CN103470948B - 一种真空多层低温容器用支撑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种支撑结构，具体涉及一种真空多层低温容器用支撑结构。所述真空多层低温容器用支撑结构包括底板、内支腿管、外支腿管、容器内胆的内下封头和容器外层的外下封头，所述内支腿管和外支腿管为同轴双层圆管，所述内支腿管的上端和内下封头相连接，所述内支腿管的下端设有弹簧组件，所述弹簧组件的底端固定在底板上，所述外支腿管的上端和外下封头相连接，所述外支腿管的下端固定在底板上。本发明的支撑结构一方面作为真空多层低温容器整体的支座，解决了内胆和外层之间的支撑问题，另一方面，解决了一直难以攻克的应力补偿问题。

Description

一种真空多层低温容器用支撑结构
技术领域
本发明涉及一种支撑结构，具体涉及一种真空多层低温容器用支撑结构。
背景技术
真空多层低温容器的设计使用中支撑结构的优劣是非常关键的问题，也是业内人士一直不断研究的关键技术之一，因为支撑系统不仅承载着整个容器和介质的重量以及各种冲击力的作用，而且在容器的内胆和外层之间同时起到连接与支撑的作用——即低温容器的冷端与热端的连接桥梁。因此一种结构良好的低温容器的支撑系统不仅需要考虑材料的机械强度、低温韧性以及绝热能力的特性，而且要考虑低温介质对内胆所产生的应力补偿问题。真空多层低温容器的内胆和外层因温差而变形不协调，在支撑系统的刚性连接部位产生局部温差应力，当该应力超过一定的极限时，就会导致支撑系统的损坏。
中国专利CN101758977A公开了一种重型夹套低温深冷贮罐的内罐的支撑结构，贮罐的内罐通过至少三根吊带悬挂在外罐的内壁上，所述的吊带的一端沿周向均匀固定在内罐的底部封头外壁上、另一端沿周向均匀固定在外罐的内壁上，在贮罐的内罐和外罐之间的上部和下部，分别沿周向均与设置有至少三处支撑结构，每处支撑结构包括：固定于内罐外壁上的一对夹板、固定于外罐内壁上的固定环和放置于一对夹板和固定环之间的支撑柱，所述的夹板与贮罐的轴向平行，所述的支撑柱垂直于内罐外壁和外罐内壁，支撑柱设置在内罐外壁和外罐内壁之间。该专利仅为内罐和外罐之间的支撑结构，而非重型夹套低温深冷贮罐整体的支撑结构。
因此，研制一种真空多层低温容器用支撑结构非常有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种真空多层低温容器用支撑结构，一方面作为真空多层低温容器整体的支座，解决了内胆和外层之间的支撑问题，另一方面，解决了一直难以攻克的应力补偿问题。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种真空多层低温容器用支撑结构，其特征在于，包括底板、内支腿管、外支腿管、容器内胆的内下封头和容器外层的外下封头，所述内支腿管和外支腿管为同轴双层圆管，所述内支腿管的上端和内下封头相连接，所述内支腿管的下端设有弹簧组件，所述弹簧组件的底端固定在底板上，所述外支腿管的上端和外下封头相连接，所述外支腿管的下端固定在底板上。
现有技术中，真空多层低温容器的支撑结构为一支撑管，真空多层低温容器的内胆和外层分别焊接在该支撑管上，内胆和外层之间为阻止热传递的真空层，由于内胆和外层之间存在温差，在热胀冷缩的作用下内胆和外层与支撑结构的连接处产生应力，易导致容器的损坏。与现有技术相比，本发明中内外两层容器采用内支腿管和外支腿管双支撑，内支腿管的下端设有弹簧组件，解决了真空多层低温容器的内胆和外层因温差而产生的应力的补偿问题，另外，作为真空多层低温容器整体的支座，解决了内胆和外层的支撑问题。
优选所述弹簧组件内设有弹簧固定管，所述弹簧固定管的底端固定在底板上。
优选所述底板上设有基础环，所述弹簧组件的下端焊接在基础环上。
优选所述底板上设有支撑环，所述外支腿管的下端焊接在支撑环上。
更优选的，所述底板上设有与底板一体的支撑环和基础环，所述支撑环和基础环为同心圆环。
优选所述支撑环的外表面设有筋板，所述筋板的底端固定在底板上，筋板的顶端固定在外支腿管的外表面上。
优选所述内支腿管的上端与内下封头的连接处设有垫板，所述内支腿管的上端焊接在垫板的下表面上，所述垫板的上表面焊接在内下封头上。
优选所述内下封头和垫板的外表面设有绝热层。
优选所述底板、外支腿管、容器内胆和容器外层形成真空内腔。
优选所述真空多层低温容器的底部设置有3-4个支撑结构；最优选的为设置4个支撑结构。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明提供的真空多层低温容器用支撑结构，一方面作为真空多层低温容器整体的支座，解决了内胆和外层的支撑问题，另一方面，在内支腿管的底部设有弹簧组件，解决了真空多层低温容器的内胆和外层因温差而产生的应力的补偿问题；并且该真空多层低温容器的支撑结构中，应力补偿部分和支撑部分为一体设计，结构简单。
另外，本发明的支撑结构中设计有绝热层和真空内腔，解决了支撑结构中同时满足机械强度和减少漏热两个相互矛盾的问题。
附图说明
图1为本发明所述的真空多层低温容器用支撑结构的剖视图
图2为本发明所述的真空多层低温容器底部及支撑结构的剖视图
图3为本发明所述的真空多层低温容器用支撑结构中底板的剖视图
其中：1.底板，2.筋板，3.支撑环，4.弹簧组件，5.弹簧固定管，6.外支腿管，7.内支腿管，8.外下封头，9.绝热层，10.垫板，11内下封头，12.基础环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的描述，但本发明范围并不限于这些实施例。
本发明提供的一种真空多层低温容器用支撑结构，见图1，包括底板1、内支腿管7、外支腿管6、容器内胆的内下封头11和容器外层的外下封头8，所述内支腿管和外支腿管为同轴双层圆管，所述内支腿管的上端和内下封头相连接，所述内支腿管的下端设有弹簧组件4，所述弹簧组件4的底端固定在底板上，所述外支腿管6的上端和外下封头8相连接，所述外支腿管6的下端固定在底板1上。
现有技术中，真空多层低温容器的支撑结构为一根支撑管，真空多层低温容器的内胆和外层分别焊接在该支撑管上，内胆和外层之间为阻止热传递的真空层；另一种改进的支撑结构会含有底板1、内支腿管7、外支腿管6、容器内胆的内下封头11和容器外层的外下封头8，内支腿管和外支腿管为同轴双层圆管，内支腿管的上端和内下封头相连接，内支腿管的下端固定在底板上，外支腿管6的上端和外下封头8相连接，所述外支腿管6的下端固定在底板上。真空多层低温容器的内胆和外层因温差而变形不协调，在支撑系统的刚性连接部位产生局部温差应力，当该应力超过一定的极限时，就会导致支撑系统的损坏。本发明中，内支腿管的下端设有弹簧组件，解决了真空多层低温容器的内胆和外层因温差而产生的应力的补偿问题，另外，作为真空多层低温容器整体的支座，解决了内胆和外层的支撑问题，且该真空多层低温容器的支撑结构中，应力补偿部分和支撑部分为一体设计，结构简单。
为了在完成应力补偿作用的同时保证支撑系统的稳定性，所述弹簧组件内设有弹簧固定管5，所述弹簧固定管的底端固定在底板上。为了增强支撑结构的强度和使刚性连接部位更加稳固，所述底板1上设有基础环12，所述弹簧组件4的下端焊接在基础环12上。所述底板1上设有支撑环3，所述外支腿管的下端焊接在支撑环上。本发明更优选的方案为：所述底板上设有与底板一体的支撑环和基础环，所述支撑环和基础环为同心圆环，见图3，这样的设计可使支撑系统更稳固。为了进一步加强外支撑管和支撑环之间连接的牢固性，所述支撑环的外表面设有筋板2，所述筋板的底端固定在底板上，筋板的顶端固定在外支腿管的外表面上。
为了使容器的内胆受力更均匀，所述内支腿管的上端与内下封头的连接处设有垫板10，所述内支腿管的上端焊接在垫板的下表面上，所述垫板的上表面焊接在内下封头上。
所述内下封头和垫板的外表面设有绝热层9。所述底板1、外支腿管6、容器内胆和容器外层形成真空内腔。在真空多层低温容器的支撑结构中设置绝热层和真空内腔，解决了支撑结构中同时满足机械强度和减少漏热两个相互矛盾的问题。
本发明中，可以根据容器的大小和重量来设置不同数量的支撑结构，为了获得更好的支撑效果，所述真空多层低温容器的底部优选设置有3-4个支撑结构，最优选的为设置4个支撑结构。
本实施例中的不同技术特征可以选择使用。

