高真空多层低温绝热管道抽真空工艺试验研究

发布时间：2017-04-24 08:06

  本文关键词：高真空多层低温绝热管道抽真空工艺试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着低温技术的发展，低温液体从最早的高端技术的应用逐步向工业生产和民用生活领域渗透。低温液体适用领域的拓展也带动了低温容器和低温管道的设计及制造向着多元化方向改变。LNG作为新能源而快速的发展也带动了低温设备尤其低温管道的需求。因此低温液体输送管道的良好绝热性能的是提高经济效益的关键。 抽真空技术是低温真空设备的关键工艺，在低温容器上的应用以比较广泛，但对于低温绝热管道的抽真空工艺的改进还需进一步的研究。本文首先介绍了低温绝热的方式和绝热材料的选择，分析了高真空多层绝热的传热机理，然后确定了低温绝热管道的设计过程，给出了设计过程中各部分的计算步骤，，再对低温绝热管道抽真空工艺以及工艺中的关键步骤作了详细介绍。在试验阶段，本文主要对低温绝热管道抽真空工艺的加热、氮气置换和液氮冷阱吸附三个阶段进行了试验验证，通过对管道的常态和冷态真空度、漏放气速率以及表面温度的数据分析，对改进的低温绝热管道抽真空工艺中的氮气置换阶段进行了试验验证，最终确定最优的低温管道抽真空工艺。
【关键词】：低温绝热管道 抽真空 高真空绝热 氮气置换
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK172;TB751
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 绪论10-12
• 1.1 课题的背景及意义10
• 1.2 低温绝热真空管的发展与应用现状10-11
• 1.3 本文的主要内容11-12
• 第二章 低温绝热输送管道绝热方式与传热分析12-30
• 2.1 绝热方式12-16
• 2.1.1 非真空绝热12-13
• 2.1.2 高真空绝热13
• 2.1.3 真空粉末绝热13-15
• 2.1.4 高真空多层绝热15-16
• 2.2 绝热形式的比较16
• 2.2.1 绝热形式的原理和绝热性能16
• 2.2.2 绝热形式优缺点比较16
• 2.3 绝热形式的选择16-17
• 2.4 真空多层绝热的传热特性17-23
• 2.4.1 真空多层绝热中的辐射传热18-20
• 2.4.2 真空多层绝热中的气体导热20-21
• 2.4.3 真空多层绝热中的固体导热21-23
• 2.5 绝热材料23-27
• 2.5.1 绝热材料的种类23
• 2.5.2 绝热材料的热物理性质23-27
• 2.6 吸附剂27-29
• 2.7 本章小结29-30
• 第三章 高真空多层绝热低温管道设计30-41
• 3.1 设计条件30-31
• 3.1.1 设计压力30
• 3.1.2 设计温度30
• 3.1.3 载荷条件30-31
• 3.1.4 厚度附加量31
• 3.2 低温管道材料的选择31-33
• 3.2.1 内外管材料的选择31-32
• 3.2.2 波纹补偿器的选型32-33
• 3.3 低温绝热管的结构设计33-35
• 3.3.1 支撑结构33-34
• 3.3.2 多层绝热结构34-35
• 3.3.3 绝热管接头结构35
• 3.4 低温绝热管道的计算35-40
• 3.4.1 低温绝热管的强度计算35-37
• 3.4.2 低温绝热管的吸附剂量的计算37-38
• 3.4.3 低温绝热管的绝热计算38-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 真空多层绝热抽真空技术理论41-53
• 4.1 抽空过程的微观解释41-44
• 4.1.1 压力较高时气体中的质量迁移41-43
• 4.1.2 低压下气体的质量迁移43-44
• 4.2 吸附理论44-48
• 4.2.1 吸附现象44-45
• 4.2.2 物理吸附和化学吸附45-47
• 4.2.3 吸附和脱附速率47-48
• 4.3 氮气置换加热工艺在抽真空中的作用分析48-49
• 4.3.1 置换作用48-49
• 4.3.2 加热和席卷作用49
• 4.4 冷阱在抽真空中的理论分析49-50
• 4.4.1 低温捕集49-50
• 4.4.2 冷阱冷凝原理50
• 4.5 真空多层绝热夹层中的气源50-51
• 4.5.1 真空夹层的漏气50-51
• 4.5.2 真空夹层中材料的放气51
• 4.6 真空多层绝热夹层中的抽真空工艺51-52
• 4.7 本章小结52-53
• 第五章 真空绝热低温管抽真空工艺试验研究53-67
• 5.1 试验目的53
• 5.2 试验装置53-54
• 5.3 加热工艺的试验验证54-56
• 5.3.1 试验过程54-55
• 5.3.2 试验结果分析55-56
• 5.4 氮气置换工艺的试验验证56-59
• 5.4.1 试验准备及氮气置换工艺注意事项56
• 5.4.2 试验过程56-57
• 5.4.3 试验结果分析57-59
• 5.5 冷阱低温吸附工艺的试验验证59-62
• 5.5.1 试验准备59-60
• 5.5.2 试验过程60-61
• 5.5.3 试验结果分析61-62
• 5.6 氮气置换过程中充氮静置时间与抽空时间的比较试验62-66
• 5.6.1 试验准备62
• 5.6.2 试验步骤62-63
• 5.6.3 试验结果分析63-66
• 5.7 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文73-75

【参考文献】

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