CN104386384A - 一种内胆可称重的低温容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内胆可称重的低温容器，属于计量测试技术领域。容器包括外罐、称重内胆、进液管、颈口密封组件、底阀和底阀操纵气管线，外罐固定在地面上，所述称重内胆悬挂且位于外罐内部，所述颈口密封组件实现外罐和称重内胆之间与外界的连通或封闭；所述进液管通过外罐进入称重内胆的内部，所述底阀通过底阀操纵气管线控制称重内胆与外罐之间的连通或封闭。本发明能够单独对容器内胆进行称重，实现在动态称重中无摩擦称量低温介质重量变化，克服测量精度损失。

Description

一种内胆可称重的低温容器

技术领域

本发明涉及一种用于低温液体流量校准的内胆可以称重的低温容器，属于计量测试技术领域。

背景技术

在低温流量校准领域中，主要采用的校准方法是动态称重法。该方法需要对低温容器进行称重。称重法仅要求对容器内介质变化量进行准确称量，但实际上还要附加加上容器的重量。与常温容器不同，低温容器一般为绝热容器，直接对该容器进行称重会附加额外的外容器或保温层的重量，该额外重量引起的测量灵敏度损失一半左右，不利于流量校准精度的提高。

目前有通过配重的方式对容器进行去皮称量的方法，使其称量的重量仅为介质重量。该方法中额外引入了配重系统的误差，如平衡天平刀口处的摩擦、动态过程中配重惯性影响等，这些误差属于随机误差，无法消除或量化补偿。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种内胆可称重的低温容器，可以单独对容器内胆进行称重，能够实现在动态称重中无摩擦称量低温介质重量变化，克服测量精度损失。

一种内胆可称重的低温容器，包括外罐、称重内胆、进液管、颈口密封组件、底阀和底阀操纵气管线；

所述外罐固定在地面上，所述称重内胆呈自由状态悬挂于外罐内部，所述颈口密封组件实现外罐和称重内胆之间与外界的连通或封闭；所述进液管通过外罐进入称重内胆的内部且与称重内胆无接触，所述底阀通过底阀操纵气管线控制称重内胆与外罐之间的连通或封闭。

进一步的，所述外罐包括外罐罐体、容器支腿、外罐颈管、所述外罐罐体的两端为球形且中段为柱形的罐体，所述外罐颈管的一端与外罐罐体上端的中心处焊接，使得外罐罐体与外罐颈管的内腔相通，所述外罐颈管的另一端为法兰结构，外罐颈管的中心线与外罐罐体的中心线重合，外罐颈管侧向开有一个圆孔；所述外罐罐体下端的中心处设有排液口，所述外罐罐体上端设有卸压口和放气口；所述容器支腿的两端分别与外罐罐体的下端和地脚螺栓固定连接；

进一步的，所述称重内胆包括内胆罐体、内胆颈管和内胆连接件；所述内胆罐体的外形与外罐罐体的外形一致尺寸缩小，所述内胆颈管的一端与内胆罐体上端的中心处焊接，其另一端为具有圆柱形凸台的封闭结构，内胆罐体下端的外壁上设有内胆法兰口，内胆法兰口和内胆颈管的中心线与内胆罐体的中心线重合；所述内胆颈管侧向开有一个圆孔或条形孔，圆孔或条形孔的直径大于外罐颈管侧向上的圆孔且二者方向一致，中心轴线重合；内胆连接件固定联接在内胆颈管顶部的端面上，内胆连接件的外圆周面与内胆颈管的端面形成一个定位台阶面，内胆连接件的中心线与内胆颈管的中心线重合；

进一步的，所述颈口密封组件包括紧固件、连接板、抬起结构、径向密封圈、法兰盖和端面密封圈，所述连接板通过紧固件固定在内胆连接件的外圆周面与内胆颈管的端面形成的定位台阶面上，所述法兰盖套装在内胆颈管的外圆周面上，配合面上安装径向密封圈，所述抬起结构连接在连接板和法兰盖之间；

进一步的，其整体连接关系为：所述称重内胆同轴的位于外罐罐体内部，称重内胆由外部的承载体将其悬挂；密封状态时，法兰盖的下端面与外罐颈管的上端面贴合并由螺栓紧固，配合面上安装端面密封圈，所述内胆颈管上的条形中心与外罐颈管上的圆孔中心同轴；进液管穿过外罐颈管的圆孔和内胆颈管的长孔进入内胆容器，进液管与外罐颈部的圆孔焊接固定，且与内胆颈管的长孔不接触；底阀通过螺栓固定联接在内胆法兰口上，底阀的中心线与内胆罐体的中心线重合；底阀操纵气管线的一端固定联接在底阀的操纵气接口上，操纵气通过底阀操纵气管线进入底阀并控制底阀动作；底阀操纵气管线的另一端穿过外罐罐体且保持与外罐罐体之间的密封。

