CN105987273A - 低温储罐 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低温储罐，其包括一本体及设置在本体底部用于支撑本体的支座，所述本体包括内容器、内容器支撑装置及外壳，所述内容器与外壳之间设有间隔，其中，所述外壳的底部设有通孔，所述内容器支撑装置的底端向下穿出所述通孔，所述内容器支撑装置的顶端设置在所述间隔内以支撑所述内容器。本发明通过将低温储罐的本体与支座视为一个整体，在其外壳底部设通孔，令内容器支撑装置的底端向下穿出该通孔而连接于支座，使得内容器支撑装置的传热路径增加，导热减小，从而降低了低温储罐的静态蒸发率，提高了低温储罐的绝热性能，降低了低温储罐的总高度，降低了制造成本，而且结构简单，可以应用于中等容积的低温贮罐。

Description

低温储罐

技术领域

本发明涉及压力容器技术领域，尤其涉及一种低温储罐。

背景技术

低温贮罐是指贮存沸点温度低于-150℃液体（例如液氮、液氧、液氩、液化天然气等）的一种双层结构容器。

如图1所示，低温储罐100包括内容器11及外壳12，内容器11与外壳12之间设有间隔。该低温储罐100通过支座2直立固定，其内容器11的固定则采用底部钢管13支撑及顶部拉带结构16吊挂。此内容器支撑装置中的钢管与拉带结构均为不锈钢，导热系数大，导致低温贮罐的静态蒸发率偏大，进而影响了低温贮罐的绝热性能，也导致该类内容器支撑装置无法应用在高真空多层绝热型式的低温贮罐中。

在申请号为“ZL200810235946.0”的中国发明专利中公开了一种低温储罐中内容器的支撑装置，其采用单根管支撑，提高了低温贮罐整体的绝热性能，使得该类内容器支撑装置可以被应用在高真空多层绝热型式的低温贮罐中。但是，单根管的支撑结构过于复杂，绝热性能提高有限，而且该种支撑结构仅应用于小容积的低温贮罐（容积一般不超过5立方），不能应用于中等容积的低温贮罐（容积一般在5-100立方）。为了减小内容器支撑装置的导热，通常还需要增加外壳底部的外封头的高度，使得低温储罐会有不必要的增高，无形当中不仅增加了制造成本，而且增加了低温储罐的不安全性。

另外，无论上述何种方案，低温储罐的内容器及其装载介质的重量几乎全部承载于其外壳底部的外封头处，使得外封头的壁厚不得不增加，来减小局部应力，进而导致了制造成本的进一步增加。

发明内容

本发明在于提供一种低温储罐，用于解决现有技术中低温储罐的内容器支撑装置结构复杂、绝热性能有限、应用范围窄及制造成本高等问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种低温储罐包括一本体及设置在本体底部用于支撑本体的支座，所述本体包括内容器、内容器支撑装置及外壳，所述内容器与外壳之间设有间隔，其中，所述外壳的底部设有通孔，所述内容器支撑装置的底端向下穿出所述通孔，所述内容器支撑装置的顶端设置在所述间隔内以支撑所述内容器。

进一步地，所述内容器支撑装置包括至少两竖直设置的支撑管，其顶端固定在所述间隔内，其底端向下穿出所述通孔与所述支座连接。

进一步地，位于所述间隔内的支撑管部分形成低温区域，向下穿出所述通孔的支撑管部分形成常温区域，其中，低温区域的支撑管的长度为0.3-2.0米，常温区域的支撑管的长度为0.3-2.0米。

进一步地，所述低温储罐还包括至少两辅助支撑装置，每一辅助支撑装置分别对应地设置在每一支撑管周缘位置处，并卡设在所述支撑管与支座之间，所述辅助支撑装置上设有穿孔，常温区域的支撑管向下穿出所述穿孔而连接于所述支座。

进一步地，所述穿孔周缘位置处设有用于加强辅助支撑装置的第一加强件，所述第一加强件对应穿孔位置开孔，供常温区域的支撑管向下穿出。

进一步地，所述辅助支撑装置的材质为低温玻璃钢。

进一步地，所述支座包括至少两分别设置在所述本体底部的支腿，每一支腿均为中空，供每一支撑管竖直插装于其中。

进一步地，每一支腿的底部均固定有底板，所述底板与所述支撑管向下穿出的底端相连接。

进一步地，所述支撑管的数量为三根或四根，沿周向固定在所述内容器的内筒体外壁上，所述支腿的位置和数量均与所述支撑管匹配。

进一步地，所述通孔周缘位置处设有用于加强外壳的第二加强件，所述第二加强件对应通孔位置开孔，供所述内容器支撑装置的底端向下穿出。

与现有技术相比，本发明的低温储罐，具有以下有益效果：通过将低温储罐的本体与支座视为一个整体，在其外壳底部设通孔，令内容器支撑装置的底端向下穿出该通孔而连接于支座，使得内容器支撑装置的传热路径增加，导热减小，从而降低了低温储罐的静态蒸发率，提高了低温储罐的绝热性能，降低了低温储罐的总高度，降低了制造成本，而且结构简单，可以应用于中等容积的低温贮罐。

