CN108050378A - 一种卧式低温容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卧式低温容器，包括：一外壳；至少一内胆；至少一组合式圈板，所述组合式圈板设置于所述内胆的封头外壁；以及至少一真空支腿，其连接于所述组合式圈板，使所述内胆与所述外壳之间形成有效的支撑。

Description

一种卧式低温容器

技术领域

本发明涉及一种低温液体的储运设备，尤其涉及一种储存如液氢等深冷介质的卧式容器。属于低温技术领域。

背景技术

低温技术领域中，低温液体指-160℃以下以液体形式存在的气体，例如液氧、液氮、液氩、液氢、液氦、液体甲烷及LNG等，它们广泛应用在工业生产、医院和日常生活中。低温液体储存容器通常是由内胆和外壳组成的双层结构，内胆和外壳之间为真空夹层，通过合适的支撑结构来保证内容器和外壳的稳定性，最大程度降低内容器和外界环境产生的热传导，以保证低温容器的整体绝热效果。

目前较多的低温液体储运设备(含卧式低温容器)，多采用八点玻璃钢支撑结构，此种结构制造简单，使用经验成熟，且能满足工作稳定性和运输工况要求，但是其主要适用于设计温度-196℃以上的低温容器，对于液氢等超低温介质的储存在漏热方面就不合适了，而且由于受夹层空间限制，支撑长度有限，漏热较大。有部分的低温液体储运设备，采用前后封头支撑，此种结构制造稍显复杂，但其低温绝热性能较八点支撑结构要好一些，但是内外封头组合式支撑结构应该适用于60立方以下的低温容器，此种支撑结构对于大型低温容器而言，其径向玻璃钢盘的强度有待考量。此外有较少的制造厂家出于经济性的考虑，在卧式容器上采用金属树根拉带结构。

如中国专利文献公开号：CN205137053 U的“卧式低温储罐”，所描述的为内容器与外壳之间采用六点玻璃钢支撑的一种结构形式，此种结构制造简单，较八点支撑结构来说减少了漏热点，有利于提高绝热性能，但考虑其运输工况对玻璃钢产生的剪力，其单个玻璃钢截面积要大于八点支撑结构，运输条件下整体受力较差。如中国专利文献公开号：CN1333198C的“高真空绝热低温液化气体储罐”，所描述的为一种内外封头组合支撑结构，其低温绝热性能较好，承载能力适中，不适用于大型、超长型低温储罐，且装配难度非常大。又如中国专利文献公开号：CN103062625A的“一种可旋转杆式支撑装置”，为一种采用球铰支撑的真空支腿结构，此种结构可以避免深冷容器热胀冷缩时因支撑约束产生的温差应力，且低温绝热性能极好，但其加工难度较大，成本较高，此结构比较适合于大型卧式低温液体储罐，但其结构本身对于夹层的有效空间要求较高，对于路况受限，又对容积要求较高的容器来说，没办法达到要求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种卧式低温容器，其中所述卧式低温容器的内胆与内胆之间通过组合式圈板连接，内胆与外壳之间通过设置组合式圈板和真空支腿形成支撑结构，承载能力好，绝热性能优秀。

