CN106838603A - 一种储罐 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种储罐，所述储罐包括：外壳，包括筒体和多个环状的加强圈，所述筒体由两圆筒连接而成，所述多个加强圈固定于所述筒体上；内容器，设置于所述筒体内。由于本申请的筒体由两圆筒连接而成，因此，在组装时，两个圆筒分别从内容器的两端套设于所述的内容器，而不需要预留内外罐套装时架设轨道的V型线通道，并且通过加环状加强圈间隔设置的多个固定点固定于所述筒体上，从而保证了筒体的刚性，提高了储罐的安全性能，解决了现有技术中为了便于内外罐的套装，需要将外壳加强圈设置为分段式结构，导致外壳筒体局部未加强区的刚性不能满足要求，外壳罐体存在局部失稳的风险，降低了安全性能的技术问题。

Description

一种储罐
技术领域
本发明涉及冷冻液化气体储存设备技术领域，尤其涉及一种储罐。
背景技术
加强圈是防止罐体外压失稳的一种重要装置，能有效减小罐体钢板的厚度，明显减轻罐体的重量。当罐体进行抽真空等操作时，罐内的压力将小于外界大气压，如果罐体厚度不够，不足以抵抗这种负压载荷，罐体将产生外压失稳变形。如果罐体内不设置加强圈，仅依靠罐体自身的厚度抵抗外压失稳变形，罐体厚度将明显增加，加大了罐体的自重，增加了制造成本，同时也减小了罐体载重，因此，在需承受外压的罐体中一般通过设置加强圈的方式来减小罐体的厚度。
冷冻液化储罐一般为双层压力容器，内容器用于存放冷冻液化气体介质，外壳与与内容器套合，形成夹层空间，夹层为真空状态，保证内容器的绝热，由于外壳工作压力为0～0.1MPa，设计压力为-0.1MPa，设计的关键是防止罐体的外压失稳，因此，外壳筒体厚度一般较小，同时采用大量加强圈进行加强。
为方便内外罐套装时架设轨道方便，现有冷冻液化储罐外壳加强圈普遍采用分段式结构，即将加强圈切断，切断后的加强圈与外壳圆筒进行焊接连接，多个分段式加强圈平行安装好后即在外壳筒体顶部沿纵向形成两条V型直线通道，该通道用于内外罐套装时架设轨道，便于内外罐的套装。
由于现有储罐为了便于内外罐的套装，需要外壳加强圈设置为分段式结构，因此，导致外壳筒体局部未加强区的刚性不能满足要求，外壳罐体存在局部失稳的风险，降低了安全性能。
发明内容
本申请提供一种储罐，解决了现有技术中为了便于内外罐的套装，需要将外壳加强圈设置为分段式结构，导致外壳筒体局部未加强区的刚性不能满足要求，外壳罐体存在局部失稳的风险，降低了安全性能的技术问题。
本申请提供一种储罐，所述储罐包括：
外壳，包括筒体和多个环状的加强圈，所述筒体由两圆筒连接而成，所述多个加强圈固定于所述筒体上；
内容器，设置于所述筒体内。
优选地，所述多个加强圈间隔设置于所述筒体的内表面或外表面上。
优选地，所述多个加强圈中的相邻的两个加强圈之间的距离小于1700mm。
优选地，所述多个固定点中相邻的两个固定点之间的距离为79mm～90mm。
优选地，所述加强圈具有由角钢整体弯制或分段拼焊而成。
优选地，所述多个加强圈中的每个加强圈上有多个间隔设置的固定点，所述加强圈通过所述多个固定点固定于所述筒体上。
优选地，所述储罐还包括滑动支撑机构，所述滑动支撑机构一端滑动地支撑于内容器上，另一端固定于所述筒体上，所述滑动支撑机构包括：滑动封罩、滑动玻璃钢、滑动加强板、多个滑动加强筋和滑动加强块；
所述滑动加强板固定于所述筒体的表面上，所述筒体上开设有滑动封罩通孔，所述滑动加强板上开设有与所述滑动封罩通孔对应的滑动封罩穿孔，所述滑动封罩固定于所述滑动封罩通孔和所述滑动封罩穿孔内；
所述多个滑动加强筋一端固定于所述滑动加强板上，另一端固定于所述滑动封罩上，以形成一三角支撑结构；所述滑动加强块固定于所述内容器的外表面上与所述滑动封罩通孔相对的位置；
所述滑动玻璃钢一端所述滑动封罩上，另一端滑动支撑于所述滑动加强块上。
优选地，所述滑动封罩远离所述筒体的一端到所述筒体的高度距离h为120mm～140mm。
