低温吸附剂在填充加注过程中性能保护的研究

低温吸附剂,13X和5A两种分子筛的混合物,作为低温容器在役期间保证真空质量的重要部件,起到至关重要的作用。吸附剂特性活跃,在制造过程中不可避免的会与外界接触,导致部分性能的损失,如何减少吸附剂的提前吸附消耗和真空下的重新脱附,是低温真空容器制造的关键控制点,也是研究的重要方向。通过各种控制方案的对比测试,找到合适的控制方案,提高吸附剂的真实性能,为产品真空质量提供有力的保证。

Ag400直接替代PdO应用于高真空多层绝热储罐中的研究

高真空多层绝热因其超好的绝热性能而广泛的应用于低温储罐,但其夹层真空度会随着材料的放气而逐渐降低,放气的主要成分是氢气。为此,对比研究了新型廉价吸氢剂银分子筛(Ag400)和常规高价吸氢剂氧化钯(PdO)的吸氢特性。分别测定了PdO和Ag400的吸附等温线,根据BDDT理论,均为第一类吸附等温线,属于化学吸附,并用Langmuir等温式进行了分析,PdO的吸附系数为8.11,饱和吸附量为228.53 ml/g;Ag400的吸附系数为8.28,饱和吸附量为29.45 ml/g。Ag400的饱和吸附量,平均最大吸附速率和实验周期内平均吸附速率分别是PdO的13.01%,40.89%和15.92%。综合考虑吸附量和吸附速率,认为Ag400进行PdO的直接替代时,质量比例应不低于10∶1。本文可以为工程设计人员应用新型吸氢剂Ag400提供理论依据。

国产银分子筛和复合氧化物吸氢剂应用于高真空多层储罐的吸氢性能

高真空多层绝热因其超好的绝热性能而广泛的应用于低温储罐,但其夹层真空度会随着材料的放气而逐渐降低,放气的主要成分是氢气。本文设计了实验平台,研究了国产银分子筛(NewGetter)和复合金属氧化物吸氢剂(PdO&AgO)的吸附等温线。根据BDDT理论,两种等温线均属于第Ⅰ类吸附等温线,符合Langmuir吸附模型,NewGetter饱和吸附量是21.63m L/g,占PdO&AgO的12.12%。平衡压力处于相同范围内时,两种吸氢剂的平均吸附速率和最大吸附速率均随平衡压力的升高而减小;PdO&AgO的平均吸附速率比NewGetter大两个数量级,最大吸附速率比NewGetter大一个数量级。本文可以为两种吸氢剂的推广使用提供理论依据。

高真空多层绝热结构中一氧化钯吸氢特性研究

对高真空下的一氧化钯吸附氢气的特性进行了分析和研究,实验测定了一氧化钯吸附氢气的机理,不同条件下一氧化钯对氢气的吸附特性,以及设置一氧化钯对夹层漏放气的影响。实验证明,在夹层中使用恰当的混合吸附剂,可以有效减小夹层的漏放气量,提高低温储罐的寿命。

高真空多层绝热低温容器完全真空丧失后传热及绝热夹层内温度分布规律实验

在搭建了高真空多层绝热低温容器完全真空丧失传热研究实验台的基础上,分别利用干燥氮气、二氧化碳、氧气、氦气及空气为破空介质,进行了高真空多层绝热低温容器发生完全真空丧失事故后的传热实验研究。实验中通过流量计和温度采集系统测得了高真空多层绝热低温容器在发生完全真空丧失事故后的排放率和绝热夹层内的温度分布规律。实验结果表明,导入高真空多层绝热低温容器绝热夹层的气体种类对其完全真空丧失后的传热过程有很大的影响。

