CN114877245A - 一种双层球罐用内外罐连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双层球罐用内外罐连接装置，主要由内球罐、外球罐、外球罐上温带加强圈、外球罐赤道带加强圈、外球罐挂耳、内球罐挂耳、斜吊杆、外球罐支耳、内球罐支耳、水平拉杆、松紧节及相应连接件等组成。该装置提供内球罐竖直方向安装位置和尺寸的灵活性，允许内球罐在预冷过程中收缩，解决传统双层球罐存储深冷介质收缩后内、外球罐的温差应力大，无法大型化的问题，有效实现双层球罐系统中内球罐与外球罐的安全、可靠连接，拉杆结构有效减少热传导，并提供均匀、密闭的环形绝热空间。

Description

一种双层球罐用内外罐连接装置
技术领域
本发明涉及贮存深冷介质的双层球罐系统，涉及深冷储运、新能源，石油化工领域。
背景技术
在新能源、环境保护、航空航天等领域，中转和长期大规模贮存液氢、液氧、LNG等深冷液化气体的需求非常迫切，双层球罐在深冷液化气体储运设备市场逐渐获得认可，具有巨大的发展前景，对于双层球罐的具体结构目前也还处于探索阶段。针对内外球罐的连接结构，目前已有方案主要采用共同支撑方式，即支柱与内球罐和外球罐分别连接，并从外球罐下部向下穿出外球罐，支撑于基础上。
该方案主要问题是：双层球罐存储深冷介质收缩后内、外球罐因刚性连接造成温差应力大，设备无法大型化；因支柱与内球罐直接连接容易通过支柱及支柱穿出孔发生漏热，提高存储成本；环形绝热空间不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双层球罐用内外罐连接装置，该装置可提供内球罐竖直方向安装位置和尺寸的灵活性，允许内球罐冷却收缩；通过赤道平面水平交叉布置的水平拉杆提供内球罐水平方向的限位，并保持内、外球罐之间的环形空间并实现挠性支撑。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案包括以下内容：一种双层球罐用内外罐连接装置，包括内球罐、外球罐、外球罐上温带加强圈、外球罐赤道带加强圈、外球罐挂耳、内球罐挂耳、斜吊杆、外球罐支耳、内球罐支耳、水平拉杆；其特征在于：若干外球罐挂耳沿圆周均布于外球罐上温带加强圈下方，同时与外球罐上温带加强圈连接，外球罐挂耳上开设有销轴孔；
若干内球罐挂耳沿圆周均布于内球罐下温带板外侧，与外球罐挂耳成对设置，内球罐挂耳上开设有销轴孔；
若干根斜吊杆沿圆周均布，斜吊杆两端各焊接有两块连接翼板，分别与外球罐挂耳、内球罐挂耳通过销轴连接，使内球罐悬挂于外球罐内部，内、外球罐同心形成等间距环形空间，且斜吊杆可绕销轴(12)转动；
若干外球罐支耳沿圆周均布于两圈外球罐赤道带加强圈形成的间隙之间；
若干内球罐支耳沿圆周均布于内球罐赤道板外侧，外球罐支耳与内球罐支耳成对设置；
所述水平拉杆沿圆周均布，每组两根交叉布置，水平拉杆两端各焊接有两块连接翼板，分别与外球罐支耳、内球罐支耳通过销轴连接，水平拉杆可绕销轴绕，为内球罐水平方向提供挠性支撑，限制内球罐在水平外载荷作用下的位移。
进一步地，外球罐上温带加强圈设置于外球罐的上温带板内侧。
进一步地，两圈外球罐赤道带加强圈设置于外球罐的赤道板内侧。
进一步地，所述的斜吊杆和水平拉杆均为两段式，在两段拉杆之间设置有松紧节，通过松紧节可调整斜吊杆和水平拉杆长度，进而调整内外球罐的安装精度和预留内罐收缩变形量。
进一步地，所述的外球罐上温带加强圈、外球罐赤道带加强圈分别承受内球罐的重力载荷和水平外载荷，提高外球罐刚性，保证拉杆连接装置稳定。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、该装置可解决传统双层球罐存储深冷介质收缩后内、外球罐之间的温差应力大，无法大型化的问题。
2、有效避免冷量损失，提供均匀、密闭的环形绝热空间。
3、该装置可满足新能源，环境保护，航空航天，石油化工等领域采用双层深冷球罐安全、稳定长期大规模、低损耗贮存液氢、液氧、LNG等深冷液化气体的需求，结构合理新颖、安全可靠性高、具有良好的经济效益。
附图说明
图1是本发明双层球罐用内外罐连接装置主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是图2的局部节点图。
图4是拉杆与球罐的连接详图。
图5是斜拉杆通过松紧节、连接翼板进行连接的详图。
图6是水平拉杆通过松紧节、连接翼板进行连接的详图。
附图中：1—内球罐、2—外球罐、3—外球罐上温带加强圈、4—外球罐赤道带加强圈、5—外球罐挂耳、6—内球罐挂耳、7—斜吊杆、8—外球罐支耳、9—内球罐支耳、10—水平拉杆、11—松紧节、12—销轴、13—连接翼板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细描述。