进一步的，根据使用需要，所述外罐罐体上端还设有压力测量口、温度测量口和人孔；

进一步的，所述外罐还包括防涡流板和静电接地板，防涡流板固定连接在所述外罐罐体下端的内壁面上，所述防涡流板中心线与外罐罐体的中心线重合；静电接地板的一端固定联接在容器支腿上，另一端深埋入地下；

进一步的，所述内胆连接件根据称重悬挂接口要求可以是螺杆形式、吊环形式、叉耳形式或关节轴承形式，内胆连接件要求能够承受称重内胆再加上内部充满低温介质后的全部重量；

进一步的，所述抬起结构负责将法兰盖抬起并悬挂，使法兰盖具有两个工作位置，一个位置是通过螺栓联接在外罐颈管端部法兰上密封状态，另一个位置是松开螺栓与外罐颈管端部法兰脱开的开放状态；抬起结构可以是螺杆螺母组合的方式，也可以是拉力弹簧的方式，还可以是钢丝拉吊等其他方式；

进一步的，为防止外罐中的低温介质传热到地基，所述容器支腿分为容器上腿和容器下腿，容器上腿和容器下腿之间用隔温垫隔离；

进一步的，所述卸压口中包含安全阀和爆破片；

进一步的，为使进液管中的低温介质水平流出而不是竖直冲击容器底部，还包括一个缓冲器，所述缓冲器固定联接在进液管的底部，所述缓冲器的外形为盘状、管状或环状；

进一步的，为确保称重内胆悬吊时处于自由状态，所述底阀操纵气管线设计为螺旋管方式、欧米茄管方式或软管方式。

有益效果：

1、本发明低温介质称重附加重量最少，能提高称重传感器精度利用率；低温容器在称重过程中不受摩擦、配重等误差影响。

2、本发明采用的颈口密封组件在颈口密封时具有可调整位置的功能，通过抬起机构能够实现密封状态与开放状态的自由转换。

3、本发明在卸压口内设置了安全阀和爆破片，提高了设备在工作时的安全性。

4、本发明在进液管的底部设置了缓冲器，使进液管中的低温介质沿水平流出而不是竖直冲击容器底部，避免低温截止冲量对称重过程的影响。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明颈口密封组件的结构示意图。

其中，1容器下腿，2隔温垫，3容器上腿，4外罐罐体，5底阀，6底阀操纵气管线，7内胆法兰口，8缓冲器，9内胆罐体，10压力测量口，11卸压口，12进液管，13颈口密封组件，14内胆颈管，15外罐颈管，16温度测量口，17放气口，18人孔，19防涡流板，20排液口，21静电接地板，22内胆连接件，23紧固件，24连接板，25抬起结构，26径向密封圈，27法兰盖，28端面密封圈。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1所示，本发明提供了一种一种内胆可称重的低温容器，包括外罐、称重内胆、进液管12、缓冲器8、颈口密封组件13、底阀5和底阀操纵气管线6；

所述外罐包括外罐罐体4、容器支腿、防涡流板19、静电接地板21、外罐颈管15、所述外罐罐体4的两端为球形且中段为柱形的罐体，所述外罐颈管15的一端与外罐罐体4上端的中心处焊接，使得外罐罐体4与外罐颈管15的内腔相通，所述外罐颈管15的另一端为法兰结构，外罐颈管15的中心线与外罐罐体4的中心线重合，外罐颈管15侧向开有一个圆孔；所述外罐罐体4下端的中心处设有排液口20，所述外罐罐体4上端设有卸压口11、放气口17、压力测量口10、温度测量口16和人孔18；防涡流板19固定连接在所述外罐罐体4下端的内壁面上，所述防涡流板19中心线与外罐罐体4的中心线重合；静电接地板21的一端固定联接在容器支腿上，另一端深埋入地下；所述容器支腿的两端分别与外罐罐体4的下端和地脚螺栓固定连接；所述容器支腿分为容器上腿1和容器下腿3，容器上腿1和容器下腿3之间用隔温垫2隔离；

所述称重内胆包括内胆罐体9、内胆颈管14和内胆连接件22；所述内胆罐体9的外形与外罐罐体4的外形一致尺寸缩小，所述内胆颈管14的一端与内胆罐体9上端的中心处焊接，其另一端为具有圆柱形凸台的封闭结构，

内胆罐体9下端的外壁上设有内胆法兰口7，内胆法兰口7和内胆颈管14的中心线与内胆罐体9的中心线重合；所述内胆颈管14侧向开有一个条形孔，尺寸大于外罐颈管15侧向圆孔，且二者方向一致，中心轴线重合；内胆连接件22固定联接在内胆颈管14顶部的端面上，内胆连接件22的外圆周面与内胆颈管14的端面形成一个定位台阶面，内胆连接件22的中心线与内胆颈管14的中心线重合；

