專利名稱：一種低溫絕熱容器制造抽真空的加熱方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系低溫絕熱容器的一種制造方法及其裝置，特別是涉及低溫絕 熱容器抽真空工藝過程中加熱的方法及其裝置。背景技術(shù)：
眾所周知，低溫絕熱容器的夾層真空狀況是決定容器質(zhì)量的關(guān)鍵，在 容器的制造過程中怎樣經(jīng)濟有效地獲得高真空是其中重要環(huán)節(jié)。研究表 明，溫度提高除蒸發(fā)水分外，還能增加分子平均運動速度及加大材料的放 氣量。因此，目前生產(chǎn)廠家在抽真空時普遍采用隧道式，又稱箱式外加熱 烘烤干燥法以提高抽真空進程。外加熱烘烤干燥法箱體體積龐大。其基本結(jié)構(gòu)為在一個呈隧道式的矩 形大加熱箱中，底部是承托滾軸，在滾軸上并列放置若干件低溫絕熱容 器，對整個加熱箱進行加熱，并由上方設(shè)置的管路通過真空泵抽取真空到 規(guī)定指標。由于低溫絕熱容器結(jié)構(gòu)和材料的特殊性，使得此法存在著耗能高、效 率低等諸多缺陷。外加熱的作用是使容器夾層包括多層絕熱材料的層間溫度提高才能達 到理想的效果。而實際是一邊抽真空， 一邊加熱。容器夾層達到一定真空 度后，其傳熱效果甚微。而絕熱材料大多為多孔介質(zhì)，吸氣性強，有一定 的濕度。氣體分子滲透至多層窄縫間，抽氣阻力大。而絕熱材料的輻射特 性更決定了熱量難以滲透至層間窄縫，抽氣阻力大。隧道式(箱式)外加熱烘烤干燥法所用箱體內(nèi)容積大，散熱面積大， 能耗大，浪費大。外加熱烘烤干燥法還有所用箱體的門、窗的多處縫隙熱 量泄漏，故采用外加熱烘烤干燥法加熱持續(xù)時間長，溫度的穩(wěn)定性差。由于現(xiàn)有技術(shù)的低溫絕熱容器制造抽真空的加熱方法及其裝置存在以上缺陷，希望和需要能提供一種有所改善的方法和裝置來減輕避免以上不 足，降低能耗。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是擬提供能避免和減輕現(xiàn)有技術(shù)能耗大、功效差的缺 陷，提供有別于現(xiàn)有技術(shù)的低溫絕熱容器制造抽真空的加熱方法及其裝置。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種低溫絕熱容器制造抽真空的加熱方法，在對容器進行加熱的同時 對容器的夾層抽真空，其特征在于，對低溫絕熱容器的加熱在容器的內(nèi)部 進行。進一步，所述的內(nèi)部加熱同時抽真空方法，其特征在于-① 當(dāng)真空壓強低于1X 10Pa時開啟真空泵，對低溫絕熱容器的夾層進入預(yù)抽真空，預(yù)熱溫度110。C，預(yù)抽時間lh 2h;② 真空度達到6.5 X 10"Pa時轉(zhuǎn)入抽高真空，與預(yù)抽連續(xù)進行，操作中先關(guān)閉預(yù)抽閥然后打開前級閥，最后打開高閥；③ 抽高真空，起始真空度為6.5 X 10—2Pa ，加熱溫度為250 °C 320°C;④ 加熱溫度為250 °C，自預(yù)抽階段持續(xù)抽取120 144 h ，真空度達 5.0 X l(r4Pa終結(jié)。一種低溫絕熱容器制造抽真空的加熱裝置，其特征在于，所述加熱裝 置的加熱元件為呈棒狀的加熱電偶，在所述低溫絕熱容器的上方配置真空 管路，真空管路通至真空泵。 所述真空泵的功率為真空度低于5.0 X 10—4Pa 。進一步，所述棒狀的加熱電偶直徑小于容器口直徑。進一步，所述加熱電偶加熱溫度大于320 °C。采用本技術(shù)方案，具有如下有益效果，尤其與外加熱對比優(yōu)點更明顯外加熱的作用是使容器夾層包括多層絕熱材料的層間溫度提高才能達 到理想的效果。而實際是一邊抽真空， 一邊加熱。容器夾層達到一定真空 度后，其傳熱效果甚微。而絕熱材料大多為多孔介質(zhì)，吸氣性強，有一定 的濕度。氣體分子滲透至多層窄縫間，抽氣阻力大。而絕熱材料的輻射特 性更決定了熱量難以滲透至層間窄縫。而內(nèi)置式加熱法則有很大的不同， 容器內(nèi)膽除頸部機械構(gòu)件外，其余地方完全被多層絕熱材料包裹，熱量除 了向真空夾層滲透外，別無途徑。當(dāng)瓶體夾層達到一定真空度后，加熱效果更好，溫度上升迅速，到達設(shè)定溫度的時間比外加熱烘烤干燥法快5至 6倍，保溫效果更為明顯。