Claims (10)

1.一种真空多层低温容器用支撑结构，其特征在于，所述的支撑结构设置在真空多层低温容器的底部，包括底板(1)、内支腿管(7)、外支腿管(6)、容器内胆的内下封头(11)和容器外层的外下封头(8)，所述内支腿管和外支腿管为同轴双层圆管，所述内支腿管的上端和内下封头相连接，所述内支腿管的下端设有弹簧组件(4)，所述弹簧组件(4)的底端固定在底板上，所述外支腿管(6)的上端和外下封头(8)相连接，所述外支腿管(6)的下端固定在底板(1)上。
2.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述弹簧组件内设有弹簧固定管(5)，所述弹簧固定管的底端固定在底板上。
3.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述底板(1)上设有基础环(12)，所述弹簧组件的下端焊接在基础环上。
4.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述底板(1)上设有支撑环(3)，所述外支腿管的下端焊接在支撑环上。
5.根据权利要求3或4所述的支撑结构，其特征在于，所述底板上设有与底板一体的支撑环和基础环，所述支撑环和基础环为同心圆环。
6.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述支撑环的外表面设有筋板(2)，所述筋板的底端固定在底板上，筋板的顶端固定在外支腿管的外表面上。
7.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述内支腿管的上端与内下封头的连接处设有垫板(10)，所述内支腿管的上端焊接在垫板的下表面上，所述垫板的上表面焊接在内下封头上。
8.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述内下封头和垫板的外表面设有绝热层(9)。
9.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述底板(1)、外支腿管(6)、容器内胆和容器外层形成真空内腔。
10.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述真空多层低温容器的底部设置有3-4个支撑结构。
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