CN112340262A - 一种储能水罐的制作方法及储能水罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能水罐的制作方法及储能水罐，通过对国标钢管进行切割、拼装、焊接和加工制成储能水罐，解决了拼装水箱应用时焊缝较长容易出现焊缝裂纹和点蚀泄露的问题，同时利用国标钢管的强度特性，省去了普通水箱内部的支撑加固杆件，提升了储水量和储能效率，还提高了水罐的强度，避免因压力变化导致水箱变形，并且使用不同的切割和拼装方法，解决了普通水箱对应用环境适应性差的问题。

Description

一种储能水罐的制作方法及储能水罐

技术领域

本发明属于储水装置领域，特别涉及一种储能水罐的制作方法及储能水罐。

背景技术

传统不锈钢和碳钢拼装水箱在集成应用时通过焊接或以模块翻边面配胶垫螺栓紧固拼装，这种拼装方式制作的水箱焊缝长，容易出现焊缝裂纹和点蚀泄露等问题，温度变化和压力变化容易对水箱的密闭性造成损伤，也会导致螺栓紧固处变形，从而降低水箱的使用寿命，并且拼装的不锈钢水箱内部存在大量的支撑和结构加固杆件，占据了水箱内部的部分空间，导致水箱容积虽然很大但内部储水量相对较少，降低了使用水箱储能的效率，而且传统的不锈钢和碳钢拼装水箱在实际应用时，往往受到使用环境的限制，无法根据需要对水箱的形状进行改变。

针对上述现有技术中的问题，特提出此发明。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种储能水罐的制作方法及储能水罐，对国标钢管进行切割、拼装、焊接和加工制成储能水罐，通过将国标钢管制作成储能水罐，解决了拼装水箱应用时焊缝较长容易出现焊缝裂纹和点蚀泄露的问题，同时利用国标钢管的强度特性，省去了普通水箱内部的支撑加固杆件，提升了储水量和储能效率，还提高了水罐的强度，避免因压力变化导致水箱变形，并且使用不同的切割和拼装方法，解决了普通水箱对应用环境适应性差的问题。

为了解决上述问题，本发明第一方面提供一种储能水罐的制作方法，包括如下步骤：

S1、对国标钢管进行切割，得到多个管段；

S2、将多个管段两两依次拼接、焊接，得到封闭的罐体；

S3、对步骤S2中的罐体进行加工得到储能水罐。

进一步的，在步骤S1中，还需要对经切割得到的多个管段的切割面进行加工，形成匹配的斜口角度。

进一步的，步骤S1中至少使用一根国标钢管。

进一步的，步骤S1中，至少对国标钢管进行两次切割，得到至少三个管段。

进一步的，切割后得到的管段包括中间管段和端部管段，中间管段的两端面都是切面，端部管段的其中一个端面为原国标钢管端面。

当对国标钢管进行两次切割时，在步骤S1中，还需要对经切割得到的两个端部管段的进行加工，将原国标钢管端面进行切割，形成匹配的斜口角度。

进一步的，管段的两个端面垂直于同一平面。

上述方案中，对切面进行限定的目的是为了将多个管段进行拼装时，将管段之间进行拼接的位置关系限定在固定平面内，便于储能水罐进行系列化组合安装。

进一步的，对国标钢管进行切割时，相邻两个切面以及切面和国标钢管端面之间的管段在同时与多个切面垂直的面上的投影形状为梯形或三角形。

限定管段投影的形状，目的是降低储能水罐拼装过程中的焊缝数量，最终能够形成一个完全连通且密闭的储水结构。

优选的，所述管段在同时与多个切面垂直的面上的投影为梯形。

上述优选方案的目的是考虑到国标钢管的管壁具有一定厚度，梯形结构可以在罐体拼装过程中留有更多调整空间，避免因切割失误而造成管段无法顺利对接，无法制作成一个密闭的储能水罐。

进一步的，先将两个端部管段的原国标钢管端面进行拼接后作为一个管段，该管段的两个端面垂直于同一平面。

因为原国标钢管端面为圆形，在拼装时两端部管段可以相对旋转后再进行拼接，限定两个端部管段拼接后得到的管段的端面垂直于同一平面，将拼接后得到的管段的端面限定在了同一平面内，便于储能水罐进行系列化组合安装。