L形高真空多层绝热低温管道热-结构耦合分析

用于输送LNG等低温介质的高真空多层绝热(HV-MLI)低温管道常处于深冷环境且要承受流体内压,在热-结构耦合作用下的受力较为复杂。为了研究HV-MLI低温管道各部件在复杂载荷作用下的响应状况,以某水平—竖直走向的L形HV-MLI低温管道为例,建立了热-结构耦合分析有限元模型,计算得出了不同工况下的管道温度场分布情况,以及管道中内管、外管、热桥、波纹管和绝热支撑上的应力及应力随各载荷的变化关系。分析结果表明:(1)绝热支撑和热桥是影响管道漏热量的主要部件,以输送LN_2为例,通过上述两个部件的漏热量分别占管道总漏热量的49.07%和49.32%;(2)内管、外管、弯头及热桥等部件应力较小且低于材料屈服极限,实际使用过程中不易发生危险;(3)波纹管应力随输送介质温度的降低和补偿内管长度的增加而增大,水平管段波纹管的应力较高,是管道中的危险部件;(4)内管所受内压是影响绝热支撑应力的主要因素,随内管内压的增大,水平管段与竖直管段中离弯头最近的绝热支撑应力大幅增加,而远离弯头的其他位置处的绝热支撑应力变化不大,因而可适当增加离弯头最近的绝热支撑厚度,同时减少远离弯头处支撑的厚度,以便在保证强度的同时减少漏热量。

立式高真空多层绝热液化天然气(LNG)储罐的研制

介绍了立式高真空多层绝热LNG储罐的基本结构和工作原理,并对其总体漏热进行了具体分析,给出了计算公式,为绝热性能的分析和优化设计提供了依据.最后针对LNG的特殊性质进行了结构和安全性设计.

高真空多层绝热的主要影响因素

通过分析国内外的代表性文献，着重从原理及影响因素方面对高真空多层绝热的研究情况进行了论述。

高真空多层绝热低温容器整体热分析及试验验证

对35 m3高真空多层绝热低温容器在满载液氧的状态下进行热分析,得到标准状态下该容器漏热量的分布范围及相应的静态蒸发率分布,分析了导热和辐射漏热在总漏热的比重。将计算结果和静态蒸发率试验进行对比,结果符合较好,说明计算的准确性和有效性。进而分析了冷态下玻璃钢支承件和罐体的接触情况。结果可为高真空多层绝热低温容器的设计、试验和使用提供参考。

高分子吸氢剂直接替代PdO应用于高真空多层储罐的吸氢性能

高真空多层绝热因其超好的绝热性能而广泛的应用于低温容器,但其夹层真空度会随着材料的放气而逐渐降低,放气的主要成分是氢气。为此,本文设计实验平台,研究了Polymer吸氢剂的吸附特性。根据BDDT理论,Polymer吸氢剂的吸附等温线为第一类和第二类吸附等温线的组合,低平衡压力时,满足Langmuir吸附模型,高平衡压力时,满足Harkins-Jura吸附模型;吸氢剂的吸附量为同平台实验得出的贵金属吸氢剂PdO吸附量的26.69%,进行PdO的直接替代质量比例应不低于5∶1;吸氢剂的平衡压力随H_2充注次数的增加而逐渐升高,平衡时间随充注H_2压力增加呈现阶梯型升高;吸氢剂达到最大吸附速率的时间均出现在吸附开始的第一小时,最大吸附速率和24 h内平均吸附速率均与初始H_2压力接近正比例关系,而与充注H_2次数无关。本文可以为工程设计人员应用新型吸氢剂提供理论依据。

高真空多层绝热低温容器完全真空丧失后升压规律的试验研究

高真空多层绝热低温容器是一种危险性很高的压力容器。绝热夹层完全的真空丧失是可能发生在高真空多层绝热低温容器上的、并会对低温容器带来严重的安全隐患。在搭建了高真空多层绝热低温真空丧失试验台的基础上,用试验的方法研究了低温容器的绝热材料层数和初始充满率对其真空丧失后无排放贮存过程中升压的影响。试验结果表明,高真空多层绝热低温容器绝热夹层内的绝热材料层数及其初始充满率都对容器完全真空丧失后的升压过程有着重要影响。

