真空絕熱板的研制及其熱性能分析.pdf

1、山東臨清迅力特種汽車公司，力圖在真空預冷和真空絕熱兩方面有所建樹，開發(fā)了廂壁真空隔熱，廂內(nèi)真空預冷的特種車。 本文對迅力特種汽車公司在制的真空預冷車進行了校核計算，結(jié)果表明車廂真空夾層的保溫能力僅及擁有同樣墻體厚度的泡沫保溫車。真空夾層中的龍骨承受不了由于抽真空導致的每平方米十噸的壓力，廂內(nèi)抽真空后，內(nèi)蒙皮會與龍骨分離，車輛行駛時的慣性力會很快將內(nèi)蒙皮扯壞；針對該車的強度和保溫兩方面弱點，建議將該半成品車改為固定式真空預冷庫，打

2、開內(nèi)蒙皮，焊接型材補強，并用支桿加彈簧或礦井的液壓支護給予車廂一向外的預應力，以抵消一部分內(nèi)外壓差。為該公司提出了新的真空預冷車設(shè)計方案，其結(jié)構(gòu)采用異型方鋼管作框架。車廂壁采用發(fā)泡與貼超薄真空絕熱板結(jié)合的方式保溫。 真空絕熱板有著平整的或其它模制外形，里面包著真空以構(gòu)成熱阻。真空絕熱板的隔熱效果比傳統(tǒng)的聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫和纖維板一般高幾倍。超薄真空絕熱板，以均勻布置的直徑為幾個毫米的陶瓷球等為支撐物，外表面采用可彎曲的薄金

3、屬板焊接封口。首選的金屬板是低導熱率的金屬，例如不銹鋼板或鈦合金板，它們在真空環(huán)境中都是容易焊接的并且有足夠的硬度和剛性，使它們不至于裹著球，使此板可以形成彎曲，因此，每一個球形珠子和金屬薄壁之間維持著點接觸。固體導熱因采用低熱導率材料及球和壁間的點接觸而降低。若在10<'-4>乇以上高真空度下封口，氣體傳熱幾乎停止。因板粗糙度低，板壁間的輻射換熱被抑制。 珠子最初被涂上一層聚苯乙烯或類似粘合劑材料，然后將這些珠子傾瀉到珠子“夾

4、具”的表面，該“夾具”的表面有很多小坑以迫使珠子按合適的距離間隔放置。薄壁被加熱并且壓到珠子的頂部。來自薄壁的熱量熔化了珠子表面的聚苯乙烯，使珠子粘到薄壁上。然后真空絕熱板在真空室釬焊室里被加熱到足夠的溫度來破壞聚苯乙烯，使之成為更易揮發(fā)的苯乙烯而蒸發(fā)。在這個溫度條件下，真空絕熱板的腔體可以被抽真空，并且保持真空，它的邊緣被焊接保持其內(nèi)部真空度，珠子因為作用在板外面的大氣壓力而被固定在原位置。珠子也可用保持架或其它方式固定等。

5、用有限元軟件Msc．patran/tiestran對真空絕熱板的最佳布球方式的分析結(jié)果表明，在珠子保持14～30mm間距的情況下，薄板的應力和變形是可以被接受的。本文探討了篩選和均布珠子的夾具，以及適合試驗及小批量生產(chǎn)的真空釬焊爐的設(shè)計。真空釬焊爐是扁的長方體，有著特殊的引線方式，即保證安全，又不破壞真空釬焊室的密封。在焊接和抽真空前，可將吸氣劑放入真空絕熱板，以便在長期使用過程中，吸收從珠子和薄壁釋放出的任何少量氣體。本文設(shè)計并比較了