进一步的，将切割得到的管段进行拼接时，进行拼接的两管段上拼接处的斜口角度相同。

对管段间拼接关系进行限定的目的在于：限定相邻两个管段拼接时对接部位的斜口角度，避免了切割角度不同的两个管段拼装时切面无法贴合，进而无法拼接成一个密闭的水箱。

上述技术方案中，斜口角度是切面与国标钢管轴线的夹角。

进一步的，步骤S3中对罐体进行加工的具体操作为，根据储能水罐的用途及安装环境在储能水罐上开设通孔和在储能水罐内部安装用于放置储能材料的支架。

本发明第二方面提供一种使用上述方法制成的水罐。

进一步的，储能水罐之间可以通过连接管进行连接。

进一步的，在连接管上设置有电磁阀。

通过电磁阀的通断，实现将多个储能水罐连接和隔离，实现了对单个储能水罐进行检修，避免了将所有储能水罐中的水排出，降低了操作难度。

使用上述储能水罐制作方法制作的储能水罐的优点在于，通过对国标钢管进行切割和从新组装焊接制成储能水罐，避免了传统水箱内部繁复的支撑结构，提升了水罐内的空间利用率和储能量，较少的焊缝降低了焊缝裂纹和点蚀泄露发生的概率，还能根据实际应用场景的不同对水罐形状做出相应调整，进一步提高了空间利用率。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明所述的第一种储能水罐的结构示意图。

图2为制作本发明所述的第一种储能水罐的国标钢管的切割示意图。

图3为本发明所述的第二种储能水罐的结构示意图。

图4为制作本发明所述的第二种储能水罐的国标钢管的切割示意图。

图5为本发明所述的第三种储能水罐的结构示意图。

图6为制作本发明所述的第三种储能水罐的国标钢管的切割示意图。

图7为本发明所述的第四种储能水罐的结构示意图。

图中：1、第一管段；2、第二管段；3、第三管段；4、第四管段；5、第五管段；6、第六管段；7、第一端部管段；8、第二端部管段；9、泵组室。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式，本领域技术人员可以了解到的是，下列实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。

作为本发明的一个实施例，本实施例公开了一种储能水罐，通过对一根国标钢管进行切割、拼接、焊接得到，其结构如图1所示，包括第一管段1、第二管段2、第三管段3和第四管段4，第一管段1和第三管段3大小完全一致，第一管段1的两个切面分别连接第二管段2和第四管段4的一个切面，第三管段3与第二管段2和第四管段4的另一个切面相连，多个切面经拼接、焊接形成一个封闭的储能水罐。

本实施例中所述储能水罐为将国标钢管按图2所示方法进行切割后，再经过拼接、焊接、加工制得；通过对一根国标钢管进行四次切割得到五个管段，分别为：第一端部管段7、第一管段1、第二管段2、第三管段3和第二端部管段8，第一管段1和第三管段3大小完全一致。

进一步的，上述多次切割的切面垂直于同一平面。

上述对切面的限制，将管段之间进行拼接时的位置关系限定在固定的平面内，提升了对空间的利用率，便于储能水罐进行系列化安装。

进一步的，图1中的第四管段4为图2中第一端部管段7和第二端部管段8 的国标钢管的端部拼装焊接得到的一个整体。

更进一步的，图2中对国标钢管进行切割时，国标钢管以及四个切面在同时与四个切面垂直的面上的投影的关系为：切面与国标钢管端面夹角呈45°，切割得到的若干管段的投影为等腰三角形或等腰梯形。

通过上述技术方案所述方法进行切割，可以将各个管段拼接后得到一个形状规则的罐体，最大程度减小了拼装过程中对空间的浪费，避免了储能水罐拼接完成后，在储能水罐中间形成较大空腔，进而导致储能水罐占用空间增大。

优选的，若干管段在同时与四个切面垂直的面上的投影为等腰三角形。

限制管段在同时与四个切面垂直的面上的投影为等腰三角形，避免了切割为三角形时因管壁处过薄造成管段损坏，进一步避免了因切割失误造成管段无法顺利拼接，无法制作成一个密闭的储能水罐。