附图说明

图1为现有技术的低温储罐的结构示意图。

图2为本发明一实施例的低温储罐的结构示意图。

图3为本发明另一实施例的低温储罐的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、低温储罐；1、本体；11、内容器；111、内筒体；112、内封头；12、外壳；121、外筒体；122、外封头；13、内容器支撑装置；131、支撑管；14、辅助支撑装置；141、加强件；15、间隔；16、拉带结构；2、支座；21、底板；22、支腿。

具体实施方式

以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

请参阅图2，本发明提供的一种低温储罐100包括：一本体1及设置在本体1底部用于支撑本体1的支座2。本体1包括内容器11、内容器支撑装置13及外壳12，内容器11与外壳12之间设有间隔15。

具体地，内容器11包括一内筒体111及分别设置在内筒体111两端的两内封头112，外壳12包括一外筒体121及分别设置在外筒体121两端的外封头122。

外壳12的底部设有通孔，内容器支撑装置13的底端向下穿出该通孔，内容器支撑装置13的顶端设置在间隔15内以支撑内容器11。通孔周缘位置处设有用于加强外壳12的加强件，以满足压力容器的常规设计要求。该加强件对应通孔位置开孔，供内容器支撑装置13的底端向下穿出。该加强件可以是垫板或补强圈，本发明并未对其的形式与数量进行限定。

内容器支撑装置13包括至少两竖直设置的支撑管131，其顶端固定在间隔15内，其底端向下穿出通孔与支座2连接。

位于间隔15内的支撑管131部分形成低温区域，该低温区域的温度在-150℃以下。向下穿出通孔的支撑管131部分形成常温区域，该常温区域的温度约为25℃。其中，低温区域的支撑管131的长度为0.3-2.0米，常温区域的支撑管131的长度为0.3-2.0米。

与现有技术相比，在外壳12的底部设有通孔后，令支撑管131的底端向下穿出该通孔，使得支撑管131不仅具有低温区域，还包括常温区域，通过低温区域的支撑管131与高温区域的支撑管131之间的温差传导，大大减小了导热。并且，低温区域的支撑管131与常温区域的支撑管131均具有一定的长度，使得内容器支撑装置13的传热路径增加，进一步减小了导热，减小了低温储罐100的静态蒸发率，使得低温储罐100的应用范围可以从真空粉末绝热型扩展到高真空多层绝热型。同时，由于内容器支撑装置13的导热得到了有效地控制，还可以适当地降低低温储罐100的总高度，降低高度可达0.1-1.0米，从而节约了制造成本，提高了低温储罐100的安全性能。

此外，在外壳12的底部开孔后，低温储罐100的内容器11及其转载介质的重量可以通过内容器支撑装置13向下直接传递出外壳12底部，从而改善了外壳12底部，尤其是其底部的外封头122的局部受力状态，使得外壳12底部的外封头122的厚度可以减薄，减薄厚度可达1-8毫米，从而进一步节约了低温储罐100的制造成本。

低温储罐100的支座2为腿式支座，其包括至少两分别设置在本体1底部的支腿22。每一支腿22均为中空，供每一支撑管131竖直插装于其中。每一支腿22的底部均固定有底板21，底板21与支撑管131向下穿出的底端相连接。

在一实施例中，支撑管131的数量为三根或四根，沿周向固定在内容器11的内筒体111外壁上，以承受低温储罐100内装载介质的重量。并且，多根支撑管131结构使得内容器支撑装置13可以应用于中等容积的低温储罐100。支腿22的数量为三处或四处，沿周向固定在外壳12的外封头122底部，即支腿22的位置和数量均与支撑管131匹配。本实施例中，支撑管131与支腿22均由钢管或者钢材组焊制作而成。

在其他实施例中，支撑管131还可以设置在内容器11的内封头112的底部，而不仅是内筒体111外壁的沿周向位置，其底端向下穿出设于外壳12的外封头122的通孔，而连接于对应位置处的支座2。或者，三根或四根支撑管131沿周向均匀地分布固定在内容器11的内筒体111外壁上，使其受力均匀，可以更好地承受低温储罐100内装载介质的重量。

