CN110207001B - 一种带有承载结构的低温液体储罐 - Google Patents
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Abstract
一种带有新型承载结构的低温液体储罐涉及一种低温液体储罐。主要是为解决目前吊带拉杆承载方式无法满足需要的问题而设计的。它包括外壳和内胆，外壳内壁上有外壳支座，内胆外壁上的内胆垫板与上外壳支座之间用吊带拉杆连接，外壳的内壁上有周向支撑座；内胆的内胆封头下端固定焊接有内胆下端承载结构，外壳与内胆之间在上下竖直方向通过吊带拉杆、内胆下端承载结构连接，外壳与内胆之间在周向通过周向支撑连接，外壳封头下面有支腿；内胆下端承载结构由支套、支套半凹圆、支撑圆环、支板、隔热柱、隔热环片、内胆支环、支环半凹圆组成，优点是解决了吊带拉杆使用范围受限的问题，满足外壳承载的强度要求。
Description
技术领域：
本发明涉及一种低温液体储罐，属于压力容器技术领域，尤其涉及一种带有新型承载结构的低温液体储罐。
背景技术：
低温液体储罐是由内胆和外壳组成的内外双层结构设置的低温压力容器，内胆一般为不锈钢内容器，用于存放液化天然气等低温液体，外壳为碳钢或者不锈钢外壳。现有技术中，内胆是利用吊带拉杆通过外壳支座、内胆垫板将内胆及其装载重量加载在外壳体顶部，然后通过外壳传递到下封头，再作用于整个低温液体储罐的支腿上，内胆和外壳之间为真空保温层，在真空保温层内进行绝热纸的多层缠绕或者珠光砂的填充。这样结构设置后，从其顶部到下封头，整个外壳都会承载其整个内胆和装载介质的重量，使得低温液体储罐外壳整体壁厚全都较厚，以满足整体承载强度的要求；另外，由于吊带拉杆作用力通过外壳吊带拉杆支座集中于外壳吊带拉杆支座与内胆或者外壳固定的区域，使得支座与内胆或者外壳固定的区域不可避免地出现较大的局部应力集中。由此，低温液体储罐外壳设计壁厚较厚，以便使其满足外壳承载的强度要求。由于应变强化新技术的应用，低温液体储罐向着轻量化发展，使得低温液体储罐内胆和外壳设计壁厚减薄，其内胆和外壳之间的夹层空间也随之减小，导致现有技术中吊带拉杆承载方式的使用范围受到限制。因此，在现有吊带拉杆的承载方式基础上，需要一种技术方案解决上述问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种带有新型承载结构的低温液体储罐，在现有吊带拉杆的承载方式基础上，解决现有技术中吊带拉杆使用范围受到限制的问题，使其满足外壳承载的强度要求。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
它包括外壳和设置在外壳内的内胆，外壳上部内壁上周向三等分的固定焊接有上外壳支座，上外壳支座下方的外壳内壁上固定焊接有下外壳支座，内胆外壁上焊接有上内胆垫板和下内胆垫板，上内胆垫板与上外壳支座之间用吊带拉杆连接，吊带拉杆两端部分别与上内胆垫板与上外壳支座固定焊接牢实，下内胆垫板与下外壳支座之间也用吊带拉杆连接，吊带两端分别与下内胆垫板和下外壳支座固定焊接牢实，外壳的内壁上部呈周向三等分的固定焊接有周向上支撑座，周向上支撑座上套装有用于隔热的周向支撑，周向上支撑座和上外壳支座在外壳内壁上间隔设置，并且周向上支撑座与上外壳支座在同一水平线上；外壳的内壁下部呈周向三等分的固定焊接有周向下支撑座，周向下支撑座上套装有用于隔热的周向支撑，周向下支撑座和下外壳支座在外壳内壁上间隔设置，并且周向下支撑座与下外壳支座在同一水平线上；
内胆的内胆封头下端固定焊接有内胆下端承载结构，外壳与内胆之间在上下竖直方向通过吊带拉杆、内胆下端承载结构连接，外壳与内胆之间在周向通过周向支撑连接，外壳的外壳封头下侧面上呈周向三等分分别固定焊接有支腿，外壳封头与支腿之间分别固定焊接有支腿垫板；
内胆下端承载结构由支套、支套半凹圆、支撑圆环、支板支撑板、支板、隔热柱、隔热环片、内胆支环、支环半凹圆组成，支套为竖直方向扁平圆筒状，圆筒状的支套下端部固定焊接有环状的支撑圆环，支套内侧面上呈周向六等分分别加工有支套半凹圆，支套外侧面上呈周向三等分分别固定焊接有支板，支板呈竖直方向扁平板条状设置，支板周向外侧边缘形状分别与其搭接处的外壳封头径向横截面形状同形，支板外侧边缘分别固定焊接在外壳封头上，支板和外壳封头上连接有支板支撑板；支套底部内侧的支撑圆环上套装设置有隔热环片，隔热环片外侧面上呈周向六等分分别加工有环片半圆凸起，其环片半圆凸起分别套装在支套半凹圆内；