本发明的另一个目的在于提供一种卧式低温容器，由于所述组合式圈板截面空间较大，有利于真空支腿的加长，即加长了传热路径，减少漏热量，更有利于低温绝热。

本发明的另一个目的在于提供一种卧式低温容器，其中所述真空支腿制造完成后可保证支腿底部未超出罐体最低处，有利于设备在有限高度内的运输。

本发明的另一个目的在于提供一种卧式低温容器，可以进行所述真空支腿非真空部分的现场装配组焊，且不影响制造厂罐体抽真空进度。

本发明的另一个目的在于提供一种卧式低温容器，受运输影响，对容器的截面尺寸限制较高，其中所述卧式低温容器可在有限的截面范围内，做到内胆直径最大化，更适合运输使用。

本发明的另一个目的在于提供一种卧式低温容器，所述组合式圈板的连接结构简单，且易于制造、装配，有利于加工生产并推广使用。

通过下面的描述，本发明的其它优势和特征将会变得显而易见，并可以通过权利要求书中特别指出的手段和组合得到实现。

为了实现上述目的，本发明提供一种卧式低温容器，其包括：

一外壳；

至少一内胆；

至少一组合式圈板，所述组合式圈板设置于所述内胆的封头外壁处；以及

至少一真空支腿，其连接于所述组合式圈板，使所述内胆与所述外壳之间形成有效的支撑。

根据本发明的一实施例，其中所述组合式圈板包括一大圈板和至少一过渡连接件，所述大圈板的直径略小于所述内胆的外径，所述组合式圈板通过所述过渡连接件连接于所述封头外壁处。

根据本发明的一实施例，其中所述过渡连接件由一小圈板和一环形板互相垂直连接组成，所述小圈板的外壁连接于所述大圈板的内壁，所述小圈板的一端连接于所述封头外壁，所述小圈板的另一端连接于所述环形板的一端，所述环形板的另一端连接于所述封头外壁。

根据本发明的一实施例，其中所述真空支腿包括一钢管一、一上部支撑件、一夹套组件和一外部支撑件。

根据本发明的一实施例，其中所述上部支撑件被设置在所述钢管一上，所述上部支撑件包括两个上下层叠的法兰一和法兰二以及处于两所述法兰之间的一玻璃钢，所述法兰一和所述法兰二之间通过一环形玻璃钢垫圈作为衬垫再由紧固件一紧固连接，所述紧固件一包括紧固螺栓一和紧固螺母一，所述法兰一和所述法兰二上的紧固开口根据温差应力引起的收缩量而被设置为腰型孔，使所述上部支撑件可随所述内胆收缩滑动。

根据本发明的一实施例，其中所述夹套组件被设置在所述钢管一的一末端处，所述夹套组件包括一连接板、一玻璃钢板、玻璃钢垫圈二、紧固件二以及真空支腿底板，其中所述钢管一的末端处连接于所述连接板，所述连接板同时通过玻璃钢板与所述真空支腿底板连接，所述连接板、所述玻璃钢板以及所述真空支腿底板之间通过玻璃钢垫圈二作为衬垫再由紧固件二紧固连接，所述紧固件二包括紧固螺栓二。

根据本发明的一实施例，其中所述夹套组件还包括一钢管二和一钢管三，所述钢管二的一端连接于所述真空支腿底板上部，所述钢管二的另一端的内侧面连接于所述钢管三，所述钢管二和钢管三之间可设计成对接或角焊缝连接结构。

根据本发明的一实施例，其中所述夹套组件还包括焊接在所述钢管一外侧的卡环一以及焊接在所述钢管三下侧的卡环二，其中所述卡环一和所述卡环二分别焊接在所述钢管一下端外侧以及所述钢管二下端内侧。

根据本发明的一实施例，其中所述外部支撑件通过一钢管四连接于所述真空支腿底板的底部，所述钢管四的另一端连接于所述外部支撑的底板，所述底板上设有与地面之间接触的地脚螺栓孔，以用于固定地脚螺栓。

根据本发明的一实施例，其中所述底板最低点设计可根据运输车辆的固定设备进行高度调整，所述外部支撑件可在安装现场直接进行组焊。

根据本发明的一实施例，其中所述真空支腿与所述组合式圈板的支撑连接处被设置一高强度垫块，所述高强度垫块起到支撑和局部加强的作用。

根据本发明的一实施例，其中根据所述真空支腿设置的位置不同，所述高强度垫块被设置成不同的形状以适应于卡接在所述组合式圈板的支撑连接处。

根据本发明的一实施例，其中所述真空支腿分别被设置在所述的卧式低温容器的三个所述组合式圈板处。

根据本发明的一实施例，其中根据所述的卧式低温容器空间限制或用户选择性要求，所述端部组合式圈板的所述真空支腿可设置一个或两个；其中所述端部组合式圈板上设置一个所述真空支腿的设计整体上比两个真空支腿的设计整体上减少了两个连接处，也即减少了两个传热部位，有利于所述卧式低温容器低温性能的维持。

