CN105090743B - 一种用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，涉及船用低温储罐的支承领域。该支承管座包括内管座和外管座，内管座包括水平设置的内管底壁，内管底壁的横截面为圆形；内管底壁的顶部纵向设置有圆筒结构的内管侧壁；内管侧壁的顶部水平设置有内管环壁，内管环壁的横截面为圆环形；外管座包括水平设置的外管底壁，外管底壁的横截面为圆形；外管底壁的顶部纵向设置有圆筒结构的外管侧壁；内管座与其底部的外管座之间形成绝热空间。本发明能够在不增加夹层空间距离的情况下，显著减小了外界通过内管座和外管座传递到内层压力容器的热量，进而使得内层压力容器中储存的低温液体吸收的热量减少，显著降低了船用低温储罐的日蒸发率。

Description

一种用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座

技术领域

本发明涉及船用低温储罐的支承领域，具体涉及一种用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座。

背景技术

船用低温储罐一般采用卧式双层压力容器制造而成，其中内层压力容器和外层压力容器均采用奥氏体不锈钢材料制成，内层压力容器的表面采用多层缠绕绝热方式进行绝热保温。内层压力容器和外层压力容器之间采用8点支撑方式，其中上部采用4点支撑的上部支承，下部采用4点支撑的下部支承。上部支承和下部支承均采用-196℃的低温环氧玻璃钢材料制造。

上部支承和下部支承能够将内外层压力容器连接为一体，下部支承主要承受内层容器的重量，上部支承主要承受惯性力作用；与此同时，上部支承和下部支承也是热量由外部环境传导到内层压力容器的主要途径。

参见图1所示，传统的下部支承2为中空的圆筒结构，下部支承2安装时，下部支承2的顶部通过支承垫板3与内层压力容器4接触，下部支承2的底部通过凹形结构的支承管座1与外层压力容器5固定。

但是，参见图1所示，下部支承2安装和使用过程中，外部的热量会依次经过支承管座1、中空的下部支承2和支承垫板3传递至内层压力容器4中储存的低温液体。低温液体吸收热量后会蒸发形成BOG(Boilling Off Gas，闪蒸汽)气体，BOG气体超过安全阀的排放压力时，会自动从安全阀排放至外界，进而损失部分低温液体。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座。本发明使用时，能够在不增加夹层空间距离的情况下，显著减小了外界通过内管座和外管座传递到内层压力容器的热量，进而使得内层压力容器中储存的低温液体吸收的热量减少，显著降低了船用低温储罐的日蒸发率。

为达到以上目的，本发明提供的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，包括内管座和外管座，内管座包括水平设置的内管底壁，内管底壁的横截面为圆形，其壁厚为10～20mm；内管底壁的顶部纵向设置有圆筒结构的内管侧壁，内管侧壁的高度为30～50mm，壁厚为8～12mm；内管侧壁的顶部水平设置有内管环壁，内管环壁的横截面为圆环形，其壁厚为8～12mm；

所述外管座包括水平设置的外管底壁，外管底壁的横截面为圆形，其壁厚为10～20mm；外管底壁的顶部纵向设置有圆筒结构的外管侧壁，外管侧壁的高度为30～50mm，壁厚为8～12mm；

所述内管座的内管底壁和内管侧壁均位于外管座的内部，外管座的外管侧壁固定于内管环壁的底部，内管座与其底部的外管座之间形成绝热空间。

在上述技术方案的基础上，所述外管侧壁开有2个直径为5～10mm的小孔。

在上述技术方案的基础上，所述内管底壁、内管侧壁和内管环壁一体成型。

在上述技术方案的基础上，所述外管底壁和外管侧壁一体成型。

在上述技术方案的基础上，所述内管底壁的壁厚为15mm。

在上述技术方案的基础上，所述内管侧壁的高度为40mm，壁厚为9mm。

在上述技术方案的基础上，所述内管环壁的壁厚为11mm。

在上述技术方案的基础上，所述外管底壁的壁厚为15mm。

在上述技术方案的基础上，所述外管侧壁的高度为40mm，壁厚为9mm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明支承管座包括内管座和外管座，内管座、外管座和下部支承结构的整体高度与现有技术相同，未增加夹层空间距离，不会损失支承的力学性能。由于内管座和外管座之间形成了绝热空间，因此增加了外界热量的传热桥的长度(即增加了下部支承结构的传热热阻)。

与现有技术中凹形结构的支承管座相比，本发明使用时，外界的热量经过内管座和外管座后会显著减小；减小后的热量经下部支承结构和支承垫板传递至内层压力容器时，内层压力容器中储存的低温液体吸收的热量减少，显著降低了船用低温储罐的日蒸发率。

附图说明

图1为现有技术中下部支承安装时的结构示意图；

图2本发明实施例中用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座的平面结构示意图；

图3为本发明实施例中内管座的平面结构示意图；

图4为本发明实施例中外管座的平面结构示意图；

图5为本发明实施例中的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座安装时的结构示意图；

图6为本发明实施例中的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座传到热量的路线示意图。

图中：1-支承管座，2-下部支承，3-支承垫板，4-内层压力容器，5-外层压力容器，6-内管座，6a-内管环壁，6b-内管侧壁，6c-内管底壁，7-外管座，7a-外管侧壁，7b-外管底壁。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例中的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，基于Fourier(热欧姆)定律得出。

