CN105333298B - 单膜球形折叠气囊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低压中、小型气体存储设备，具体地说是一种单膜球形折叠气囊，盛气部分包括安装在基础上的球形气囊；柔性压紧部分包括固定滑轮组及压紧带，固定滑轮组安装在基础上、两两对称，两对称的固定滑轮组之间设有压紧带；配重部分包括动滑轮组、拉紧绳、垂直拉紧绳、定滑轮、配重块及支撑悬臂，支撑悬臂安装在基础上，动滑轮组两两对称，且与固定滑轮组一一对应，每根压紧带的两端分别依次绕过固定滑轮组及动滑轮组、固定在基础上；两对称的动滑轮组之间通过拉紧绳连接，垂直拉紧绳的一端与各拉紧绳相连，另一端绕过连接配重块。本发明采用全柔性结构实现低压中、小型气体储存设备的稳定可靠运行，降低工程造价及运营成本。

Description

单膜球形折叠气囊

技术领域

本发明涉及低压中、小型气体存储设备，具体地说是一种单膜球形折叠气囊，可用于沼气工程中沼气的存储。

背景技术

近年来，畜禽粪便厌氧发酵生产沼气技术的发展为有效解决畜禽养殖污染，开发清洁能源提供了技术支撑。厌氧发酵反应器在正常运行过程中，沼气产量受进出料、外界气温变化以及用气系统波动的影响，为防止过剩沼气的流失和用气系统的供气不足，在建设沼气工程中必须加一沼气储存设备。目前中、小型沼气项目主要采用单膜柱状折叠气囊或双膜球形气囊。单膜柱状折叠气囊采用锥形浮顶做配重，通过滑轮导轨控制锥形浮顶方向，从而带动气囊上升、下降；其主要问题是结构繁琐、容易导致整个滑轮导轨系统卡死进而撕裂气囊，因此成为单膜折叠气囊的技术瓶颈。双膜球形气囊球冠部分采用内外膜结构，内膜与底膜空间充装工艺气体，内膜与外膜之间通过加压风机充满空气，通过空气压力使内膜对充装的工艺气体提供压力，同时使外膜鼓起，确保球冠的稳定性；由于采用内外双膜结构，提高了工程造价，利用加压风机提供压力，提高了运营成本。

发明内容

为了解决单膜柱状折叠气囊的卡死问题以及双膜球形气囊的工程造价、运营成本高的问题，本发明的目的在于提供一种单膜球形折叠气囊。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括盛气部分、柔性压紧部分及配重部分，其中盛气部分包括安装在基础上的球形气囊，该球形气囊内的充气空间与外部气源相连通；所述柔性压紧部分包括固定滑轮组及压紧带，该固定滑轮组均布于所述球形气囊周围的基础上、两两对称，两对称的固定滑轮组之间设有压在所述球形气囊上的压紧带；所述配重部分包括动滑轮组、拉紧绳、垂直拉紧绳、定滑轮、配重块及支撑悬臂，该支撑悬臂安装在所述基础上，所述动滑轮组在球形气囊的圆周方向均布、两两对称，且与所述固定滑轮组一一对应，每根压紧带的两端分别依次绕过所述固定滑轮组及动滑轮组、固定在所述基础上；两对称的动滑轮组之间通过所述拉紧绳连接，所述垂直拉紧绳的一端与各拉紧绳相连，另一端绕过安装在所述支撑悬臂上的定滑轮、连接所述配重块；

其中：所述球形气囊采用球直径的3/4～4/5球冠作为充气空间；各根所述压紧带的中点相连接，并与所述球形气囊的顶部固接；所述压紧带的每一端均由固定滑轮组的下方绕过，再由相对应的动滑轮组的上方绕过；每根所述拉紧绳的两端分别连接于两对称的所述动滑轮组的转轴，所述动滑轮组在球形气囊的充气或放气过程中通过所述压紧带的作用升降；各根所述拉紧绳的中点相连接，并与所述垂直拉紧绳的一端连接；所述定滑轮通过长圆槽紧固件与支撑悬臂连接；所述长圆槽紧固件为“U”形，所述定滑轮转动连接于该“U”开口的一端，“U”形的另一端固接在所述支撑悬臂上；所述垂直拉紧绳容置于定滑轮的轮槽与长圆槽紧固件之间形成的圆形空间，实现所述垂直拉紧绳的垂直运动。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明采用全柔性结构的单膜球形气囊，球形气囊可折叠，实现低压中、小型气体储存设备的稳定可靠运行，避免了单膜柱状折叠气囊的卡死问题，降低了双膜球形气囊的工程造价及运营成本。