根据本发明的一实施例，其中所述的卧式低温容器具有两个所述内胆，其中两个所述内胆与所述外壳同轴线。

根据本发明的一实施例，其中所述的卧式低温容器具有三个所述组合式圈板，包括一中间组合式圈板和两个端部组合式圈板。

根据本发明的一实施例，其中两个所述内胆两两相对的封头通过所述中间组合式圈板连接，所述中间组合式圈板具有两个所述过渡连接件，所述过渡连接件分别连接于两所述内胆的封头外壁处。

根据本发明的一实施例，其中两个所述内胆不相对的封头外壁处分别连接于所述端部组合式圈板，所述端部组合式圈板具有一个所述过渡连接件。

根据本发明的一实施例，其中两个所述内胆的气相空间通过顶部进液管连通，且可在液体充装时同时预冷。

根据本发明的一实施例，其中两个所述内胆的液相空间通过液相连通管连通，可实现外部操作时两所述内胆的整体协调性。

根据本发明的一实施例，其中所述内胆外壁设有采用绝热材料制成的绝热夹层。

根据本发明的另一实施例，其中所述的卧式低温容器具有一个所述内胆，在所述内胆两端的封头处分别被设置一组合式圈板。

根据本发明的上述实施例，其中根据所述的卧式低温容器空间限制或用户选择性要求，所述组合式圈板的所述真空支腿可设置一个或两个，其中一个所述真空支腿的设计整体上比两个真空支腿的设计整体上减少了一个或两个连接处，也即减少了一个或两个传热部位，有利于所述卧式低温容器低温性能的维持。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种卧式低温容器的主视图。

图2为根据本发明上述实施例的一种卧式低温容器的局部示意图。

图3为根据本发明上述实施例的一种卧式低温容器的端部双真空支腿的A-A向示意图。

图4为根据本发明上述实施例的一种卧式低温容器的端部单真空支腿的侧部示意图。

图5为根据本发明上述实施例的一种卧式低温容器的端部单真空支腿的B-B向示意图。

图6为本发明另一实施例的一种卧式低温容器的主视图。

图7为根据本发明上述实施例的一种卧式低温容器的A向(B向)示意图。

图8为本发明另一实施例的一种卧式低温容器的主视图。

图9为根据本发明上述实施例的一种卧式低温容器的A向示意图。

图10为根据本发明上述实施例的一种卧式低温容器的B向示意图。

图中：外壳100、内胆200(210和220)、封头21、封头外壁211、顶部进液管22、液相连通管23、绝热夹层24；

组合式圈板300(中间组合式圈板310、端部组合式圈板320)、大圈板31、过渡连接件32、小圈板33、环形板34；

真空支腿400、钢管一41、上部支撑件42、法兰一421、法兰二422、玻璃钢423、环形玻璃钢一424、紧固件一425、夹套组件43、连接板431、玻璃钢板432、玻璃钢垫圈二433、紧固件二434、真空支腿底板435、钢管二436、钢管三437、卡环一438、卡环二439、外部支撑件44、钢管四441、底板442、地脚螺栓孔443、高强度垫块45；

具体实施方式

本领域技术人员应理解的是，在本发明的公开中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

以下说明书和权利要求中使用的术语和词不限于字面的含义，而是仅由本发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本发明。因此，对本领域技术人员很明显仅为了说明的目的而不是为了如所附权利要求和它们的等效物所定义的限制本发明的目的而提供本发明的各种实施例的以下描述。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

