專利名稱：低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及低溫冷箱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在低溫冷箱中的管道穿壁結(jié) 構(gòu)。
背景技術(shù)：
合成氨工藝中的液氮洗冷箱、乙烯裝置中的乙烯冷箱、天然氣液化裝置中的天然 氣液化冷箱、空氣分離設(shè)備中的分餾塔冷箱等各種低溫冷箱，其實(shí)是在化工工藝過(guò)程中把 低溫條件下工作的部分或全部化工設(shè)備及附件集中在一個(gè)冷箱內(nèi)統(tǒng)一進(jìn)行保溫而形成的 一個(gè)低溫系統(tǒng)。人們習(xí)慣把該低溫系統(tǒng)和其內(nèi)部的低溫工藝裝置、管道、儀器儀表、閥門、 分離器、絕熱材料和冷箱體等設(shè)備統(tǒng)稱為冷箱(如液氮洗冷箱、乙烯冷箱等)。這些冷箱的 共同特點(diǎn)之一是進(jìn)出冷箱的管道部分或大部分是在低溫狀態(tài)下工作的。正是由于這一特 點(diǎn)，導(dǎo)致了冷箱中的低溫管道進(jìn)出冷箱時(shí)和常溫管道進(jìn)出冷箱時(shí)在技術(shù)要求上有很大的不 同1.低溫工作條件下的低溫管道在進(jìn)出冷箱時(shí)要求保溫低溫管道不僅在冷箱內(nèi)、 外都要保溫，在穿過(guò)冷箱時(shí)同樣要保溫，因此低溫管道不能和冷箱壁直接接觸，而常溫管路 可以和冷箱壁直接聯(lián)接。2.低溫管道由常溫狀態(tài)啟動(dòng)到降至低溫工作時(shí)，溫度變化引起的管道收縮移動(dòng)量 要比常溫管道的移動(dòng)量大很多，該收縮量不僅僅是管道本身的，還包含管道連接的低溫設(shè) 備的收縮量，因此低溫管道收縮移動(dòng)的方向是三維的，而常溫管道的移動(dòng)要簡(jiǎn)單得多。3.低溫管道和冷箱體的聯(lián)接必須是熱絕緣的，因冷箱體一般是碳鋼結(jié)構(gòu)，如果低 溫管道和冷箱體直接接觸，不僅因熱傳導(dǎo)要產(chǎn)生低溫管道的跑冷損失導(dǎo)致冷箱表面結(jié)霜流 汗，而且會(huì)使碳鋼結(jié)構(gòu)的冷箱壁凍裂，破壞了冷箱體具有的微微正壓的密封性能，使冷箱內(nèi) 的保溫材料(膨脹珍珠巖顆粒)隨氣流的外泄而外漏，不僅破壞環(huán)境衛(wèi)生，而且會(huì)使冷箱的 保溫性能下降并需要不斷補(bǔ)充保溫材料。而常溫管道則可以直接和冷箱壁聯(lián)接。由此可見(jiàn)， 低溫管道和常溫管道在進(jìn)出冷箱時(shí)的結(jié)構(gòu)有很大的區(qū)別。但是，在現(xiàn)有的低溫冷箱中，低溫管道和常溫管道通常采用相同的管道穿壁結(jié)構(gòu)， 如圖1所示。管道1在進(jìn)出冷箱時(shí)與冷箱壁2直接接觸。由此看見(jiàn)，現(xiàn)有的低溫冷箱管道 穿壁結(jié)構(gòu)不能滿足低溫條件下工作的管道和冷箱之間連接的所有技術(shù)要求。因此，對(duì)現(xiàn)有 結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提出一種能滿足該所有技術(shù)要求的低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)實(shí)為必要。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)存在的不能滿足低溫條件下工作的管道和 冷箱之間連接的所有技術(shù)要求的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種低溫管道不接觸冷箱壁 并可做三維移動(dòng)的低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為，一種低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)，包括冷箱壁和進(jìn)出 冷箱壁的低溫管道，冷箱壁具有供低溫管道穿過(guò)的通孔；該結(jié)構(gòu)還包括短圈，與該通孔壁
