CN103148292B - 真空绝热管道插接式联结器及其联结方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空绝热管道插接式联结器及其联结方法，包括：阴插头和阳插头，阴插头包括外管和内管，外管和内管的夹层缠绕绝热材料；阳插头包括第一外管、第二外管和内管，第一外管与内管的夹层缠绕绝热材料，阴插头外管和内管的夹层与被联结管段夹层连通并同时抽真空，阳插头第一外管和内管的夹层与被联结管段的夹层连通并同时抽真空，阳插头第二外管***阴插头内管，阴插头管段密封段与阳插头管段密封段采用热胀冷缩系数不同的材料相互配合。通过上述方式，本发明在深冷工况下达到真空绝热管段接插式联结器的良好的密封性能和绝热性能，且有效实现真空绝热管段简便的接插式联接，有很好的经济效益和使用价值。

Description

真空绝热管道插接式联结器及其联结方法
技术领域
本发明涉及深冷液体输送领域，特别是涉及一种具有深冷状态下自动密封功能的真空绝热管道接插式联结器及其联结方法。
背景技术
本专利主要应用于输送深冷液体（温度一般低于—100℃）的真空绝热管道管段之间的联结，通过将深冷绝热管段联结组成传输深冷介质的管路***。
由于输送深冷介质的特殊性，对于输送管段联结器提出了非常高的要求：既要确保联结接头处的密封性能，即输送介质经过联结器时不能泄漏；还要维持良好的绝热性能。另外考虑到输送管路***的应用环境，涉及到安装、维护以及因特殊情况下的拆卸等诸多情况，因此真空绝热管道联结器的设计综合考虑为：良好的密封性能，良好的绝热性能，安装便捷，拆卸方便。
现有技术中，真空绝热管道接插式联结器接插头分为阴插头和阳插头，阴阳插头分别焊连在需要联结的两根管道的端部，两者相连接组成管段联结器，阴阳插头密封面采用密封圈密封。
它的主要缺陷是，接插件连接处严重漏热，绝热性能极差；联结接头的密封性能极差，在温度由常温变化至深冷的情况下，无法可靠地密封。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种真空绝热管道插接式联结器及其联结方法，能够实现良好的密封，并解决了真空绝热管道联结器漏液、漏热严重，且拆卸困难的难题，具有很好的经济效益和使用价值。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种真空绝热管道插接式联结器，包括：阴插头和阳插头，所述阴插头包括外管、内管以及连接外管与内管并与阳插头的法兰端面对接的法兰片，所述外管和内管的夹层内缠绕绝热材料；
所述阳插头包括第一外管、第二外管、内管以及连接第一外管、第二外管和内管并与阴插头法兰端面对接的法兰片，所述第一外管与内管的夹层内缠绕绝热材料，所述阴插头与阳插头之间插接连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述阴插头通过焊接方式固定连接一被联结管段，所述阳插头通过焊接方式固定连接一被联结管段。
在本发明一个较佳实施例中，所述阴插头内管上与被联接管段焊连的一端设置有阴插头管端密封段，所述阳插头内管上与阴插头内管联接的一端设置有阳插头管端密封段，所述阴插头管端密封段与阳插头管端密封段之间在常温下为间隙配合，在深冷状态下形成紧密配合的环向密封面。
在本发明一个较佳实施例中，所述阴插头上外管和内管的夹层与被联结管段的夹层连通并同时抽真空；所述阳插头上第一外管与内管的夹层与被联结管段的夹层连通并同时抽真空。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种真空绝热管道插接式联结器的联结方法，其特征在于，阴插头内管的内径与阳插头第二外管的外径配合设置，所述阳插头的第二外管***在阴插头的内管内部。
在本发明一个较佳实施例中，所述阴插头管端密封段的环向密封面材料的热胀冷缩系数大于阳插头管端密封段的环向密封面材料的热胀冷缩系数。
本发明的有益效果是：本发明中阴插头管端密封段的密封面和阳插头管端密封段的密封面采用了不同的材料，通过材料热胀冷缩的物理性能保证了真空绝热管道插接式联结器的密封面在深冷环境下达到了良好的密封性能，解决了困扰市场多年的真空绝热管道联结器漏液、漏热严重且拆卸困难的问题，具有很好的经济效益和使用价值。
附图说明
图1是本发明真空绝热管道插接式联结器的阴插头的一较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明真空绝热管道插接式联结器的阳插头的一较佳实施例的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、阴插头，11、外管，12、内管，2、阳插头，21、第一外管，22、第二外管，23、内管，3、被联结管段，4、绝热材料，5、法兰片，6、阴插头管端密封段，7、阳插头管端密封段。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2，本发明实施例包括：
一种真空绝热管道插接式联结器，包括：阴插头1和阳插头2，所述阴插头1与阳插头2之间插接连接。
所述阴插头1上固定连接一被联结管段3，所述阳插头2上固定连接一被联结管段3。具体地，阴插头1与被联结管段3的端部之间的连接方式为焊接连接，阳插头2与被联结管段3的端部之间的连接方式为焊接连接。