优选地，所述储罐还包括固定支撑机构，所述固定支撑机构固定于内容器和筒体之间，所述固定支撑机构包括：固定玻璃钢、固定封罩、固定加强板、多个固定加强筋和固定座；
所述筒体上开设有固定封罩通孔，所述固定加强板固定于所述筒体的表面，所述固定加强板上开设有与所述固定封罩通孔对应的固定封罩穿孔，所述固定封罩固定于固定封罩通孔和所述固定封罩穿孔内，所述多个固定加强筋一端固定于所述固定加强板上，另一端固定于所述固定封罩上，形成三角支撑结构；
所述固定座固定于所述内容器的外表面上与所述固定封罩通孔相对的位置，所述固定玻璃钢一端固定于所述固定封罩内，另一端固定于所述固定座上。
优选地，所述固定封罩远离所述筒体的一端到所述筒体的高度h为120mm～140mm。
本申请有益效果如下：
由于本申请的筒体由两圆筒连接而成，因此，在组装时，两个圆筒分别从内容器的两端套设于所述的内容器，而不需要预留内外罐套装时架设轨道的V型线通道，并且通过加环状加强圈间隔设置的多个固定点固定于所述筒体上，从而保证了筒体的刚性，提高了储罐的安全性能，解决了现有技术中为了便于内外罐的套装，需要将外壳加强圈设置为分段式结构，导致外壳筒体局部未加强区的刚性不能满足要求，外壳罐体存在局部失稳的风险，降低了安全性能的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本申请较佳实施方式储罐的结构示意图；
图2为图1中储罐B-B向剖视图；
图3为图1中储罐的外壳的剖视图；
图4为图1中储罐的滑动支撑机构的剖面放大图；
图5为图1储罐的中滑动支撑机构的俯视图；
图6为图1中储罐的固定支撑机构的剖面放大图；
图7为图1中储罐的固定支撑机构的俯视图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种储罐，解决了现有技术中为了便于内外罐的套装，需要将外壳加强圈设置为分段式结构，导致外壳筒体局部未加强区的刚性不能满足要求，外壳罐体存在局部失稳的风险，降低了安全性能的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
由于本申请的筒体由两圆筒连接而成，因此，在组装时，两个圆筒分别从内容器的两端套设于所述的内容器，而不需要预留内外罐套装时架设轨道的V型线通道，并且通过加环状加强圈间隔设置的多个固定点固定于所述筒体上，从而保证了筒体的刚性，提高了储罐的安全性能，解决了现有技术中为了便于内外罐的套装，需要将外壳加强圈设置为分段式结构，导致外壳筒体局部未加强区的刚性不能满足要求，外壳罐体存在局部失稳的风险，降低了安全性能的技术问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
为了解决现有技术中为了便于内外罐的套装，需要将外壳加强圈设置为分段式结构，导致外壳筒体局部未加强区的刚性不能满足要求，外壳罐体存在局部失稳的风险，降低了安全性能的技术问题，本申请提供一种储罐。
如图1、图2和图3所示，所述储罐包括外壳201和内容器30，所述内容器30设置于所述外壳201内。所述外壳201包括筒体20和多个环状的加强圈202。
所述筒体20为圆筒状，所述筒体20由两圆筒连接而成，所述内容器30具体设置于所述筒体20内。
所述多个加强圈202中的每个加强圈上有多个固定点，所述加强圈202通过所述多个固定点固定于所述筒体20上。所述多个固定点间隔设置。所述加强圈202为一体成型结构。
具体地，所述多个加强圈202间隔设置于所述筒体20的内表面或外表面上。所述多个加强圈202中的相邻的两个加强圈202之间的距离L1为1700mm。所述多个固定点中相邻的两个固定点之间的距离为79mm～90mm。所述加强圈具有由角钢整体弯制或分段拼焊而成。
另外，所述固定点具体为焊点，所述焊点的焊缝具体为角焊缝，角焊缝的焊角高度不高于筒体与加强圈202厚度的最小值。