虽然比如“钢管一”、“钢管二”等的序数将用于描述各种组件，但是在这里不限制那些组件。该术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如，第一组件可以被称为第二组件，且同样地，第二组件也可以被称为第一组件，而不脱离发明构思的教导。另外将理解术语“包括”和/或“具有”当在该说明书中使用时指定所述的特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在，而不排除一个或多个其它特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组的存在或者附加。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

如图1所示，本发明提供一种卧式低温容器，其包括：

一外壳100；两个内胆200；三个组合式圈板300，所述组合式圈板300设置于所述内胆200的封头外壁211处；以及六个真空支腿400，其连接于所述组合式圈板300，使所述内胆200与所述外壳100之间形成有效的支撑。由于所述组合式圈板300截面空间较大，有利于所述真空支腿400的加长，即加长了传热路径，减少漏热量，更有利于低温绝热。

受运输影响，对容器的截面尺寸限制较高，本发明提供的所述卧式低温容器可在有限的截面范围内，做到所述内胆200直径最大化，更适合运输使用。所述组合式圈板300的连接结构简单，且易于制造、装配，有利于加工生产并推广使用。

具体地，其中所述组合式圈板300，如图2所示，包括一大圈板31和至少一过渡连接件32，所述大圈板31的直径小于所述内胆200的内径，所述组合式圈板300通过所述过渡连接件32限制连接于所述封头外壁211处。

其中所述过渡连接件32由一小圈板33和一环形板34互相垂直连接组成，其中所述小圈板33外壁连接于所述大圈板31的内壁，所述小圈板33的一端连接于所述环形板34的一端，所述环形板34的另一端连接于所述封头外壁211。

具体地，如图3所示，其中所述真空支腿400包括一钢管一41、一上部支撑件42、一夹套组件43和一外部支撑件44。其中所述上部支撑件42被设置在所述钢管一41上，所述上部支撑件42包括两个上下层叠的法兰一421和法兰二422以及处于两所述法兰之间的一玻璃钢423，所述法兰一421和所述法兰二422之间通过环形玻璃钢垫圈424作为衬垫再由紧固件一425紧固连接，所述紧固件一425包括紧固螺栓一和紧固螺母一，所述法兰一421和所述法兰二422上的紧固开口根据温差应力引起的收缩量而被设置为腰型孔，使所述上部支撑件42可随所述内胆200收缩滑动。

其中所述夹套组件43被设置在所述钢管一41的一末端处，所述夹套组件43包括一连接板431、一玻璃钢板432、玻璃钢垫圈二433、紧固件二434以及真空支腿底板435，其中所述钢管一41的末端处连接于所述连接板431，所述连接板431同时通过玻璃钢板432与所述真空支腿底板435连接，所述连接板431、所述玻璃钢板432以及所述真空支腿底板435之间通过玻璃钢垫圈二433作为衬垫再由紧固件二434紧固连接，所述紧固件二434包括紧固螺栓二。

其中所述夹套组件43还包括一钢管二436和一钢管三437，所述钢管二436的一端连接于所述真空支腿底板435上部，所述钢管二436的另一端的内侧面连接于所述钢管三437，所述钢管二436和钢管三437之间可设计成对接或角焊缝连接结构。

具体地，其中所述夹套组件43还包括焊接在所述钢管一41外侧的卡环一438以及焊接在所述钢管三437内侧的卡环二439，其中所述卡环一438和所述卡环二439分别焊接在所述钢管一41下端外侧以及所述钢管二436下端内侧。

具体地，其中所述外部支撑件44通过一钢管四441连接于所述真空支腿底板435的底部，所述钢管四441的另一端连接于所述外部支撑的底板442，所述底板442上设有与地面之间接触的地脚螺栓孔443，以用于固定地脚螺栓，地脚螺栓设置4、6、8等偶数组。