3面密封連接，在短圈和低溫管道之間填充有保溫材料；絕緣環(huán)，密封地設(shè)置在低溫管道的外 壁面上，并位于冷箱壁外部；皮老虎，由彈性材料制成，在短圈和絕緣環(huán)之間密封連接短圈 和絕緣環(huán)。本實(shí)用新型由短圈與冷箱壁直接接觸，在短圈和低溫管道之間設(shè)置保溫材料，避 免了低溫管道的冷量損失和可能因冷量損失導(dǎo)致的冷箱壁凍裂的危險(xiǎn)，保證了低溫冷箱的 正常安全運(yùn)行；皮老虎的設(shè)置使得低溫管道在受到外力時(shí)可以自由移動(dòng)，避免了設(shè)備由常 溫啟動(dòng)到低溫工作時(shí)因溫度下降引起的材料收縮而產(chǎn)生的附加應(yīng)力對(duì)設(shè)備和管路的損壞。

圖1為現(xiàn)有低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖2為本實(shí)用新型低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)的剖視圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖2，冷箱壁2上設(shè)置有通孔，低溫管道1從該通孔中穿過(guò)。短圈3設(shè)置在冷 箱壁2上，并與冷箱壁2上的通孔壁面密封連接。低溫冷箱內(nèi)設(shè)置有保溫材料6，在短圈3 和低溫管道1之間也填充有保溫材料，避免了低溫條件下工作的低溫管路1直接與常溫條 件下工作的冷箱壁2接觸，避免了由于溫度差引起的冷量損失和冷損失可能造成的一連串 嚴(yán)重后果。冷箱壁2上的通孔大小亦即短圈3的大小與低溫管路1的大小成正比，與低溫 管道1的工作溫度成反比，從而使得短圈3和低溫管路1之間設(shè)置的保溫層的厚度和低溫 管道工作溫度相適應(yīng)，避免了低溫管道的冷量損失和可能因冷量損失導(dǎo)致的冷箱壁凍裂的 危險(xiǎn)，保證了低溫冷箱的正常安全運(yùn)行。短圈3的外伸長(zhǎng)度與抱箍6的要求及抱緊時(shí)的工 作條件相適應(yīng)。絕緣環(huán)4由絕緣性能較好并有適當(dāng)強(qiáng)度的材料制成，內(nèi)環(huán)面緊貼在低溫管路1的 外壁面上，二者間的縫隙有密封要求。絕緣環(huán)4的厚度在能滿足抱箍6的要求前提下，越薄 越好。絕緣環(huán)4可以按安裝該環(huán)的工藝順序的不同制成整體式或半環(huán)形，當(dāng)為半環(huán)形時(shí)，兩 個(gè)半環(huán)之間密封。絕緣環(huán)4的材料絕緣性能及幾何尺寸決定了低溫管路1通過(guò)熱傳導(dǎo)傳遞 到皮老虎5冷量的多少。絕緣環(huán)4離開(kāi)低溫管路法蘭面的距離，由法蘭聯(lián)接時(shí)的工作條件 和擰緊螺栓時(shí)的工作條件來(lái)決定。皮老虎5設(shè)置在短圈3和絕緣環(huán)4之間，皮老虎5為本實(shí)用新型的關(guān)鍵零件，它不 僅能沿低溫管道1的軸向伸縮，而且能夠在沿軸向伸縮的同時(shí)，做上下左右任意方向的移 動(dòng)。皮老虎5的材料不僅具有彈性，而且還具有承受一定內(nèi)壓力和密封要求的能力及適應(yīng) 戶外露天工作的條件要求，一般由氯丁橡膠及其他填充物制成。抱箍6把皮老虎5緊緊箍在短圈3和絕緣環(huán)4上，卡緊密封。該兩個(gè)抱箍6可以 是同一種，也可以分別為不同的卡箍品種。此外，皮老虎還可以采用黏結(jié)等其他連接方式來(lái) 與短圈3和絕緣環(huán)4密封連接。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.