在组装时，由于本申请的筒体20由两圆筒连接而成，因此，首先将加强圈202固定在所述两圆筒的内表面或外表面上，然后，两个圆筒分别从内容器30的两端套设于所述的内容器30，然后两个筒体再连接形成所述筒体20，至此组装完毕。
确定加强圈时，需计算其横截面积AS和加强圈与圆筒有效组合截面的惯性矩IS，计算公式为：
其中，A：外压应变系数；
AS：加强圈的横截面积；
DO：外壳圆筒的外直径；
LS：从加强圈中心线到相邻两侧加强圈中心线距离之和的一半，若与凸形封头相邻，在长度中还应计入封头曲面深度的1/3；
δe：外壳圆筒的有效厚度。
即，AS(加强圈的横截面积)和LS(从加强圈中心线到相邻两侧加强圈中心线距离之和的一半，若与凸形封头相邻，在长度中还应计入封头曲面深度的1/3)需要满足上述公式。
由于本申请的筒体20由两圆筒连接而成，因此，在组装时，两个圆筒分别从内容器30的两端套设于所述的内容器30，而不需要预留内外罐套装时架设轨道的V型线通道，并且通过加环状加强圈间隔设置的多个固定点固定于所述筒体20上，从而保证了筒体20的刚性，提高了储罐的安全性能，解决了现有技术中为了便于内外罐的套装，需要将外壳加强圈设置为分段式结构，导致外壳筒体局部未加强区的刚性不能满足要求，外壳罐体存在局部失稳的风险，降低了安全性能的技术问题。
同时参阅图4和图5，所述储罐还包括滑动支撑机构420，滑动支撑机构420滑动地支撑于内容器30上，另一端固定于所述筒体20上，用于传递内容器30和筒体20之间的各种载荷，封闭夹层空间，达到有效阻断热桥的功能。所述内容器30设置于所述筒体20内。
所述滑动支撑机构420设置于所述筒体20的两端。在本实施方式中，所述固定支撑机构411的数目为8个，分为两组，分别位于所述筒体20的两端，分别均布于所述筒体20的圆周上，在其它实施方式中，所述滑动支撑机构420的数目可以为6个、7个、9个、10个等个数，具体可以根据支撑及强度需求进行设置。
所述滑动支撑机构420到所述筒体20的中心轴线的连线与竖直方向上的夹角为30度～45度。
所述滑动支撑机构420包括滑动封罩421、滑动玻璃钢422、滑动加强板423、多个滑动加强筋424和滑动加强块425。
所述滑动加强板423固定于所述筒体20的表面，用于增加所述筒体20的强度。具体地，所述滑动加强板423焊接于所述筒体20的表面上。所述滑动加强板423的数目可以为一个，也可以为多个。
所述筒体20上开设有滑动封罩通孔426，所述滑动加强板423上开设有与所述滑动封罩通孔对应的滑动封罩穿孔。所述滑动封罩421固定于所述滑动封罩通孔426和所述滑动封罩穿孔内。具体地，所述滑动封罩421焊接于所述滑动加强板423和所述筒体20上。所述滑动封罩421具体可以为圆柱筒形结构，一端封口呈杯状，可采用钢板卷制再与圆形底板组焊，也可直接采用锻件。另外，在本实施方式中，滑动封罩421远离所述筒体20的一端到所述筒体20的高度距离h为120mm～140mm(毫米)。
所述多个滑动加强筋424一端固定于所述滑动加强板423上，另一端固定于所述滑动封罩421远离所述筒体20的一端，以形成一三角支撑结构，增加固定所述滑动封罩421的强度。具体地，在本实施方式中，所述滑动加强筋424的数目为4个。所述滑动加强筋424为槽形压型件或锻件，可通过焊接的方式固定于所述滑动加强板423和所述滑动封罩421上。采用多个滑动加强筋424，不仅能够满足强度要求，而且能够节省材料，减轻重量。
所述滑动加强块425固定于所述内容器30的外表面上与所述滑动封罩通孔426相对的位置，具体地，所述滑动加强板425焊接于所述内容器30上，以增加所述内容器30的强度。所述滑动加强块425可以为一个，也可以为多个，具体可以根据需要进行设置。在所述内容器30的强度足够时，也可以不设置所述滑动加强块425。
在所述滑动加强板425的数目为多个时，所述滑动加强板425叠设于所述内容器30的外表面上，且靠近所述内容器30的表面的滑动加强板425的尺寸大于远离所述内容器30的表面的滑动加强板425的尺寸。