實踐數(shù)據(jù)表明在用內(nèi)置式加熱法的整個抽真空 加熱過程中，儀器顯示有近一半時間溫度穩(wěn)定在設(shè)定值，而系統(tǒng)處于停止 加熱的保溫狀態(tài)(當(dāng)溫度達到設(shè)定值時，自動溫控裝置會關(guān)閉停止加熱， 溫度下降偏離設(shè)定值時，系統(tǒng)自動起動，重新加熱)。而且傳導(dǎo)到外殼處 的熱量逐漸減少，至最后可幾近忽略。這同時也決定了用內(nèi)置式加熱法可 設(shè)定更高的加熱溫度，而不必顧忌釬焊于緊貼外殼內(nèi)壁的蒸發(fā)盤管熔化掉 落，并對于維持真空作用的吸氣劑一一分子篩及催化劑的活化作用十分有 利。由此縮短加熱周期，提高了抽真空效率，提升了產(chǎn)品品質(zhì)， 一舉數(shù) 得。更重要的是外加熱烘烤干燥法的隧道式箱體對容器的體積、直徑、高 度均有限制，只能比箱體小不能比箱體大，對產(chǎn)品不具備通用性。而內(nèi)置 式加熱法幾乎適應(yīng)所有容器，并可單個加熱，具備靈活、廣泛的特點。綜上所述，內(nèi)置式加熱法新穎、獨特的理論和實踐，具有成本低、勞 動生產(chǎn)率高，加熱效率高，節(jié)約能源等優(yōu)點，更符合如今國家正大力倡導(dǎo) 的科學(xué)創(chuàng)新、節(jié)能降耗的宗旨和要求。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)外加熱裝置的主視圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)外加熱裝置的俯視圖；圖3是本發(fā)明低溫絕熱容器制造抽真空的加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意中，l一頸圈；2—加熱電偶；3—內(nèi)膽；4—多層絕熱材料； 5—蒸發(fā)盤管；6—外殼；7—分子篩；8—抽真空管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作詳細說明。如圖3所示， 一種低溫絕熱容器制造抽真空的加熱方法，對低溫絕熱 容器的內(nèi)部進行加熱，同時對低溫絕熱容器的夾層抽真空。 所述的內(nèi)部加熱同時抽真空方法，其特征在于① 當(dāng)真空壓強低于1X 10Pa時開啟真空泵，對低溫絕熱容器的夾層進入預(yù)抽真空，預(yù)熱溫度110"C，預(yù)抽時間lh 2h;② 真空度達到6.5 X 10—2pa時轉(zhuǎn)入抽高真空，與預(yù)抽連續(xù)進行，操作 中先關(guān)閉預(yù)抽閥然后打開前級閥，最后打開高閥；③ 抽高真空，起始真空度為6.5 X 10—2Pa ，加熱溫度為250 。C 320。C;④ 加熱溫度為25(TC，自預(yù)抽階段持續(xù)抽取120 144小時，真空度 達5.0 X l(TPa終結(jié)。一種低溫絕熱容器制造抽真空的加熱裝置，所述加熱裝置的加熱元件 為呈棒狀的加熱電偶，在所述低溫絕熱容器的底部設(shè)置滾軸，在所述低溫 絕熱容器的上方配置真空管路，真空管路通至真空泵。所述真空泵的功率 為真空度低于5.0 X 10—4Pa 。如圖1 、 2所示，隧道式(箱式)外加熱烘烤干燥法所用箱體內(nèi)容積 為2. OmXO. 8mX 5. 5m=8. 8m3=8800升。而內(nèi)置式加熱法它工作的對象即容 器本身，故10只175L焊接絕熱氣瓶的總?cè)莘e為175 X 10=1750升。如果用 以上二種方法分別對10只需抽真空的175L焊接絕熱氣瓶加熱那么需要加熱 的空間之比為8800/1750=5.03 。也就是說不考慮其它因素，隧道式(箱 式)外加熱烘烤干燥法的加熱功率設(shè)置應(yīng)是內(nèi)置式加熱法的5倍多，才能 達到相同的效果。外加熱烘烤干燥法箱體體積龐大的另一弊病是散熱面積大。單只175L焊接絕熱氣瓶的外表面積為2.35m2 ， 10只175L焊接絕熱氣瓶的外表面積總 計為23. 5m2 。而1只外加熱烘烤干燥法所用箱體外表總面積為34. 5m2 ，散 熱面積是內(nèi)置式加熱法的34. 5/23. 5=1. 47倍。