具体地，其中所述底板最低点设计可根据运输车辆的固定设备进行高度调整，所述外部支撑件44可在安装现场直接进行组焊。

具体地，其中所述真空支腿400与所述组合式圈板300的所述大圈板31的外侧端部连接处被设置一高强度垫块45，所述高强度垫块45起到支撑和局部加强的作用。

具体地，其中根据所述真空支腿400设置的位置不同，所述高强度垫块45被设置成不同的形状以适应于卡接在所述组合式圈板300的支撑连接处。

具体地，其中所述真空支腿400分别被设置在本实施例的所述的卧式低温容器三个所述组合式圈板300处，其中每所述组合式圈板300处被设置2个所述真空支腿400，共6个所述真空支腿400。

如图4所示，其中根据空间限制或用户选择性要求，所述端部组合式圈板320的所述真空支腿400可设置一个或两个；例如图3设置了双真空支腿400，和图5所示设置单真空支腿400，其中所述端部组合式圈板320一个所述真空支腿400的设计整体上比两个真空支腿400的设计整体上减少了两个连接处，也即减少了两个传热部位，有利于所述卧式低温容器低温性能的维持。

又根据图1所示的实施例，其中所述的卧式低温容器具有两个所述内胆200，两个所述内胆200与所述外壳100同轴线。而实际上，根据需要，可以偏心布置，两个所述内胆200大小也可以不同，内胆与内胆的相对位置，内胆与外壳的相对位置不限于同轴线布置，这个是比较灵活的。

具体地，其中两个所述内胆200的封头21通过所述中间组合式圈板310连接，其中所述中间组合式圈板310具有两个所述过渡连接件32，所述过渡连接件32分别连接于两所述内胆200的封头外壁211处。

具体地，其中两个所述内胆200外侧的封头外壁211处分别连接于所述端部组合式圈板320，所述端部组合式圈板320具有一个所述过渡连接件32。

具体地，其中两个所述内胆200的气相空间通过顶部进液管22连通，且可在液体充装时同时预冷。其中两个所述内胆200的液相空间通过液相连通管23连通，可实现外部操作时两所述内胆200的整体协调性。

具体地，其中所述内胆200的外壁设有采用绝热材料制成的绝热夹层24。

根据本发明的另一实施例，如图6所示和图8所示，其中所述的卧式低温容器具有一个所述内胆200，在所述内胆200两端的封头21处分别被设置一端部组合式圈板320。

具体地，其中根据空间限制或用户选择性要求，所述端部组合式圈板的所述真空支腿可设置一个或两个，其中一个所述真空支腿的设计整体上比两个所述真空支腿的设计整体上减少了一个或两个连接处，也即减少了一个或两个传热部位，有利于所述卧式低温容器低温性能的维持。如图6和图7所示，在连接两端封头21的所述端部组合式圈板320处分别被设置两个所述真空支腿400。在另一变形实施例中，如图8至图10所示，其中一端的封头处被设置两个所述真空支腿400，其向视图如图9所示；另一端的封头处被设置单个所述真空支腿400，其向视图如图10所示。只要能够达到本发明的目的，从而都可以实现相同或类似效果，本发明在这方面不做限制。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种卧式低温容器，其特征在于，包括：

一外壳；

至少一内胆；

至少一组合式圈板，所述组合式圈板设置于所述内胆的封头外壁；以及

至少一真空支腿，其连接于所述组合式圈板，使所述内胆与所述外壳之间形成有效的支撑。

2.如权利要求1所述的卧式低温容器，其中所述组合式圈板包括一大圈板和至少一过渡连接件，所述大圈板的直径略小于所述内胆的外径，所述组合式圈板通过所述过渡连接件连接于所述封头外壁处。

3.如权利要求2所述的卧式低温容器，其中所述过渡连接件由一小圈板和一环形板互相垂直连接组成，所述小圈板的外壁连接于所述大圈板的内壁，所述小圈板的一端连接于所述封头外壁，所述小圈板的另一端连接于所述环形板的一端，所述环形板的另一端连接于所述封头外壁。