在本实施方式中，所述滑动加强板425的数目为两个，具体为第一滑动加强板和第二滑动加强板，所述第一滑动加强板设置于所述第二滑动加强板和所述内容器30之间，所述第二滑动加强板的尺寸小于所述第一滑动加强板的尺寸。所述滑动加强板425可以为圆形、椭圆形、矩形或其它形状，具体可以由钢板按外壳直径滚制成圆弧形，确保与外壳组装时能密贴。
所述滑动玻璃钢422一端所述滑动封罩421上，另一端滑动支撑于所述滑动加强块425上。在所述内容器30的强度足够而未设置所述滑动加强块425时，所述滑动玻璃钢422的另一端直接支撑于所述内容器30的外表面上。
上述滑动支撑机构通过设置滑动加强板423与滑动加强筋424的组合加强方式，对滑动封罩进行加强，既能保证滑动封罩装置有足够的强度能够承受各种载荷，同时具有简单的结构和较轻的自重，解决了现有技术中通过加强板进行加强，在罐体容积较大，装载介质较多时，存在强度不足的技术问题。
同时参阅图6和图7，所述储罐还包括固定支撑机构411，固定支撑机构411设置于内容器30和筒体20之间，并位于所述筒体20的中部。
所述内容器30设置于所述筒体20内，固定支撑机构411一端固定于内容器30上，另一端固定于所述筒体20上，用于传递内容器30和筒体20之间的各种载荷，封闭夹层空间，达到有效阻断热桥的功能。
在本实施方式中，所述固定支撑机构411的数目为4个，均布于所述筒体20的圆周上，在其它实施方式中，所述固定支撑机构411的数目可以为三个、五个等个数，具体可以根据支撑及强度需求进行设置。
所述固定支撑机构411到所述筒体20的中心轴线的连线与竖直方向上的夹角为30度～45度。
所述固定支撑机构411包括固定玻璃钢14、固定封罩11、固定加强板12、多个固定加强筋13、固定座15和固定加强块16。
所述固定加强板12固定于所述筒体20的表面，用于增加所述筒体20的强度。具体地，所述固定加强板12焊接于所述筒体20的表面上。所述固定加强板12可以为多个，在所述固定加强板12的数目为多个时，所述固定加强板12叠设于所述筒体20的表面上，且靠近所述筒体20的表面的固定加强板12的尺寸大于远离所述筒体20的表面的固定加强板12的尺寸。
在本实施方式中，所述固定加强板12的数目为两个，具体为第一固定加强板和第二固定加强板，所述第一固定加强板设置于所述第二固定加强板和所述筒体20之间，所述第二固定加强板的尺寸小于所述第一固定加强板的尺寸。所述固定加强板12可以为圆形、椭圆形、矩形或其它形状，具体可以由钢板按外壳直径滚制成圆弧形，确保与外壳组装时能密贴。
所述筒体20上开设有固定封罩通孔21，所述固定加强板12上开设有与所述固定封罩通孔21对应的固定封罩穿孔。所述固定封罩11固定于固定封罩通孔21和所述固定封罩穿孔内，用于固定封罩所述固定封罩通孔21。具体地，所述固定封罩11焊接于所述固定加强板12和所述筒体20上。所述固定封罩11具体可以为圆柱筒形结构，一端封口呈杯状，可采用钢板卷制再与圆形底板组焊，也可直接采用锻件。另外，在本实施方式中，固定封罩11远离所述筒体20的一端到所述筒体20的高度距离h为120mm～140mm(毫米)。
多个固定加强筋13一端固定于所述固定加强板12上，另一端固定于所述固定封罩11远离所述筒体20的一端，以形成一三角支撑结构，增加固定所述固定封罩11的强度。具体地，在本实施方式中，所述固定加强筋13的数目为4个。所述固定加强筋13为槽形压型件或锻件，可通过焊接的方式固定于所述固定加强板12和所述固定封罩11上。采用多个固定加强筋13，不仅能够满足强度要求，而且能够节省材料，减轻重量。
固定加强块16固定于所述内容器30的外表面上与所述固定封罩通孔21相对的位置，具体地，所述固定加强板16焊接于所述内容器30上，以增加所述内容器30的强度。所述固定加强块16可以为一个，也可以为多个，具体可以根据需要进行设置。在所述内容器30的强度足够时，也可以不设置所述固定加强块16。