所述阴插头1包括外管11、内管12以及连接外管11与内管12并与阳插头2的法兰端面对接的法兰片5，所述外管11和内管12的夹层内缠绕绝热材料4。所述阳插头2包括第一外管21、第二外管22、内管23以及连接第一外管21、第二外管22和内管23并与阴插头1法兰端面对接的法兰片5，所述第一外管21与内管23的夹层内缠绕绝热材料4。
具体地，所述阴插头1的内管12上在与被联接管段3焊连的一端设置有阴插头管端密封段6，所述阳插头2的内管22上在与阴插头1的内管12联接的一端设置有阴插头管段密封段7，所述阴插头管端密封段6与阳插头管端密封段7之间在常温下为间隙配合，在深冷状态下能自动形成紧密配合的环向密封面。
阴插头1上外管11和内管12的夹层空间在与被联结管段3焊连后，与被联结管段3的夹层空间连通，并与被联结管段3一起进行夹层抽真空；阳插头2上第一外管21与内管23的夹层空间在与被联结管段3焊连后，与被联结管段3的夹层空间连通，并与被联结管段3一起进行夹层抽真空。
此外，阴插头1上外管11和内管12的夹层内缠绕绝热材料4，阳插头2上第一外管21与内管23的夹层内缠绕绝热材料4，阴插头1和阳插头2接插相联后，整个联结器的内管全程都处于真空多层绝热保护中，实现良好的绝热性能。
一种真空绝热管道插接式联结器的联结方法，
包括：所述阴插头1上内管12的内径与阳插头上2第二外管22的外径配合设置，即阳插头2通过第二外管22插接入阴插头1的内管12。
所述阴插头管端密封段6的环向密封面材料与阳插头管端密封段7的环向密封面材料相异。
具体地，阴插头管端密封段6环向密封面材料的热胀冷缩系数大于阳插头管端密封段7环向密封面材料的热胀冷缩系数。
阴插头1的管端密封段6的环向密封面与阳插头2的管段密封段7的环向密封面之间因两种密封材料在通入深冷介质后不同的冷缩程度实现抱紧连接，具有良好的密封效果。
此外，在接插过程中，阳插头2的第二外管22全部***阴插头1的内管12内。这样，阴插头1和阳插头2的全程内管都处于真空多层绝热的保护中，实现良好的绝热性能。
阴插头1与阳插头2联结的具体工作过程为：
在通入深冷介质时，由于两种不同密封面材料的热胀冷缩性能差异很大，（例如阳插头管端密封段7的环向密封面采用特种钢，基本不收缩；而阴插头管端密封段6的环向密封面采用不锈钢，产生明显的收缩），从而阴插头管端密封段6紧紧地包住阳插头管端密封段7，实现理想的密封效果。
深冷液体排出联结器后，外层的阴插头管端密封段6的环向密封面随着温度升高而膨胀，而内层的阳插头管端密封段7的环向密封面在温度升高后基本不发生膨胀，则原先的紧固状态自动松弛，阴插头1与阳插头2自动分离。
本发明的真空绝热管道接插式联结器及其联结方法的工作原理为：
主要应用了材料的物理特性。一般的金属材料，处于深冷环境时都会有一定程度的收缩，当温度上升时又会发生膨胀，即热胀冷缩，通过材料热胀冷缩的物理性能实现了真空绝热管道插接式联结器的密封面在深冷环境下达到了良好的密封性能，为真空绝热管道管段联结器提出了一种新的设计，能够实现良好的密封效果和绝热性能。
本发明的真空绝热管道接插式联结器及其联结方法的有益效果为：
阴插头1和阳插头2的夹层空间缠绕有绝热材料4，与被联结管段3焊连后，夹层空间进行抽真空，确保管道联结器的全程内管都处于真空绝热保冷条件下，因此漏热量很少，达到了良好的绝缘绝热性能；
阴插头管端密封段6的环向密封面和阳插头管端密封段7的环向密封面采用了不同的材料，通过应用材料热胀冷缩的物理性能保证了真空绝热管道插接式联结器的密封面在深冷环境下达到了良好的密封性能，为真空绝热管道管段联结器提出了一种新的设计，该设计能够实现良好的密封效果和密封效果，解决了困扰市场多年的真空绝热管道联结器漏液、漏热严重且拆卸困难的问题，具有很好的经济效益和使用价值。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种真空绝热管道插接式联结器，其特征在于，包括：阴插头和阳插头，所述阴插头包括外管、内管以及连接外管与内管并与阳插头的法兰端面对接的法兰片，所述外管和内管的夹层内缠绕绝热材料；
所述阳插头包括第一外管、第二外管、内管、以及连接第一外管、第二外管和内管并与阴插头法兰端面对接的法兰片，所述第一外管与内管的夹层内缠绕绝热材料，所述阴插头与阳插头之间插接连接，
所述阴插头通过焊接方式固定连接一被联结管段，所述阳插头通过焊接方式固定连接一被联结管段，所述阴插头内管上与被联接管段焊连的一端设置有阴插头管端密封段，所述阳插头内管上与阴插头内管联接的一端设置有阳插头管端密封段，
所述阴插头管端密封段与阳插头管端密封段之间在常温下为间隙配合，在深冷状态下形成紧密配合的环向密封面，所述阴插头密封段的环向密封面材料的热胀冷缩系数大于阳插头密封段的环向密封面材料的热胀冷缩系数。
2.根据权利要求1所述的真空绝热管道插接式联结器，其特征在于，所述阴插头上外管和内管的夹层与被联结管段的夹层连通并同时抽真空；所述阳插头上第一外管、第二外管与内管的夹层与被联结管段的夹层连通并同时抽真空。
3.一种如权利要求1所述的真空绝热管道插接式联结器的联结方法，其特征在于，阴插头内管的内径与阳插头第二外管的外径配合设置，所述阳插头的第二外管***在阴插头的内管内部。
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