4.如权利要求1所述的卧式低温容器，其中所述真空支腿包括一钢管一、一上部支撑件、一夹套组件和一外部支撑件；其中所述上部支撑件被设置在所述钢管一上，所述上部支撑件包括两个上下层叠的法兰一和法兰二以及处于两所述法兰之间的一玻璃钢，所述法兰一和所述法兰二之间通过一环形玻璃钢垫圈作为衬垫再由紧固件一紧固连接，所述紧固件一包括紧固螺栓一和紧固螺母一，所述法兰一和所述法兰二上的紧固开口根据温差应力引起的收缩量而被设置为腰型孔，使所述上部支撑件可随所述内胆收缩滑动；其中所述夹套组件被设置在所述钢管一的一末端处，所述夹套组件包括一连接板、一玻璃钢板、玻璃钢垫圈二、紧固件二以及真空支腿底板，其中所述钢管一的末端处连接于所述连接板，所述连接板同时通过玻璃钢板与所述真空支腿底板连接，所述连接板、所述玻璃钢板以及所述真空支腿底板之间通过玻璃钢垫圈二作为衬垫再由紧固件二紧固连接，所述紧固件二包括紧固螺栓二；所述夹套组件还包括一钢管二和一钢管三，所述钢管二的一端连接于所述真空支腿底板上部，所述钢管二的另一端的内侧面连接于所述钢管三，所述钢管二和钢管三之间可设计成对接或角焊缝连接结构；所述夹套组件还包括焊接在所述钢管一外侧的卡环一以及焊接在所述钢管三下侧的卡环二，其中所述卡环一和所述卡环二分别焊接在所述钢管一下端外侧以及所述钢管二下端内侧；所述外部支撑件通过一钢管四连接于所述真空支腿底板的底部，所述钢管四的另一端连接于所述外部支撑的底板，所述底板上设有与地面之间接触的地脚螺栓孔，以用于固定地脚螺栓。

5.如权利要求1所述的卧式低温容器，其中所述真空支腿与所述组合式圈板的支撑连接处被设置一高强度垫块，所述高强度垫块起到支撑和局部加强的作用，根据所述真空支腿设置的位置不同，所述高强度垫块被设置成不同的形状以适应于卡接在所述组合式圈板的支撑连接处。

6.如权利要求1所述的卧式低温容器，其中所述的卧式低温容器具有两个所述内胆，所述内胆外壁设有采用绝热材料制成的绝热夹层，两个所述内胆的气相空间通过顶部进液管连通，且可在液体充装时同时预冷；其中两个所述内胆的液相空间通过液相连通管连通，可实现外部操作时两所述内胆的整体协调性。

7.如权利要求6所述的卧式低温容器，其中所述的卧式低温容器具有三个所述组合式圈板，包括一中间组合式圈板和两个端部组合式圈板；其中两个所述内胆相对的封头通过所述中间组合式圈板连接，所述中间组合式圈板具有两个所述过渡连接件，所述过渡连接件分别连接于两所述内胆的封头外壁处；两个所述内胆不相对的封头外壁处分别连接于所述端部组合式圈板，所述端部组合式圈板具有一个所述过渡连接件。

8.如权利要求7所述的卧式低温容器，其中根据所述的卧式低温容器空间限制或用户选择性要求，所述端部组合式圈板的所述真空支腿可设置一个或两个。

9.如权利要求1所述的卧式低温容器，其中所述的卧式低温容器具有一个所述内胆，所述内胆外壁设有采用绝热材料制成的绝热夹层，在所述内胆两端的封头处分别被设置一组合式圈板。

10.如权利要求9所述的卧式低温容器，其中根据所述的卧式低温容器空间限制或用户选择性要求，所述组合式圈板的所述真空支腿可设置一个或两个。