新型極低温真空断熱フレキシブルホースの設計 パート2

ジョイント設計

極低温多層断熱管の熱損失は主に継手部から発生します。極低温継手の設計では、熱漏れが少なく、シール性能が確実になるように工夫されています。極低温継手は凸型継手と凹型継手に分けられ、二重シール構造設計を採用しています。各シールにはPTFE製のシールガスケットが用いられているため、断熱性が向上し、同時にフランジ形状による取り付けが容易になっています。図2は、スピゴットシール構造の設計図です。締め付け工程では、フランジボルトの第1シールのガスケットが変形してシール効果を発揮します。フランジの第2シールでは、凸型継手と凹型継手の間に一定の隙間があり、この隙間は細長く設計されているため、隙間に入り込んだ極低温液体が気化し、空気抵抗を形成して極低温液体の漏れを防ぎます。また、シールパッドが極低温液体に接触しないため、信頼性が高く、継手の熱漏れを効果的に抑制できます。

内部ネットワークと外部ネットワークの構造

Hリングスタンピングベローズは、内外のネットワーク本体のチューブビレットとして採用されています。H型波形フレキシブルボディは、連続した環状波形を持ち、柔軟性に優れ、ねじり応力が発生しにくいため、高い耐久性が求められるスポーツ施設に適しています。

リングスタンピングベローズの外層には、ステンレス鋼製の保護メッシュスリーブが装備されています。メッシュスリーブは、金属線または金属ベルトを一定の順序で繊維状の金属メッシュに組み合わせたものです。メッシュスリーブは、ホースの耐荷重性を強化するだけでなく、波形ホースを保護する役割も果たします。シース層の数とベローズの被覆度が増加すると、金属ホースの耐荷重性と外部からの衝撃に対する耐性が向上しますが、シース層の数と被覆度の増加はホースの柔軟性に影響を与えます。総合的に考慮した結果、極低温ホースの内側と外側のネット本体には、ネットスリーブ層が採用されています。内側と外側のネット本体間の支持材には、断熱性に優れたポリテトラフルオロエチレンが使用されています。

結論

本稿では、低温充填コネクタの着脱動作における位置変化に対応できる新型低温真空ホースの設計方法を概説する。この方法は、DN50~DN150シリーズの極低温推進剤搬送システム用極低温真空ホースの設計・加工に適用され、一定の技術的成果が得られた。このシリーズの極低温真空ホースは、実際の使用条件下での試験に合格した。実際の低温推進剤媒体を用いた試験において、低温真空ホースの外面および接合部に結露や結露現象は見られず、断熱性も良好であった。これは技術要件を満たしており、設計方法の妥当性を検証するとともに、類似の配管設備の設計において一定の参考価値を有する。

HL極低温機器

1992年に設立されたHL Cryogenic Equipmentは、HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd.傘下のブランドです。HL Cryogenic Equipmentは、お客様の多様なニーズに応えるため、高真空断熱極低温配管システムおよび関連サポート機器の設計・製造に取り組んでいます。真空断熱パイプとフレキシブルホースは、高真空・多層・多層構造の特殊断熱材で製造され、一連の非常に厳格な技術処理と高真空処理を経て、液体酸素、液体窒素、液体アルゴン、液体水素、液体ヘリウム、液化エチレンガス(LEG)、液化天然ガス(LNG)の移送に使用されます。

HL Cryogenic Equipment Companyの真空ジャケットパイプ、真空ジャケットホース、真空ジャケットバルブ、および相分離器の製品シリーズは、一連の非常に厳格な技術処理を経ており、液体酸素、液体窒素、液体アルゴン、液体水素、液体ヘリウム、LEG、LNGの移送に使用され、これらの製品は、空気分離、ガス、航空、電子機器、超伝導体、チップ、自動化組立、食品・飲料、製薬、病院、バイオバンク、ゴム、新素材製造、化学工学、鉄鋼、科学研究などの産業における極低温機器(極低温タンク、デュワー、コールドボックスなど)に使用されています。


投稿日時:2023年5月12日