通过上述方法拼接得到的储能水罐内部为类环形，储能水罐内部的水可以利用自然循环原理进行自循环，提高罐体内部温度的一致性。

进一步的，将切割得到的管段进行拼接时，进行拼接的两管段上拼接处的斜口角度相同。

进一步的，多个储能水罐之间也可以通过连接管进行连接，在连接管上设有电磁阀，进而实现将多个储能水罐连通。

设置电磁阀可以实现将多个储能水罐之间进行隔离，避免了在检修时将所有储能水罐内的水排空，降低了操作难度，节约了水资源。

进一步的，在储能水罐内部还可以安装用于放置蓄热材料的平台，提升储能水罐的蓄热量。

普通水箱由于材质和厚度问题，在蓄热量过高时容易出现安全隐患，往往不能实现在内部添加过多蓄热材料，而本发明使用国标钢管解决了普通水箱蓄热量上限较低的问题。

进一步的，根据储能水罐实际应用需求在储能水罐上开设通孔。

上述技术方案中所述的通孔包括但不限于测温孔、进水孔、出水孔、人孔、布水器连接孔、加热模块连接孔、罐压平衡孔和外加水箱连接孔。

作为本发明的另一实施例，本实施例公开了一种储能水罐，通过对一根国标钢管进行切割、拼接、焊接得到，其结构如图3所示，包括第一管段1、第二管段2、第三管段3、第四管段4、第五管段5和第六管段6，第一管段1的两个切面分别连接第二管段2和第五管段5的一个切面，第二管段2的另一个切面连接第三管段3的一个切面，第五管段5的另一个切面与第四管段4的一个切面相连，第六管段6的两个切面分别连接第三管段3和第四管段4的另一个切面，多个切面经过拼接、焊接得到储能水罐。

本实施例中所述储能水罐为将国标钢管按图4所示方法进行切割后，再经过拼接、焊接、加工制得；通过对一根国标钢管进行六次切割得到七个管段，分别为：第一端部管段7、第一管段1、第二管段2、第三管段3、第四管段4、第五管段5和第二端部管段8，第一管段1和第三管段3大小完全一致。

进一步的，上述多次切割的切面垂直于同一平面。

上述对切面的限制，将管段之间进行拼接时的位置关系限定在固定的平面内，提升了对空间的利用率，便于储能水罐进行系列化安装。

进一步的，图3中的第六管段6为图4中第一端部管段7和第二端部管段8 的国标钢管的端部拼装焊接得到的一个整体。

通过上述方法拼接得到的储能水罐内部为类环形，储能水罐内部的水可以利用自然循环原理进行自循环，提高罐体内部温度的一致性。

进一步的，相邻两个切面以及切面和国标钢管端面之间的管段在同时与六个切面垂直的面上的投影形状为梯形或三角形。

限定管段投影的形状，目的是实现将多个管段进行拼装和焊接，最终能够形成一个完全连通且密闭的储水结构。

优选的，所述管段在同时与多个切面垂直的面上的投影为梯形。

上述优选方案的目的是考虑到国标钢管的管壁具有一定厚度，梯形结构可以在罐体拼装过程中留有更多调整空间，避免因切割失误而造成管段无法顺利对接，无法制作成一个密闭的储能水罐。

进一步的，将切割得到的管段进行拼接时，进行拼接的两管段上拼接处的斜口角度相同。

进一步的，多个储能水罐之间也可以通过连接管进行连接，在连接管上设有电磁阀，进而实现将多个储能水罐连通。

设置电磁阀可以实现将多个储能水罐之间进行隔离，避免了在检修时将所有储能水罐内的水排空，降低了操作难度，节约了水资源。

进一步的，在储能水罐内部还可以安装用于放置蓄热材料的平台，提升储能水罐的蓄热量。

普通水箱由于材质和厚度问题，在蓄热量过高时容易出现安全隐患，往往不能实现在内部添加过多蓄热材料，而本发明使用国标钢管解决了普通水箱蓄热量上限较低的问题。

进一步的，根据储能水罐实际应用需求在储能水罐上开设通孔。

上述技术方案中所述的通孔包括但不限于测温孔、进水孔、出水孔、人孔、布水器连接孔、加热模块连接孔、罐压平衡孔和外加水箱连接孔。

作为本发明的另一实施例，本实施例公开了一种储能水罐，通过对一根国标钢管进行切割、拼接、焊接得到，其结构如图5所示，包括第一管段1、第二管段2、第三管段3、第四管段4和第五管段5，第一管段1的两个切面连接第二管段2和第三管段3的一个切面，第二管段2的另一个切面与第五管段5的一个切面相连，第四管段4的两个切面分别与第五管段5和第三管段3的另一个切面相连，多个切面经过拼接、焊接得到储能水罐。

本实施例所述的储能水罐为将国标钢管按图6所示方法进行切割后，再经过拼接、焊接、加工制得；通过对一根国标钢管进行五次切割得到六个管段，分别为第一端部管段7、第一管段1、第二管段2、第三管段3、第四管段4和第二端部管段8，第一端部管段7和第二端部管段8的国标钢管的端部拼装焊接得到图5中的第五管段5。