请一并参阅图3，在另一实施例中，低温储罐100除了包括内容器11、外壳12、包括支撑管131的内容器支撑装置、以及设置在外壳12底部用于支撑低温储罐100的支座2，还包括至少两对应于支撑管131设置的辅助支撑装置14，每一辅助支撑装置14分别对应地设置在每一支撑管131周缘位置处，并卡设在该支撑管131与供该支撑管131插装的支座2之间。其中，辅助支撑装置14的材质为低温玻璃钢。

辅助支撑装置14上设有穿孔，常温区域的支撑管131向下穿出穿孔而连接于支座2。穿孔周缘位置处设有用于加强辅助支撑装置14的加强件，以减小内容器支撑装置13在受力作用下的扰度，保证其的稳定性。该加强件对应穿孔位置开孔，供常温区域的支撑管131向下穿出而连接于支座2上。该加强件可以是挡块或挡板，本发明并未对其的形式与数量进行限定。

优选地，内容器支撑装置的支撑管131经低温区域向下依次穿出外壳12底部的外封头122上的通孔、加强件的开孔后至常温区域，在常温区域中再向下依次穿出辅助支撑装置14上的穿孔、加强件的开孔后，固定焊接于支座2的底板21上，从而充分利用了支座2空间，不仅使得内容器支撑装置的传热路径得以增加，绝热性能提高，而且更好地支撑了低温储罐100的内容器11及其装载介质的重量。

综上所述，本发明的一种低温储罐通过将低温储罐的本体与支座视为一个整体，从整体上提供了一种解决方案：通过在低温储罐的外壳底部设通孔，令内容器支撑装置的底端向下穿出该通孔而连接于支座的底部。该解决方案具有以下优点：（1）导热大大减小，静态蒸发率降低，绝热性能提高；（2）应用范围广，可以从真空粉末绝热型低温储罐扩展到高真空多层绝热型低温储罐，从小容积的低温储罐扩展到中小容积的低温储罐；（3）改善了外壳底部的局部应力，减小了外壳底部的外封头的厚度，节约了制造成本；（4）降低了低温贮罐的总高度，提高了低温贮罐的安全性能。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种低温储罐，包括一本体及设置在本体底部用于支撑本体的支座，所述本体包括内容器、内容器支撑装置及外壳，所述内容器与外壳之间设有间隔，其特征在于，所述外壳的底部设有通孔，所述内容器支撑装置的底端向下穿出所述通孔，所述内容器支撑装置的顶端设置在所述间隔内以支撑所述内容器。

2.如权利要求1所述的低温储罐，其特征在于，所述内容器支撑装置包括至少两竖直设置的支撑管，其顶端固定在所述间隔内，其底端向下穿出所述通孔与所述支座连接。

3.如权利要求2所述的低温储罐，其特征在于，位于所述间隔内的支撑管部分形成低温区域，向下穿出所述通孔的支撑管部分形成常温区域，其中，低温区域的支撑管的长度为0.3-2.0米，常温区域的支撑管的长度为0.3-2.0米。

4.如权利要求3所述的低温储罐，其特征在于，还包括至少两辅助支撑装置，每一辅助支撑装置分别对应地设置在每一支撑管周缘位置处，并卡设在所述支撑管与支座之间，所述辅助支撑装置上设有穿孔，常温区域的支撑管向下穿出所述穿孔而连接于所述支座。

5.如权利要求4所述的低温储罐，其特征在于，所述穿孔周缘位置处设有用于加强辅助支撑装置的第一加强件，所述第一加强件对应穿孔位置开孔，供常温区域的支撑管向下穿出。

6.如权利要求4所述的低温储罐，其特征在于，所述辅助支撑装置的材质为低温玻璃钢。

7.如权利要求2所述的低温储罐，其特征在于，所述支座包括至少两分别设置在所述本体底部的支腿，每一支腿均为中空，供每一支撑管竖直插装于其中。

8.如权利要求7所述的低温储罐，其特征在于，每一支腿的底部均固定有底板，所述底板与所述支撑管向下穿出的底端相连接。

9.如权利要求7所述的低温储罐，其特征在于，所述支撑管的数量为三根或四根，沿周向固定在所述内容器的内筒体外壁上，所述支腿的位置和数量均与所述支撑管匹配。

10.如权利要求1所述的低温储罐，其特征在于，所述通孔周缘位置处设有用于加强外壳的第二加强件，所述第二加强件对应通孔位置开孔，供所述内容器支撑装置的底端向下穿出。