卻管路之間連接有一回收管路，所述回收管路伸出所述外殼；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，所述內(nèi)層冷卻管路、所述中間冷卻管路和所述外層冷卻管路的材質(zhì)為銅或不銹鋼；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，所述內(nèi)層冷卻管路以u(píng)型、直線或螺旋方式布置，所述中間冷卻管路以u(píng)型、直線或螺旋方式布置，所述外層冷卻管路以u(píng)型式或螺旋式布置。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，其特征在于，所述超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器還包括：

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種超低溫液體儲(chǔ)運(yùn)容器，包括外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的內(nèi)容器以及間隔設(shè)置于外殼和內(nèi)容器之間的至少三層冷屏；至少三層冷屏包括：內(nèi)層冷屏，其包括與內(nèi)容器的上部連通的內(nèi)層冷卻管路；至少一中間冷屏，其間隔設(shè)置于內(nèi)層冷屏的外周，中間冷屏包括與內(nèi)層冷卻管路連通的中間冷卻管路；外層冷屏，其間隔設(shè)置于中間冷屏的外周，外層冷屏包括與中間冷卻管路相連通的外層冷卻管路，外層冷卻管路包括連接所述中間冷卻管路的第一端，以及遠(yuǎn)離第一端且與外界相通的第二端。

技術(shù)研發(fā)人員：海航,羅永欣,周小翔,趙林,劉磊,蔣平安,沈衛(wèi)東,張?jiān)苿P
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南通中集能源裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240110
技術(shù)公布日：2024/10/10