通过上述方法拼接得到的储能水罐内部为类环形，储能水罐内部的水可以利用自然循环原理进行自循环，提高罐体内部温度的一致性。

进一步的，上述多次切割的切面垂直于同一平面。

上述对切面的限制，将管段之间进行拼接时的位置关系限定在固定的平面内，提升了对空间的利用率，便于储能水罐进行系列化安装。

进一步的，相邻两个切面以及切面和国标钢管端面之间的管段在同时与五个切面垂直的面上的投影形状为梯形或三角形。

限定管段投影的形状，目的是实现将多个管段进行拼装和焊接，最终能够形成一个完全连通且密闭的储水结构。

优选的，所述管段在同时与多个切面垂直的面上的投影为梯形。

上述优选方案的目的是考虑到国标钢管的管壁具有一定厚度，梯形结构可以在罐体拼装过程中留有更多调整空间，避免因切割失误而造成管段无法顺利对接，无法制作成一个密闭的储能水罐。

进一步的，将切割得到的管段进行拼接时，进行拼接的两管段上拼接处的斜口角度相同。

进一步的，多个储能水罐之间也可以通过连接管进行连接，在连接管上设有电磁阀，进而实现将多个储能水罐连通。

设置电磁阀可以实现将多个储能水罐之间进行隔离，避免了在检修时将所有储能水罐内的水排空，降低了操作难度，节约了水资源。

进一步的，在储能水罐内部还可以安装用于放置蓄热材料的平台，提升储能水罐的蓄热量。

普通水箱由于材质和厚度问题，在蓄热量过高时容易出现安全隐患，往往不能实现在内部添加过多蓄热材料，而本发明使用国标钢管解决了普通水箱蓄热量上限较低的问题。

进一步的，根据储能水罐实际应用需求在储能水罐上开设通孔。

上述技术方案中所述的通孔包括但不限于测温孔、进水孔、出水孔、人孔、布水器连接孔、加热模块连接孔、罐压平衡孔和外加水箱连接孔。

作为本发明的另一实施例，本实施例公开了一种储能水罐，所述储能水罐使用至少两根国标钢管，通过切割、拼接、焊接得到，其结构如图7所示，包括第一管段1、第二管段2、第三管段3、第四管段4、第五管段5和泵组室9，第一管段1的两个切面连接第二管段2和第三管段3的一个切面，第二管段2 的另一个切面与第五管段5的一个切面相连，第四管段4的两个切面分别与第五管段5和第三管段3的另一个切面相连，泵组室9连接在第四管段4的管壁上，多个切面经过拼接、焊接得到储能水罐。

通过上述方法拼接得到的储能水罐内部为类环形，储能水罐内部的水可以利用自然循环原理进行自循环，提高罐体内部温度的一致性。

同时，在第四管段4的管壁上装设泵组室9的目的在于使用管体保护泵组，避免将泵组露天设置，降低泵组使用寿命。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种储能水罐的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对国标钢管进行切割，得到多个管段；

S2、将多个管段两两依次拼接、焊接，得到封闭的罐体；

S3、对步骤S2中的罐体进行加工得到储能水罐。

2.根据权利要求1所述的储能水罐的制作方法，其特征在于，步骤S1中至少使用一根国标钢管。

3.根据权利要求1所述的储能水罐的制作方法，其特征在于，步骤S1中，至少对国标钢管进行两次切割，得到至少三个管段。

4.根据权利要求3所述的储能水罐的制作方法，其特征在于，所述管段包括中间管段和端部管段，中间管段的两个端面都是切面，端部管段的其中一个端面为原国标钢管的端面，另一端面为切面。

5.根据权利要求4所述的储能水罐的制作方法，其特征在于，将两个端部管段的原国标钢管端面进行拼接后形成一个两端均是切割面的管段。

6.根据权利要求3-5任一所述的储能水罐的制作方法，其特征在于，所述管段的两个端面垂直于同一平面。

7.根据权利要求6所述的储能水罐的制作方法，其特征在于，所述管段在与两个端面垂直的同一平面上的投影形状为梯形或三角形；

优选的，所述管段在与两个端面垂直的面上的投影为梯形。

8.根据权利要求1所述的储能水罐的制作方法，其特征在于，步骤S2中，进行拼接时两管段拼接处的斜口角度相同。

9.根据权利要求1所述的储能水罐的制作方法，其特征在于，步骤S3中对罐体进行加工的具体操作包括开设通孔和在储能水罐内部安装用于放置储能材料的支架。

10.一种使用如权利要求1-9任一所述的制作方法制作的储能水罐。

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