支套内套装有竖直方向为扁平圆筒状的内胆支环，内胆支环外径小于支套内径5㎜，其内胆支环上端部固定焊接在内胆封头下端中心部位，内胆支环下端部插装搭接在隔热环片上，内胆支环外侧面上呈周向六等分分别加工有与支套半凹圆相对应的等径支环半凹圆，其中：支套半凹圆、支环半凹圆呈竖直方向组成的圆孔内分别套装有隔热柱，隔热柱呈圆柱状设置，隔热柱下端部分别插装搭接在隔热环片上，隔热柱上端部分别与其支撑处的内胆封头径向横截面椭圆形封头形状同形，隔热柱上端分别固定支撑在内胆封头上，支套上端部与内胆封头间设置有5㎜间隙。内胆与外壳之间有保温层。
本发明的有益效果是：由于内胆下端承载结构与外壳与内胆之间通过用吊带拉杆相连接的承载结构组成复合承载结构，使得外壳封头与内胆之间通过复合承载结构将内胆及其装载重量传递到外壳封头上，加上外壳和内胆之间夹套保温层的重量，经过外壳封头、支腿垫板和支腿作用于地面，外壳的筒体部分仅仅受到自重和外压的作用力而不承受内胆及其装载重量；在现有吊带拉杆的承载方式基础上，解决现有技术中吊带拉杆使用范围受到限制的问题，使其满足外壳承载的强度要求，从而使得整个外壳设计轻量化得以实现。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A向去掉外壳封头的内胆下端承载结构示意图；
图3是图2的B-B剖面结构示意图；
图4是图3的C-C剖面结构示意图；
图5本发明的隔热环片结构示意图。
图中：1上内胆垫板、2封头内垫板、3吊带拉杆、4上外壳支座、5内胆封头、6内胆下端承载结构、61支套、611支套半凹圆、612支撑圆环、62支板支撑板、63支板、64隔热柱、65隔热环片、651环片半圆凸起、66内胆支环、661支环半凹圆、7外壳、8内胆、9真空保温层、10外壳封头、11支腿、12支腿垫板、13周向上支撑座、14周向支撑、15下外壳支座、16下内胆垫板、17周向下支撑座。
具体实施方式：
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
如图1-图5所示，它包括外壳7和设置在外壳7内的内胆8，外壳7上部内壁上周向三等分的固定焊接有上外壳支座4，上外壳支座4下方的外壳内壁上固定焊接有下外壳支座15，内胆外壁上焊接有上内胆垫板1和下内胆垫板16，上内胆垫板1与上外壳支座4之间用吊带拉杆3连接，吊带拉杆3两端部分别与上内胆垫板1与上外壳支座4固定焊接牢实，下内胆垫板16与下外壳支座15之间也用吊带拉杆连接，吊带两端分别与下内胆垫板和下外壳支座固定焊接牢实，外壳7的内壁上部呈周向三等分的固定焊接有周向上支撑座13，周向上支撑座13上套装有用于隔热的周向支撑14，周向上支撑座和上外壳支座在外壳内壁上间隔设置，并且周向上支撑座与上外壳支座在同一水平线上；外壳7的内壁下部呈周向三等分的固定焊接有周向下支撑座17，周向下支撑座17上套装有用于隔热的周向支撑14，周向下支撑座和下外壳支座在外壳内壁上间隔设置，并且周向下支撑座与下外壳支座在同一水平线上；
内胆的内胆封头5下端固定焊接有内胆下端承载结构6，外壳7与内胆8之间在上下竖直方向通过吊带拉杆3、内胆下端承载结构6连接，外壳7与内胆8之间在周向通过周向支撑13连接，外壳的外壳封头10下侧面上呈周向三等分分别固定焊接有支腿11，外壳封头10与支腿11之间分别固定焊接有支腿垫板12；
内胆下端承载结构6由支套61、支套半凹圆611、支撑圆环612、支板支撑板62、支板63、隔热柱64、隔热环片65、内胆支环66、支环半凹圆661组成，支套61为竖直方向扁平圆筒状，圆筒状的支套下端部固定焊接有环状的支撑圆环612，支套61内侧面上呈周向六等分分别加工有支套半凹圆611，支套61外侧面上呈周向三等分分别固定焊接有支板63，支板63呈竖直方向扁平板条状设置，支板63周向外侧边缘形状分别与其搭接处的外壳封头10径向横截面形状同形，支板外侧边缘分别固定焊接在外壳封头10上，支板和外壳封头上连接有支板支撑板62；支套61底部内侧的支撑圆环612上套装设置有隔热环片65，隔热环片65外侧面上呈周向六等分分别加工有环片半圆凸起651，其环片半圆凸起651分别套装在支套半凹圆611内；