如图1、图2所示，本发明所述的一种双层球罐用内外罐连接装置，主要包括内球罐1、外球罐2、外球罐上温带加强圈3、外球罐赤道带加强圈4、外球罐挂耳5、内球罐挂耳6、斜吊杆7、外球罐支耳8、内球罐支耳9、水平拉杆10、松紧节11、销轴12、连接翼板13。
如图3、图4所示，若干根斜吊杆7圆周均布，斜吊杆两端翼板13分别与外球罐挂耳5、内球罐挂耳6采用销轴12连接，使内球罐1悬挂于外球罐2内部，内、外球罐同心形成等间距环形空间；若干对交叉布置的水平拉杆10圆周均布，水平拉杆两端翼板13分别与外球罐支耳8、内球罐支耳9采用销轴12连接，为内球罐1水平方向提供挠性支撑，限制内球罐1在水平外载荷作用下的水平位移；通过松紧节11可调整斜吊杆7和水平拉杆10长度，进而调整内、外球罐的安装精度和预留内罐收缩变形量；外球罐2内部设置有外球罐上温带加强圈3、外球罐赤道带加强圈4分别承受内罐重力载荷和水平外载荷。
如图5、图6所示，所述的斜吊杆7和水平拉杆10均为两段式，在两段拉杆之间设置有松紧节11，通过松紧节11可调整斜吊杆7和水平拉杆长度10，进而调整内外球罐的安装精度和预留内罐收缩变形量。
优选地，斜吊杆7和水平拉杆10根据内球罐温度选择奥氏体不锈钢或低合金钢。
优选地，内球罐挂耳6和内球罐支耳9与内球罐1材料一致，外球罐挂耳5和内球罐支耳9与外球罐2材料一致。
优选地，计算得到内球罐1收缩变形量后调节松紧节11使斜吊杆7预留收缩变形量，内球罐1冷却收缩后与外球罐2同心。
优选地，内球罐1预冷后可通过外球罐2上的接口补充绝热材料。
优选地，斜吊杆7与水平拉杆10数量应为4的倍数，且不可互相干涉。
以上所述的具体实施例，是对本发明解决的技术问题、技术方案进行了进一步详细说明，不能理解为对本发明的限制。所应理解的是，本发明中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，仅是为便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的部件必须具有特定的方位。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双层球罐用内外罐连接装置，其特征在于：包括内球罐(1)、外球罐(2)、外球罐上温带加强圈(3)、外球罐赤道带加强圈(4)、外球罐挂耳(5)、内球罐挂耳(6)、斜吊杆(7)、外球罐支耳(8)、内球罐支耳(9)、水平拉杆(10)；其特征在于：若干外球罐挂耳(5)沿圆周均布于外球罐上温带加强圈(3)下方，同时与外球罐上温带加强圈(3)连接，外球罐挂耳(5)上开设有销轴孔；
若干内球罐挂耳(6)沿圆周均布于内球罐(1)下温带板外侧，与外球罐挂耳(5)成对设置，内球罐挂耳(6)上开设有销轴孔；
若干根斜吊杆(7)沿圆周均布，斜吊杆(7)两端各焊接有两块连接翼板(13)，分别与外球罐挂耳(5)、内球罐挂耳(6)通过销轴(12)连接，使内球罐(1)悬挂于外球罐(2)内部，内、外球罐同心形成等间距环形空间，且斜吊杆(1)可绕销轴(12)转动；
若干外球罐支耳(8)沿圆周均布于两圈外球罐赤道带加强圈(4)形成的间隙之间；
若干内球罐支耳(9)沿圆周均布于内球罐(1)赤道板外侧，外球罐支耳(8)与内球罐支耳(9)成对设置；
所述水平拉杆(10)沿圆周均布，每组两根交叉布置，水平拉杆(10)两端各焊接有两块连接翼板(13)，分别与外球罐支耳(8)、内球罐支耳(9)通过销轴(12)连接，水平拉杆(10)可绕销轴绕(12)，为内球罐(1)水平方向提供挠性支撑，限制内球罐(1)在水平外载荷作用下的位移。
2.根据权利要求1所述的双层球罐用内外罐连接装置，其特征在于：外球罐上温带加强圈(3)设置于外球罐(2)的上温带板内侧。
3.根据权利要求1所述的双层球罐用内外罐连接装置，其特征在于：两圈外球罐赤道带加强圈(4)设置于外球罐(2)的赤道板内侧。
4.根据权利要求1所述的双层球罐用内外罐连接装置，其特征在于：所述的斜吊杆(7)和水平拉杆(10)均为两段式，在两段拉杆之间设置有松紧节(11)，通过松紧节(11)可调整斜吊杆(7)和水平拉杆长度(10)，进而调整内外球罐的安装精度和预留内罐收缩变形量。
5.根据权利要求1所述的双层球罐用内外罐连接装置，其特征在于：所述的外球罐上温带加强圈(3)、外球罐赤道带加强圈(4)分别承受内球罐(1)的重力载荷和水平外载荷，提高外球罐(1)刚性，保证拉杆连接装置稳定。
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