高真空多层绝热容器真空丧失后传热研究综述

高真空多层绝热低温容器突然的真空丧失可能会引发重大的安全事故。文中综述了国内外研究者在高真空多层绝热低温容器突然的真空丧失方面的研究成果,并对未来的研究方向进行了讨论和展望。

集成式氦质谱检漏装置的研制

真空多层绝热管道漏率是否满足要求,直接关系到管道的真空寿命。传统检漏系统包含设备多、体积大、重量大,移动困难,论文研制出一种集成式氦质谱检漏装置,适合在检漏工序不可或缺但是检漏工作量较小的现场安装环境。

新型氧化钯在高真空多层绝热设备中不同数量级真空度下吸氢特性实验研究

氧化钯被公认为性能优良的吸氢剂之一。常应用于高真空多层绝热设备中维持真空。本文通过搭建实验台系统地研究新型氧化钯在不同数量级的真空度下吸氢性能、吸附速率、吸氢效率、吸附量以及平衡压强之间的关系。实验结果表明新型氧化钯最优维持的真空度为0.016 Pa,饱和吸附量为197.238 m L/g,吸附系数为60.473。并通过31组在1、10-1和10-2Pa不同数量级上反复加注氢气,观察其吸氢动态。结果表明初始加气压强2.7 Pa以下,吸氢动态曲线均呈现“L”型变化,且最终平衡压强均优于0.05 Pa。其中有24组吸氢效率均超出了91%。实验结果指出本次吸氢剂吸附类型与Langmuir模型较为吻合,即为化学吸附。实验数据同时也为这种吸氢剂以后在高真空多层设备中应用提供了参考依据。

环境压力对低温容器蒸发流量的理论分析和试验验证

建立了用于计算低温容器蒸发流量的数学模型,得出了蒸发流量与环境温度、环境压力之间的关系。结果显示,瞬时蒸发流量变化不但受到环境压力影响,同时还受到环境压力变化率以及容器内液体量的影响。提出了衡量环境压力变化对蒸发流量影响程度的无因次量,讨论了在不同漏热、不同装载量情况下环境压力变化的影响程度。以液氮为工质,对35立方米高真空多层绝热低温容器在不同地点进行了试验,试验结果与计算结果符合较好。

环境温度对高真空多层绝热性能影响的试验研究

当前的国家标准和国际标准中就环境温度对静态日蒸发率的影响采取了线性修正法,根据高真空多层绝热传热机理的分析可知导热和辐射是漏热的主要途径。通过改变环境温度,分别测量得到对应的蒸发流量;并对常规测量环境下蒸气流量的变化规律进行了测试与分析。研究表明环境温度对高真空多层绝热性能的影响是明显的,且结合传热机理分析,建议加入对辐射换热的修正来替代线性修正法。

高真空多层绝热低温液体罐式集装箱

介绍了高真空多层绝热低温液体罐式集装箱的技术参数、结构和工作流程,并对其高真空状态下绝热层的热损失进行了具体分析,给出了计算公式,并阐述了制造过程中的重点控制环节。

高真空多层绝热材料国家标准的研制

分析了高真空多层绝热材料标准在深冷容器标准体系中的地位及其现状,确定了高真空多层绝热材料标准宜包括的内容,根据压力容器等深冷设备相关的特种设备安全技术规范和标准的要求,结合行业调研情况研制了高真空多层绝热材料国家标准。

低温绝热气瓶传热计算探讨

介绍了目前低温绝热气瓶结构和工艺的发展现状,对低温绝热气瓶热传递计算进行了研究分析,指出现有热传递计算方法存在的问题,并明确了低温绝热气瓶热传递计算的方法和具体要求,可为低温绝热气瓶设计及设计文件鉴定提供参考依据;通过分析低温绝热气瓶漏热量的影响因素,为制造厂改善低温绝热气瓶产品的绝热性能提供理论指导。

低温容器的传热计算

在低温容器设计中,通过传热计算来检验低温容器的绝热结构、支撑结构和管路结构设计的合理性。本文给出了相关的传热计算方法。