支套61内套装有竖直方向为扁平圆筒状的内胆支环66，内胆支环66外径小于支套61内径5㎜，其内胆支环66上端部固定焊接在内胆封头5下端中心部位，内胆支环下端部插装搭接在隔热环片65上，内胆支环66外侧面上呈周向六等分分别加工有与支套半凹圆611相对应的等径支环半凹圆661，其中：支套半凹圆611、支环半凹圆661呈竖直方向组成的圆孔内分别套装有隔热柱64，隔热柱64呈圆柱状设置，隔热柱下端部分别插装搭接在隔热环片65上，隔热柱上端部分别与其支撑处的内胆封头5径向横截面椭圆形封头形状同形，隔热柱上端分别固定支撑在内胆封头5上，支套61上端部与内胆封头5间设置有5㎜间隙。内胆与外壳之间有保温层9。
本发明的承载结构包括两部分：
一是外壳与内胆之间通过内胆外壁上的内胆垫板与外壳支座之间用吊带拉杆相连接, 吊带拉杆均匀分布，将内胆及其装载重量传递到外壳的中间部位，加上外壳和内胆之间保温层的重量，经过外壳的外壳封头、支腿垫板和支腿作用于地面；
二是外壳封头与内胆之间通过内胆下端承载结构将内胆及其装载重量传递到外壳封头上，加上外壳和内胆之间保温层的重量，经过外壳封头、支腿垫板和支腿作用于地面。
由于内胆及其装载重量分别通过吊带拉杆、内胆下端承载结构作用于外壳的外壳封头上，外壳的筒体部分仅仅受到自重和外压的作用力而不承受内胆及其装载重量；在内胆外侧设置的内胆垫板，外壳内侧设置外壳支座，外壳封头下侧设置支腿垫板，使得在吊带拉杆及内胆下端承载结构的局部区域的应力集中能够有效的扩散，较为有效地降低应力集中导致的提高设计强度要求，从而使得整个外壳设计轻量化得以实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种带有承载结构的低温液体储罐，包括外壳（7）和设置在外壳（7）内的内胆（8），其特征是：外壳（7）上部内壁上周向三等分的固定焊接有上外壳支座（4），上外壳支座（4）下方的外壳内壁上固定焊接有下外壳支座（15），内胆外壁上焊接有上内胆垫板（1）和下内胆垫板（16），上内胆垫板1与上外壳支座（4）之间用吊带拉杆（3）连接，吊带拉杆（3）两端部分别与上内胆垫板（1）与上外壳支座（4）固定焊接牢实，下内胆垫板（16）与下外壳支座（15）之间也用吊带拉杆连接，吊带两端分别与下内胆垫板和下外壳支座固定焊接牢实，外壳（7）的内壁上部呈周向三等分的固定焊接有周向上支撑座（13），周向上支撑座上套装有用于隔热的周向支撑（14），周向上支撑座和上外壳支座在外壳内壁上间隔设置；外壳的内壁下部呈周向三等分的固定焊接有周向下支撑座（17），周向下支撑座上套装有用于隔热的周向支撑，周向下支撑座和下外壳支座在外壳内壁上间隔设置；
内胆的内胆封头（5）下端固定焊接有内胆下端承载结构（6），外壳与内胆之间在上下竖直方向通过吊带拉杆、内胆下端承载结构连接，外壳与内胆之间在周向通过周向支撑连接，外壳的外壳封头（10）下面焊接有支腿（11）；
内胆下端承载结构（6）由支套（61）、支套半凹圆（611）、支撑圆环（612）、支板支撑板（62）、支板（63）、隔热柱（64）、隔热环片（65）、内胆支环（66）、支环半凹圆（661）组成，支套（61）为竖直方向扁平圆筒状，扁平圆筒状的支套下端部固定焊接有环状的支撑圆环（612），支套（61）内侧面上呈周向六等分分别加工有支套半凹圆（611），支套外侧面上呈周向三等分分别固定焊接有支板（63），支板呈竖直方向扁平板条状设置，支板外侧边缘分别固定焊接在外壳封头上；支套底部内侧的支撑圆环上套装设置有隔热环片（65），隔热环片外侧面上呈周向六等分分别加工有环片半圆凸起（651），其环片半圆凸起（651）分别套装在支套半凹圆（611）内；
支套内套装有竖直方向为扁平圆筒状的内胆支环（66），内胆支环上端部固定焊接在内胆封头（5）下端中心部位，内胆支环下端部搭接在隔热环片上，内胆支环外侧面上呈周向六等分分别加工有与支套半凹圆（611）相对应的等径支环半凹圆（661），其中：支套半凹圆（611）、支环半凹圆（661）呈竖直方向组成的圆孔内分别套装有隔热柱（64），隔热柱下端部分别插装搭接在隔热环片上，隔热柱上端分别固定支撑在内胆封头上。
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