深低溫液化氣體貯槽

常采用的有普通絕熱、高真空絕熱、真空粉末絕熱及真空多層絕熱等形式。

又稱堆積絕熱。在常壓的絕熱夾層中填充或在內(nèi)筒上包扎低導(dǎo)熱率的絕熱材料，以減少對(duì)流換熱和輻射換熱，從而達(dá)到絕熱的目的。為提高并保持貯槽的絕熱效果，絕熱層一般較厚，并充以干燥氮?dú)?。普通絕熱主要適用于大型液氧、液氮和液化天然氣貯槽。

將貯槽絕熱夾層內(nèi)抽至真空(一般為1.33×10(~1.33×10(帕),從而大大降低夾層內(nèi)氣體的對(duì)流傳熱。導(dǎo)入內(nèi)筒的熱量主要由輻射熱引起。為減少輻射熱，內(nèi)、外筒用低輻射系數(shù)的材料如銅、鋁和不銹鋼等金屬板制作，并經(jīng)拋光處理。為保持高真空，夾層內(nèi)放有一定數(shù)量的吸附劑如硅膠、活性炭或分子篩等。但為確保安全液氧容器禁用活性炭。高真空絕熱主要適用于小型液氧和液氮容器。

在絕熱夾層內(nèi)填充一定密度和粒度的粉末材料(大多數(shù)用珠光砂)，從而在較低真空度1.33帕下獲得較好的絕熱效果。由于真空粉末起到屏蔽、輻射的作用,氣體導(dǎo)熱也被減弱,絕熱性能比普通絕熱、高真空絕熱都好。為長(zhǎng)期保持真空度，夾層內(nèi)放置一定數(shù)量的吸附劑。真空粉末絕熱廣泛應(yīng)用于液氧、液氮、液氬的中型貯槽。

在絕熱夾層的內(nèi)筒上纏繞多層具有低輻射系數(shù)的金屬箔，并以具有低導(dǎo)熱系數(shù)、一定機(jī)械強(qiáng)度的材料如玻璃纖維布或紙作間隔物，在夾層內(nèi)保持1.33×10(~1.33×10(帕的高真空，從而形成由一層反輻射層與一層間隔物相間的真空多層絕熱結(jié)構(gòu)。真空多層絕熱中，多層鋁箔有效地屏蔽輻射熱流，達(dá)到了高效絕熱的目的，故有超級(jí)絕熱之稱。這種絕熱適用于更低溫度的液氫、液氦貯槽。隨著制造技術(shù)和絕熱材料的發(fā)展，真空多層絕熱已推廣應(yīng)用到小型液氧、液氮貯槽上。

深低溫液化氣體貯槽的工作壓力是按使用要求而定的。用于貯存的貯槽壓力較低,一般低于0.1兆帕，而有自增壓系統(tǒng)帶氣化器的貯槽壓力都比較高，一般為0.1~1.6兆帕。根據(jù)深低溫液化氣體的性質(zhì)、用途、容量及安裝形式，貯槽通常分為小型容器、固定式和移動(dòng)式貯槽。小型容器

又稱杜瓦容器,圖1[小型容器的典型結(jié)

固定式貯槽 普遍用于零點(diǎn)幾到數(shù)千立方米的深低溫液化氣體的貯存。

固定式貯槽 普遍用于零點(diǎn)幾到數(shù)千立方米的深低溫液化氣體的貯存。 圖2為固定式貯槽的結(jié)構(gòu)。一般100米3以下的液氧、 液氮貯槽采用真空粉末絕熱,而100米3以上的液氧、液氮貯槽采用普通絕熱。中、小型液氫、液氦貯槽采用真空多層絕熱。容積為數(shù)千到數(shù)萬(wàn)立方米的液化天然氣的地面貯槽(用金屬制造)或地下貯槽(用混凝土和木材制造)均采用普通絕熱。 移動(dòng)式貯槽 移動(dòng)式貯槽的結(jié)構(gòu)與固定式貯槽相同。裝有貯槽的汽車、火車或船舶分別稱液化氣體公路槽車. 移動(dòng)式貯槽在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上必須特別考慮運(yùn)輸時(shí)沖擊力的影響。液氧、液氮槽車一般采用真空粉末絕熱;液氫、液氦槽車采用真空多層絕熱。液化天然氣的運(yùn)輸船采用普通絕熱。

深低溫液化氣體貯槽的主要性能指標(biāo)是蒸發(fā)率。 是貯槽在單位時(shí)間內(nèi)由于外界熱量傳入而引起蒸發(fā)的液化氣體量與所貯運(yùn)的深低溫液體的額定容量的比值。蒸發(fā)率因貯槽容量、介質(zhì)和絕熱形式而不同。

對(duì)深低溫設(shè)備的材料有特殊的要求，不能使用脆性材料。常用的材料有銅、防銹鋁和奧氏體不銹鋼等。深低溫液化氣體貯槽或氫、氦液化設(shè)備因所處的溫度水平極低，須選用導(dǎo)熱性差的材料如德國(guó)銀等，并采取防止輻射熱侵入的措施以減少冷損失。

常用的原料氣分離原理有深低溫精餾、深低溫分凝和深低溫吸附三種。

深低溫是指遠(yuǎn)低于普通制冷工程所達(dá)到和應(yīng)用的溫度，其范圍一般為120K到接近絕對(duì)零度。深低溫設(shè)備的用途很廣，例如氧液化設(shè)備和氫液化設(shè)備能生產(chǎn)液氧和液氫，可作為火箭的推進(jìn)劑;氦液化設(shè)備可生產(chǎn)液氦，用于研究超導(dǎo)材料、超導(dǎo)電技術(shù)、空間技術(shù)等;又如用深低溫天然氣分離設(shè)備可將原料氣分離，生產(chǎn)出乙烷、乙烯等輕烴化工原料;深低溫空氣分離設(shè)備可生產(chǎn)氧氣和氮?dú)?。供冶煉鋼鐵、制造合成氨等之用等等。

產(chǎn)生和維持深低溫，使原料氣液化或分離并提純其組分的設(shè)備，又稱深度冷凍設(shè)備。深低溫是指遠(yuǎn)低于普通制冷工程所達(dá)到和應(yīng)用的溫度，其范圍一般為120K到接近絕對(duì)零度。深低溫設(shè)備的用途很廣。例如，氧液化設(shè)備和氫液化設(shè)備能生產(chǎn)液氧和液氫，作為火箭的推進(jìn)劑;氦液化設(shè)備可生產(chǎn)液氦，用于研究超導(dǎo)材料、超導(dǎo)電技術(shù)、空間技術(shù)等。又如用天然氣分離設(shè)備將原料氣分離，可生產(chǎn)乙烷、乙烯等輕烴化工原料;空氣分離設(shè)備可生產(chǎn)氧氣和氮?dú)?，供冶煉鋼鐵、制造合成氨等之用。20世紀(jì)70~80年代，空氣分離設(shè)備在煤的氣化、污水處理、紙漿漂白、石油蛋白的發(fā)酵和集成電路板生產(chǎn)等新領(lǐng)域得到了應(yīng)用和推廣。