在所述内容器30上设置有所述固定加强块16时，所述固定座15固定于所述固定加强块16上，在所述内容器30上未设置有所述固定加强块16时，所述固定座15直接固定于所述内容器30的外表面上与所述固定封罩通孔21相对的位置即可。
所述固定玻璃钢14一端固定于所述固定封罩11内，另一端固定于所述固定座15上，以将所述筒体20和所述内容器30相对固定。
上述固定支撑机构通过设置固定加强板12与固定加强筋13的组合加强方式，对固定封罩11进行加强，既能保证固定封罩装置有足够的强度能够承受各种载荷，同时具有简单的结构和较轻的自重，解决了现有技术中通过加强板进行加强，在罐体容积较大，装载介质较多时，存在强度不足的技术问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种储罐，其特征在于，所述储罐包括：
外壳，包括筒体和多个环状的加强圈，所述筒体由两圆筒连接而成，所述多个加强圈固定于所述筒体上；
内容器，设置于所述筒体内。
2.如权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述多个加强圈间隔设置于所述筒体的内表面或外表面上。
3.如权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述多个加强圈中的相邻的两个加强圈之间的距离小于1700mm。
4.如权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述多个固定点中相邻的两个固定点之间的距离为79mm～90mm。
5.如权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述加强圈具有由角钢整体弯制或分段拼焊而成。
6.如权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述多个加强圈中的每个加强圈上有多个间隔设置的固定点，所述加强圈通过所述多个固定点固定于所述筒体上。
7.如权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述储罐还包括滑动支撑机构，所述滑动支撑机构一端滑动地支撑于内容器上，另一端固定于所述筒体上，所述滑动支撑机构包括：滑动封罩、滑动玻璃钢、滑动加强板、多个滑动加强筋和滑动加强块；
所述滑动加强板固定于所述筒体的表面上，所述筒体上开设有滑动封罩通孔，所述滑动加强板上开设有与所述滑动封罩通孔对应的滑动封罩穿孔，所述滑动封罩固定于所述滑动封罩通孔和所述滑动封罩穿孔内；
所述多个滑动加强筋一端固定于所述滑动加强板上，另一端固定于所述滑动封罩上，以形成一三角支撑结构；所述滑动加强块固定于所述内容器的外表面上与所述滑动封罩通孔相对的位置；
所述滑动玻璃钢一端所述滑动封罩上，另一端滑动支撑于所述滑动加强块上。
8.如权利要求7所述的储罐，其特征在于，所述滑动封罩远离所述筒体的一端到所述筒体的高度距离h为120mm～140mm。
9.如权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述储罐还包括固定支撑机构，所述固定支撑机构固定于内容器和筒体之间，所述固定支撑机构包括：固定玻璃钢、固定封罩、固定加强板、多个固定加强筋和固定座；
所述筒体上开设有固定封罩通孔，所述固定加强板固定于所述筒体的表面，所述固定加强板上开设有与所述固定封罩通孔对应的固定封罩穿孔，所述固定封罩固定于固定封罩通孔和所述固定封罩穿孔内，所述多个固定加强筋一端固定于所述固定加强板上，另一端固定于所述固定封罩上，形成三角支撑结构；
所述固定座固定于所述内容器的外表面上与所述固定封罩通孔相对的位置，所述固定玻璃钢一端固定于所述固定封罩内，另一端固定于所述固定座上。
10.如权利要求9所述的储罐，其特征在于，所述固定封罩远离所述筒体的一端到所述筒体的高度h为120mm～140mm。
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