如附图2所示，所述颈口密封组件13包括紧固件23、连接板24、抬起结构25、径向密封圈26、法兰盖27和端面密封圈28，所述连接板24通过紧固件23固定在内胆连接件22的外圆周面与内胆颈管14的端面形成的定位台阶面上，所述法兰盖27套装在内胆颈管14的外圆周面上，配合面上安装径向密封圈26，所述抬起结构25连接在连接板24和法兰盖27之间；

其整体连接关系为：所述称重内胆同轴的位于外罐罐体4内部，称重内胆由外部的承载体将其悬挂；密封状态时，法兰盖27的下端面与外罐颈管15的上端面贴合并由螺栓紧固，配合面上安装端面密封圈28，所述内胆颈管14上的条形中心与外罐颈管15上的圆孔中心同轴；进液管12穿过外罐颈管15的圆孔和内胆颈管14的长孔进入内胆容器，进液管12与外罐颈部15的圆孔焊接固定，且与内胆颈管14的长孔不接触，所述缓冲器8固定联接在进液管12的底部，所述缓冲器8的外形为盘状；底阀5通过螺栓固定联接在内胆法兰口7上，底阀5的中心线与内胆罐体9的中心线重合；底阀操纵气管线6的一端固定联接在底阀5的操纵气接口上，操纵气通过底阀操纵气管线6进入底阀5并控制底阀5动作；底阀操纵气管线6的另一端穿过外罐罐体4且保持与外罐罐体4之间的密封。

进一步的，所述内胆连接件22根据称重悬挂接口要求可以是螺杆形式、吊环形式、叉耳形式或关节轴承形式，内胆连接件22要求能够承受称重内胆再加上内部充满低温介质后的全部重量，本实施例采用的是螺杆形式。

进一步的，所述抬起结构25负责将法兰盖27抬起并悬挂，使法兰盖27具有两个工作位置，一个位置是通过螺栓联接在外罐颈管15端部法兰上密封状态，另一个位置是松开螺栓与外罐颈管15端部法兰脱开的开放状态；抬起结构25可以是螺杆螺母组合的方式，也可以是拉力弹簧的方式，还可以是钢丝拉吊等其他方式；本实施例中采用的是拉力弹簧的形式。

进一步的，为确保称重内胆悬吊时处于自由状态，所述底阀操纵气管线6设计为螺旋管方式、欧米茄管方式或软管方式。

工作过程：松开法兰盖27上的螺栓，通过抬起结构25将法兰盖27与外罐颈管15端部法兰脱开，使容器内部的低温置换气体能够自由排出，并使称重内胆处于无摩擦悬挂状态。同时打开放气口辅助排气。

低温介质输送管路连接至进液管12，挤压一定量的低温介质依次通过进液管12和缓冲器8水平射流进入称重内胆。此时，底阀5处于关闭状态，低温介质先将称重内胆预冷，期间气化的气体通过法兰盖间隙和放气口排出，避免容器内压力过大。当称重内胆预冷完成后，底阀操纵气管线6通入操纵气，控制底阀5打开，将称重内胆内的低温介质排放至外罐中，并在称重内胆中保留少许低温介质后用操纵气关闭底阀5。当外罐也冷透后，完成全部预冷工作。

预冷后，初始化称重传感器读数，低温介质继续流入称重内胆，该读数与之后变化的称重传感器读数之差，即是后续通过进液管12和缓冲器8流入称重内胆的低温介质重量或者通过底阀5流出内胆的低温介质重量。

整个低温称重或低温流量校准过程结束后，进行排液。底阀操纵气管线6通入操纵气，控制底阀5打开，将称重内胆中的低温介质排放至外罐中，并在称重内胆中保留少许低温介质后用操纵气关闭底阀5。打开外罐底部的排液口20，将外罐中的低温介质排出，并在外罐中保留少许低温介质。

松开抬起结构25将法兰盖27落在外罐颈管15端部法兰上，拧紧法兰盖27上的螺栓，将法兰盖27固定连接在外罐颈管15端部法兰上，实现密封。关闭放气口，并确保卸压口能够有效动作。即完成该低温容器及其内介质的称重过程。

如需知道低温容器内低温介质的确切重量，则在低温介质预冷低温容器前记录称重传感器读数作为零点，求其与低温容器进液后的称重传感器读数差值，即可得到低温介质净重量。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内胆可称重的低温容器，其特征在于，包括外罐、称重内胆、进液管(12)、颈口密封组件(13)、底阀(5)和底阀操纵气管线(6)；