根据Fourier定律

上式中，Q为支承的漏热量，A为支承的横截面积，L为支承的长度，ΔT为支承两端的温差，为支承材料在ΔT温度区间的平均热导率。

从上式可以看出，为了降低支承的热传导Q，只能减小支承的横截面积A或者增加支承的长度L。在船用低温储罐的设计中，因为要降低船体的重心，需要减轻储罐的重量，所以低温储罐设计时，一般不会增加夹层空间的距离(即支承的长度L)。与此同时，由于下部支承结构需要承受内层压力容器4的重量和向下的惯性力，因此难以减小支承的横截面积A。综上所述，本发明的用于下部支承结构的支承管座设计时，需要考虑在不增加夹层空间距离的前提下，加大支承管座的热桥长度。

有鉴于此，参见图2所示，本发明实施例中的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，包括内管座6和外管座7。参见图3所示，内管座6包括水平设置的内管底壁6c，内管底壁6c的横截面为圆形，其壁厚为10～20mm(本实施例中内管底壁6c的壁厚为15mm)。内管底壁6c的顶部纵向设置有圆筒结构的内管侧壁6b。内管侧壁6b的高度为30～50mm，壁厚为8～12mm(本实施例中内管侧壁6b的高度为40mm，壁厚为9mm)。内管侧壁6b的顶部水平设置有内管环壁6a，内管环壁6a的横截面为圆环形，其壁厚为8～12mm(本实施例中内管环壁6a的壁厚为11mm)。内管底壁6c、内管侧壁6b和内管环壁6a一体成型。

参见图4所示，外管座7包括水平设置的外管底壁7b，外管底壁7b的横截面为圆形，其壁厚为10～20mm(本实施例中外管底壁7b的壁厚为15mm)。外管底壁7b的顶部纵向设置有圆筒结构的外管侧壁7a，外管侧壁7a的高度为30～50mm，壁厚为8～12mm(本实施例中外管侧壁7a的高度为40mm，壁厚为9mm)，外管侧壁7a开有2个直径为5～10mm的小孔。外管底壁7b和外管侧壁7a一体成型。

内管座6的内管底壁6c和内管侧壁6b均位于外管座7的内部，外管座7的外管侧壁7a焊接于内管环壁6a的底部，内管座6与其底部的外管座7之间形成绝热空间。

参见图5所示，本实施例中的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座安装时，下部支承结构的顶部通过支承垫板3与内层压力容器4接触，下部支承结构的底部位于内管座6内部(即内管底壁6c和内管侧壁6b之间)，外管座7的外管侧壁7a与外层压力容器5通过焊接固定。

参见图5所示，本实施例中的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座安装时，外管侧壁7a上的小孔须保证处于夹层空间内，从而保证内管座6和外管座7之间的空间与夹层空间相通，确保内管座6和外管座7之间的空间处于绝热真空环境之中。

参见图5和图6所示，本实施例中的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座使用时，由于内管座6和外管座7之间形成了绝热空间，因此外界的热量会沿着图5所示的方向进行传热，外界热量经外管侧壁7a→内管环壁6a→内管侧壁6b→内管底壁6c→下部支承2→支承垫板3→内层压力容器4，最后传到内层压力容器4中的低温液体。

参见图5和图6所示，本实施例中的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座使用时，外界热量的传热桥的长度显著增加(即增加了下部支承结构的传热热阻)。外界的热量经过内管座6和外管座7之间的绝热空间后，外界的热量显著减小，进而使得内层压力容器4中储存的低温液体吸收的热量减少，显著降低了船用低温储罐的日蒸发率。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，其特征在于：包括内管座(6)和外管座(7)，内管座(6)包括水平设置的内管底壁(6c)，内管底壁(6c)的横截面为圆形，其壁厚为10～20mm；内管底壁(6c)的顶部纵向设置有圆筒结构的内管侧壁(6b)，内管侧壁(6b)的高度为30～50mm，壁厚为8～12mm；内管侧壁(6b)的顶部水平设置有内管环壁(6a)，内管环壁(6a)的横截面为圆环形，其壁厚为8～12mm；

所述外管座(7)包括水平设置的外管底壁(7b)，外管底壁(7b)的横截面为圆形，其壁厚为10～20mm；外管底壁(7b)的顶部纵向设置有圆筒结构的外管侧壁(7a)，外管侧壁(7a)的高度为30～50mm，壁厚为8～12mm；

所述内管座(6)的内管底壁(6c)和内管侧壁(6b)均位于外管座(7)的内部，外管座(7)的外管侧壁(7a)固定于内管环壁(6a)的底部，内管座(6)与其底部的外管座(7)之间形成绝热空间；

所述内管底壁(6c)、内管侧壁(6b)和内管环壁(6a)一体成型；

所述外管底壁(7b)和外管侧壁(7a)一体成型。

2.如权利要求1所述的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，其特征在于：所述外管侧壁(7a)开有2个直径为5～10mm的小孔。

3.如权利要求1或2所述的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，其特征在于：所述内管底壁(6c)的壁厚为15mm。

4.如权利要求1或2所述的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，其特征在于：所述内管侧壁(6b)的高度为40mm，壁厚为9mm。

5.如权利要求1或2所述的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，其特征在于：所述内管环壁(6a)的壁厚为11mm。

6.如权利要求1或2所述的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，其特征在于：所述外管底壁(7b)的壁厚为15mm。

7.如权利要求1或2所述的用于船用低温储罐下部支承结构的支承管座，其特征在于：所述外管侧壁(7a)的高度为40mm，壁厚为9mm。