2.本发明采用固定滑轮组与动滑轮组配合的方式，为压紧带提供拉力和改变力的方向，使得压紧带为球形气囊提供压力，实现折叠功能及确保球形气囊的稳定性。

3.本发明的各根拉紧绳的中点连接在一起，确保了每根拉紧绳能同步上升、下降。

4.本发明的第一、二定滑轮分别通过长圆槽紧固件与支撑悬臂固接，安装时可以进行调整，确保了拉紧绳结点能跟随垂直拉紧绳垂直运动。

附图说明

图1为本发明充满气时的结构示意图；

图2为本发明未充气时的结构示意图；

其中：1为球形气囊，2为固定地脚，3为固定滑轮组，4为压紧带，5为动滑轮组，6为拉紧绳，7为垂直拉紧绳，8为第一定滑轮，9为第二定滑轮，10为配重块，11为支撑悬臂，12为基础，13为输气管路，14为长圆槽紧固件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1、图2所示，本发明包括盛气部分、柔性压紧部分及配重部分，其中盛气部分包括球形气囊1及固定地脚2，球形气囊1通过固定地脚2固定在基础12上，球形气囊1为气体储存提供储存空间，固定地脚2防止球形气囊1水平方向移动；该球形气囊1采用球直径的3/4～4/5球冠作为充气空间，球形气囊1内部的充气空间通过埋设在基础里的输气管路13与外部气源相连通。

柔性压紧部分包括固定滑轮组3及压紧带4，固定滑轮组3自身固定在基础12上，为压紧带4提供拉力和改变力的方向；固定滑轮组3两个为一组，在球形气囊1的圆周方向可均布多组固定滑组轮3；根据球形气囊1的直径大小，选择二～四组为宜。每组中的两个固定滑轮组3对称设置，两对称的固定滑轮组3之间的连线经过球形气囊1在基础12的水平投影的圆心。一组两个相互对称的固定滑轮组3之间设有压在球形气囊1上的压紧带4，各压紧带4的中点相连接，并与球形气囊1的顶部固接，为球形气囊1提供压力，实现折叠功能及确保球形气囊1的稳定性。

配重部分包括动滑轮组5、拉紧绳6、垂直拉紧绳7、第一定滑轮8、第二定滑轮9、配重块10及支撑悬臂11，支撑悬臂11作为整个配重部分的支撑，一端固定在基础12上，另一端为悬臂端，在悬臂端上安装有为垂直拉紧绳7改变力方向的第一、二定滑轮8、9。动滑轮组5在球形气囊1的圆周方向均布，为压紧带4提供拉力和改变力的方向；动滑轮组5两个为一组，在球形气囊1的圆周方向可均布多组，且动滑轮组5的个数与固定滑轮组3的个数相同、并一一对应。每组中的两个动滑轮组5相互对称，两对称的动滑轮组5之间的连线经过球形气囊1在基础12的水平投影的圆心。相互对称的两个动滑轮组5之间通过拉紧绳6连接，拉紧绳6为动滑轮组5提供拉力，每根拉紧绳6的长度固定，两端分别连接于两对称的动滑轮组5的转轴。各根拉紧绳6的中点相连接，并与垂直拉紧绳7的一端连接，确保每根拉紧绳6能同步上升或下降；垂直拉紧绳7的另一端依次绕过第一定滑轮8、第二定滑轮9后固接配重块10，通过配重块10自身重力对拉紧绳6提供拉力。每根压紧带4的两端均是先由固定滑轮组3的下方绕过，再由相对应的动滑轮组5的上方绕过后，分别固定在基础12上。动滑轮组5在球形气囊1的充气或放气过程中通过压紧带4的作用升降。

为了使拉紧绳6的结点能跟随垂直拉紧绳7垂直运动，第一、二定滑轮8、9分别通过长圆槽紧固件14与支撑悬臂11连接，以确保安装时可以调整。该长圆槽紧固件14为“U”形，第一、二定滑轮8、9转动连接于该“U”开口的一端，“U”形的另一端固接在支撑悬臂11上；垂直拉紧绳7容置于第一、二定滑轮8、9的轮槽与长圆槽紧固件之间形成的圆形空间，实现拉紧绳6的结点跟随垂直拉紧绳7垂直运动。