所述外罐固定在地面上，所述称重内胆呈自由状态悬挂于外罐内部，所述颈口密封组件(13)实现外罐和称重内胆之间与外界的连通或封闭；所述进液管(12)通过外罐进入称重内胆的内部且与称重内胆无接触，所述底阀通过底阀操纵气管线(6)控制称重内胆与外罐之间的连通或封闭。

2.如权利要求1所述的内胆可称重的低温容器，其特征在于，所述外罐包括外罐罐体(4)、容器支腿、外罐颈管(15)、所述外罐罐体(4)的两端为球形且中段为柱形的罐体，所述外罐颈管(15)的一端与外罐罐体(4)上端的中心处焊接，使得外罐罐体(4)与外罐颈管(15)的内腔相通，所述外罐颈管(15)的另一端为法兰结构，外罐颈管(15)的中心线与外罐罐体(4)的中心线重合，外罐颈管(15)上开有一个圆孔；所述外罐罐体(4)下端的中心处设有排液口(20)，所述外罐罐体(4)上端设有卸压口(11)和放气口(17)；所述容器支腿的两端分别与外罐罐体(4)的下端和地脚螺栓固定连接。

3.如权利要求1所述的内胆可称重的低温容器，其特征在于，所述称重内胆包括内胆罐体(9)、内胆颈管(14)和内胆连接件(22)；所述内胆罐体(9)的外形与外罐罐体(4)的外形一致尺寸缩小，所述内胆颈管(14)的一端与内胆罐体(9)上端的中心处焊接，其另一端为具有圆柱形凸台的封闭结构，内胆罐体(9)下端的外壁上设有内胆法兰口(7)，内胆法兰口(7)和内胆颈管(14)的中心线与内胆罐体(9)的中心线重合；所述内胆颈管(14)侧向开有一个圆孔或条形孔，圆孔或条形孔的直径大于外罐颈管(15)侧向上的圆孔且二者方向一致，中心轴线重合；内胆连接件(22)固定联接在内胆颈管(14)顶部的端面上，内胆连接件(22)的外圆周面与内胆颈管(14)的端面形成一个定位台阶面，内胆连接件(22)的中心线与内胆颈管(14)的中心线重合。

4.如权利要求1所述的内胆可称重的低温容器，其特征在于，所述颈口密封组件(13)包括紧固件(23)、连接板(24)、抬起结构(25)、径向密封圈(26)、法兰盖(27)和端面密封圈(28)，所述连接板(24)通过紧固件(23)固定在内胆连接件(22)的外圆周面与内胆颈管(14)的端面形成的定位台阶面上，所述法兰盖(27)套装在内胆颈管(14)的外圆周面上，配合面上安装径向密封圈(26)，所述抬起结构(25)连接在连接板(24)和法兰盖(27)之间。

5.如权利要求2、3或4所述的内胆可称重的低温容器，其特征在于，所述装置的整体连接关系为：所述称重内胆同轴的位于外罐罐体(4)内部，称重内胆由外部的承载体将其悬挂；密封状态时，法兰盖(27)的下端面与外罐颈管(15)的上端面贴合并由螺栓紧固，配合面上安装端面密封圈(28)，所述内胆颈管(14)上的圆孔中心与外罐颈管(15)上的圆孔中心同轴；底阀(5)通过螺栓固定联接在内胆法兰口(7)上，底阀(5)的中心线与内胆罐体(9)的中心线重合；底阀操纵气管线(6)的一端固定联接在底阀(5)的操纵气接口上，操纵气通过底阀操纵气管线(6)进入底阀(5)并控制底阀(5)动作；底阀操纵气管线(6)的另一端穿过外罐罐体(4)且保持与外罐罐体(4)之间的密封。

6.如权利要求5所述的内胆可称重的低温容器，其特征在于，所述内胆连接件(22)根据称重悬挂接口要求是螺杆形式、吊环形式、叉耳形式或关节轴承形式其中之一，内胆连接件(22)要求能够承受称重内胆再加上内部充满低温介质后的全部重量。

7.如权利要求5所述的内胆可称重的低温容器，其特征在于，所述抬起结构(25)负责将法兰盖(27)抬起并悬挂，使法兰盖(27)具有两个工作位置，一个位置是通过螺栓联接在外罐颈管(15)端部法兰上密封状态，另一个位置是松开螺栓与外罐颈管(15)端部法兰脱开的开放状态；抬起结构(25)的形式是螺杆螺母组合拉力弹簧或钢丝拉吊其中之一。

8.如权利要求5所述的内胆可称重的低温容器，其特征在于，还包括一个缓冲器(8)，所述缓冲器(8)固定联接在进液管(12)的底部，所述缓冲器(8)的外形为盘状、管状或环状。