低溫條件下工作的低溫管道不直接和常溫條件下工作的冷箱壁接觸，二者間設(shè) 置了一層厚度和管道工作溫度相適應(yīng)的保溫層，避免了低溫管道的冷量損失和可能因冷量損失導(dǎo)致的冷箱壁凍裂的危險(xiǎn)，保證了低溫冷箱的正常安全運(yùn)行。2.彈性的皮老虎可以作三維的空間變形，因此無(wú)論低溫管道作任何方向上的移 動(dòng)，都可以自由進(jìn)行，不會(huì)受到大的約束力。再加上皮老虎和低溫管道之間填充的是流動(dòng)性 很好的保溫材料，也不會(huì)對(duì)低溫管路的移動(dòng)產(chǎn)生大的約束，由此可以實(shí)現(xiàn)低溫管道的自由 伸展。避免了設(shè)備由常溫啟動(dòng)到低溫工作時(shí)因溫度下降引起的材料收縮而產(chǎn)生的附加應(yīng)力 對(duì)設(shè)備和管路的損壞。3.可以按低溫管路工作溫度幾何尺寸的差異，設(shè)計(jì)和使用不同的皮老虎尺寸規(guī) 格，來(lái)達(dá)到最合理的絕緣尺寸要求并能實(shí)現(xiàn)和外界的管道保溫設(shè)計(jì)相匹配一致的效果。4.密封性能好，低溫條件下工作的管道其外伸部分的保溫層不僅是彈性結(jié)構(gòu)而且 有著和低溫冷箱同樣的密封功能，避免了低溫冷箱密封壓力和具有流動(dòng)性的保溫材料的外 漏，保證了低溫冷箱的正常安全運(yùn)行。5.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工容易、成本低廉。
權(quán)利要求低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)，包括冷箱壁和進(jìn)出所述冷箱壁的低溫管道，所述冷箱壁具有供低溫管道穿過(guò)的通孔，其特征在于，所述低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)還包括短圈，與所述通孔壁面密封連接，在所述短圈和所述低溫管道之間填充有保溫材料；絕緣環(huán)，密封地設(shè)置在所述低溫管道的外壁面上，并位于所述冷箱壁外部；皮老虎，由彈性材料制成，在所述短圈和絕緣環(huán)之間密封連接所述短圈和絕緣環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述低溫冷箱管道穿 壁結(jié)構(gòu)還包括把所述皮老虎緊緊箍在所述短圈或絕緣環(huán)上的抱箍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述絕緣環(huán)由兩個(gè)密 封連接的半環(huán)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通孔的大小與所 述低溫管道的大小成正比。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通孔的大小與所 述低溫管道的工作溫度成反比。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種低溫冷箱管道穿壁結(jié)構(gòu)，包括冷箱壁和進(jìn)出冷箱壁的低溫管道，冷箱壁具有供低溫管道穿過(guò)的通孔；該結(jié)構(gòu)還包括短圈，與該通孔壁面密封連接，在短圈和低溫管道之間填充有保溫材料；絕緣環(huán)，密封地設(shè)置在低溫管道的外壁面上，并位于冷箱壁外部；皮老虎，由彈性材料制成，在短圈和絕緣環(huán)之間密封連接短圈和絕緣環(huán)。本實(shí)用新型能夠滿足低溫管道和低溫冷箱之間連接的所有技術(shù)要求，保證了低溫冷箱的正常安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)F16L51/02GK201599492SQ20092029550
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者俞曉良, 章有虎, 陳環(huán)琴 申請(qǐng)人:杭州中泰過(guò)程設(shè)備有限公司