外加熱烘烤干燥法通常采用石棉或玻璃纖維等材料作為箱體的的保溫 材料，它的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.06—0. 1之間，而175L焊接絕熱氣瓶的多層絕 熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)為O. 000524，兩者之比為114. 5 — 190.8 ，這重要物理 特征體現(xiàn)了保溫性能的優(yōu)劣程度。再考慮到外加熱烘烤干燥法還有所用箱體的門、窗的多處縫隙熱量泄 漏，它的整體熱損耗比內(nèi)置式加熱法高出許多，故采用外加熱烘烤干燥法 加熱持續(xù)時間長，溫度的穩(wěn)定性差。從設(shè)備的成本分析，如采用通常甲、乙二組各10件容器輪換抽真空配 置的話，內(nèi)置式加熱法僅需配加熱電偶20件，單價為650元/件，總成本 為20 X 650=13000元；外加熱烘烤干燥法需隧道式箱體2件，單價約為 28000元/件，總成本為2 X 28000=56000元。后者投資成本遠高于前 者，而且前者維修簡便，裝卸時加熱電偶插進撥出，方便迅捷。而后者需 冷卻之后再操作，勞動強度大，占用時間長，影響生產(chǎn)率的提高。
權(quán)利要求
1.一種低溫絕熱容器制造抽真空的加熱方法，在對容器進行加熱的同時對容器的夾層抽真空，其特征在于，對低溫絕熱容器的加熱在容器的內(nèi)部進行。
2 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫絕熱容器制造抽真空的加熱方法，其特 征是所述的內(nèi)部加熱同時抽真空方法為① 當(dāng)真空壓強低于1X 10Pa時開啟真空泵，時開啟真空泵，對低溫絕 熱容器的夾層進入預(yù)抽真空，預(yù)熱溫度110。C，預(yù)抽時間lh 2h;② 真空度達到6.5 X l(T2Pa時轉(zhuǎn)入抽高真空，與預(yù)抽連續(xù)進行，操作中 先關(guān)閉預(yù)抽閥然后打開前級閥，最后打開高閥；③ 抽高真空，起始真空度為6.5 X 10—2Pa ，加熱溫度為250 °C 320。C;④ 加熱溫度為250 。C，自預(yù)抽階段持續(xù)抽取120 144h，真空度達5.0 X 10—4Pa終結(jié)。
3. —種低溫絕熱容器制造抽真空的加熱裝置，其特征在于，所述加熱 裝置的加熱元件為呈棒狀的加熱電偶，在所述低溫絕熱容器的上方配置真空 管路，真空管路通至真空泵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫絕熱容器制造抽真空的加熱裝置，其特 征是所述真空泵的功率為真空度低于5.0 X l(TPa 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫絕熱容器制造抽真空的加熱裝置，其特征是所述棒狀的加熱電偶直徑小于容器口直徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫絕熱容器制造抽真空的加熱裝置，其特 征是所述加熱電偶加熱溫度大于320 °C。
全文摘要
本發(fā)明系低溫絕熱容器抽真空工藝過程中加熱的方法及其裝置。一種低溫絕熱容器制造抽真空的加熱方法，在對容器進行加熱的同時對容器的夾層抽真空，加熱在容器的內(nèi)部進行。其方法為①當(dāng)真空壓強低于1×10Pa時開啟真空泵，時開啟真空泵，對低溫絕熱容器的夾層進入預(yù)抽真空，預(yù)熱溫度110℃，預(yù)抽時間1h～2h；②真空度達到6.5×10^-2Pa時轉(zhuǎn)入抽高真空，與預(yù)抽連續(xù)進行，操作中先關(guān)閉預(yù)抽閥然后打開前級閥，最后打開高閥；③抽高真空，起始真空度為6.5×10^-2Pa，加熱溫度為250℃～320℃；④加熱溫度為250℃，自預(yù)抽階段持續(xù)抽取120～144h，真空度達5.0×10^-4Pa終結(jié)。內(nèi)置式加熱法及其裝置幾乎適應(yīng)所有規(guī)格的容器，加熱效率，節(jié)約能源等方面具有顯著優(yōu)點。
文檔編號F04B37/06GK101216024SQ200810043029
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者孫方中, 兵 沈, 陳悅中 申請人:上海高壓容器有限公司