本发明的工作原理为：

球形气囊1未充气时如图2所示。将球形气囊1通过输气管路13与外部气源连接。当外部气源在输气管路13中提供的压力超过压紧带4提供的压力时，球形气囊1充入气体，随着气体的充入，球形气囊1逐渐隆起，带动压紧带4压紧球形气囊1部分被逐渐拉长，同时，包覆动滑轮组5部分逐渐变短，从而带动动滑轮组5向下运动；拉紧绳6长度一定，拉紧绳6结点随着动滑轮组5向下运动而高度降低，垂直拉紧绳7连接拉紧绳6结点段逐渐伸长，另一端连接配重块10段逐渐缩短，使配重块10储存重力势能，如图1所示。当配重块10为球形气囊1提供压力大于输气管路13压力时，配重块10逐渐降低高度，带动拉紧绳6结点逐渐上升，从而带动动滑轮组5逐渐上升，使压紧带4包覆动滑轮组5部分逐渐被拉长，压紧带4压紧球形气囊1部分逐渐缩短，球形气囊1逐渐被压瘪，球形气囊1内部气体以低压释放出去。

本发明采用全柔性结构实现低压中、小型气体储存设备的稳定可靠运行，降低工程投入成本及运营成本的重要问题。

Claims (8)

1.一种单膜球形折叠气囊，其特征在于：包括盛气部分、柔性压紧部分及配重部分，其中盛气部分包括安装在基础(12)上的球形气囊(1)，该球形气囊(1)内的充气空间与外部气源相连通；所述柔性压紧部分包括固定滑轮组(3)及压紧带(4)，该固定滑轮组(3)均布于所述球形气囊(1)周围的基础(12)上、两两对称，两对称的固定滑轮组(3)之间设有压在所述球形气囊(1)上的压紧带(4)；所述配重部分包括动滑轮组(5)、拉紧绳(6)、垂直拉紧绳(7)、定滑轮、配重块(10)及支撑悬臂(11)，该支撑悬臂(11)安装在所述基础(12)上，所述动滑轮组(5)在球形气囊(1)的圆周方向均布、两两对称，且与所述固定滑轮组(3)一一对应，每根压紧带(4)的两端分别依次绕过所述固定滑轮组(3)及动滑轮组(5)、固定在所述基础(12)上；两对称的动滑轮组(5)之间通过所述拉紧绳(6)连接，所述垂直拉紧绳(7)的一端与各拉紧绳(6)相连，另一端绕过安装在所述支撑悬臂(11)上的定滑轮、连接所述配重块(10)。

2.按权利要求1所述的单膜球形折叠气囊，其特征在于：所述球形气囊(1)采用球直径的3/4～4/5球冠作为充气空间。

3.按权利要求1所述的单膜球形折叠气囊，其特征在于：各根所述压紧带(4)的中点相连接，并与所述球形气囊(1)的顶部固接。

4.按权利要求1或3所述的单膜球形折叠气囊，其特征在于：所述压紧带(4)的每一端均由固定滑轮组(3)的下方绕过，再由相对应的动滑轮组(5)的上方绕过。

5.按权利要求1所述的单膜球形折叠气囊，其特征在于：每根所述拉紧绳(6)的两端分别连接于两对称的所述动滑轮组(5)的转轴，所述动滑轮组(5)在球形气囊(1)的充气或放气过程中通过所述压紧带(4)的作用升降。

6.按权利要求1或5所述的单膜球形折叠气囊，其特征在于：各根所述拉紧绳(6)的中点相连接，并与所述垂直拉紧绳(7)的一端连接。

7.按权利要求1所述的单膜球形折叠气囊，其特征在于：所述定滑轮通过长圆槽紧固件(14)与支撑悬臂(11)连接。

8.按权利要求7所述的单膜球形折叠气囊，其特征在于：所述长圆槽紧固件(14)为“U”形，所述定滑轮转动连接于该“U”开口的一端，“U”形的另一端固接在所述支撑悬臂(11)上；所述垂直拉紧绳(7)容置于定滑轮的轮槽与长圆槽紧固件之间形成的圆形空间，实现所述垂直拉紧绳(7)的垂直运动。