CN114909601A - 一种液体存储罐及船舶 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种液体存储罐及船舶。液体存储罐包括外罐、内罐、第一和第二支撑构件、第一第二承托构件。内罐套设在外罐内，内罐与外罐之间抽真空。内罐左右外壁上分别设置第一和第二支撑构件，外罐左右内壁上分别设置第一和第二承托构件，第一承托构件位于第一支撑构件下方，第二承托构件位于第二支撑构件下方。第一支撑构件下端与第一承托构件上端固连。第二支撑构件向下一侧配置支撑贴合面，第二承托构件向上一侧配置承托贴合面，第二支撑构件支撑贴合面与第二承托构件承托贴合面贴合滑动。本申请的技术方案能有效抵抗运输中因液体晃荡给内罐带来的冲击载荷，很好地承接缓和热胀冷缩产生的变形，并具备较优的绝热性能。

Description

一种液体存储罐及船舶
技术领域
本申请涉及船舶燃料存储的技术领域，具体而言，涉及一种液体存储罐及船舶。
背景技术
我国对天然气、氢气等清洁能源的需求不断增加，作为相关产业链的重要基础设施，低温液体储运设备已引起广泛的关注。为尽可能减小热量的漏入，低温液体储运设备多采用高真空多层绝热结构，其由内外两个罐体组成，内罐和外罐之间通过内支撑结构连接。内支撑结构不仅要承受设备重载和运输过程中的冲击载荷，也是内外罐之间主要的热桥，还需满足内罐热胀冷缩的变化需要。
目前，高真空多层绝热储罐的内支撑结构主要有腿式、鞍式、绝热垫块式等。其中，腿式支撑结构较为复杂，给加工装配增加了一定的难度。鞍式支撑结构简单，但其与内外罐的接触面积较大，使得液罐的蒸发率偏高。绝热垫块式结构对装配精度要求较高，且由于绝热垫块抗冲击能力差，如果内罐在运输中承受较大的冲击载荷或者产生较大的热胀变形，很容易破坏绝热垫块，并使内罐失去原有的装配位置，带来安全隐患。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种液体存储罐，其能够有效抵抗和缓冲运输过程中因液体晃动给内罐带来的冲击载荷，也能很好地承接和缓和内罐热胀冷缩产生的变形，并具备较优的绝热性能。
本申请实施例的第二目的还在于提供一种具有上述液体存储罐的船舶。
第一方面，提供了一种液体存储罐，包括外罐、内罐、第一支撑构件、第二支撑构件、第一承托构件和第二承托构件。内罐套设在外罐内，内罐与外罐之间的空间为真空空间。在内罐的左右两侧外壁上分别设置第一支撑构件和第二支撑构件，在外罐的左右两侧内壁上分别设置第一承托构件和第二承托构件，且第一承托构件位于第一支撑构件下方，第二承托构件位于第二支撑构件下方。第一支撑构件的下端与第一承托构件的上端固定连接。第二支撑构件朝向下方一侧配置有支撑贴合面，第二承托构件朝向上方一侧配置有承托贴合面，第二支撑构件的支撑贴合面与第二承托构件的承托贴合面之间贴合滑动。
在一种可实施的方案中，第一承托构件和第二承托构件朝向上方的一侧都分别固连一承托面板；第一支撑构件和第二支撑构件朝向下方一侧都分别固连一支撑面板；第一承托构件的承托面板朝上的一侧设置有第一凹形卡槽，第一支撑构件的支撑面板被限制固定在第一凹形卡槽内；第二承托构件的承托面板与第二支撑构件的支撑面板贴合滑动。
在一种可实施的方案中，还包括绝热垫块，第一支撑构件和第二支撑构件的支撑面板的下表面分别固连一个绝热垫块；与第一支撑构件的支撑面板固连的绝热垫块卡设固定在第一凹形卡槽中；与第二支撑构件的支撑面板固连的绝热垫块的下表面与第二承托构件的承托面板贴合滑动。
在一种可实施的方案中，绝热垫块的上表面开设有第二凹形卡槽，第一支撑构件的支撑面板卡设固定在对应的第二凹形卡槽中，第二支撑构件的支撑面板卡设固定在对应的第二凹形卡槽中。
在一种可实施的方案中，绝热垫块的第二凹形卡槽中填充粘结剂以用于粘接支撑面板。
在一种可实施的方案中，第一承托构件的承托面板的第一凹形卡槽中填充粘结剂，以用于粘接第一支撑构件下方固连的绝热垫块。
在一种可实施的方案中，第一承托构件的数量至少为两个，第一支撑构件与第一承托构件成对存在；第二承托构件的数量至少为两个，第二支撑构件与第二承托构件成对存在。
在一种可实施的方案中，在第二承托构件的承托面板的上表面铺设有润滑层。
在一种可实施的方案中，润滑层为聚四氟乙烯层。
根据本申请的第二方面，还提供了一种船舶，包括上述方案中的液体存储罐。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请的液体存储罐中，第一承托构件与第一支撑构件固定连接，形成内罐与外罐连接的固定端，起到限定内罐位置的作用，第二承托构件与第二支撑构件的连接处贴合滑动，形成内罐与外罐连接的滑动端。当内罐热胀冷缩产生变形时，第一承托构件与第一支撑构件固定连接处基本不动，热胀冷缩变形引起的内罐的位移带动第二支撑构件在与第二承托构件上的配合面上滑动。通过第二承托构件与第二支撑构件的贴合滑动来承接和缓和内罐热胀冷缩的变形，从而便于释放内罐热胀冷缩产生的结构应力。
进一步，由于第二承托构件与第二支撑构件是面滑动配合，其可以承接和缓和内罐朝向各个方向的热胀冷缩变形力。
同时，第一承托构件与第一支撑构件固定连接的固定端与第二承托构件与第二支撑构件滑动端配合，使内罐在具备承接和缓和热胀冷缩变形的同时，也对内罐在外罐内的位置进行限位，使内罐具有良好的抗冲击性能。
此外，本方案中的支撑构件与承托构件连接处的接触面积相对较小，使得内外罐之间的连接面积小，且通过在支撑构件与承托构件的连接处设置绝热垫块，实现大幅度减小漏热的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1为根据本申请实施例示出的一种液体存储罐的结构剖视图；
图2为根据本申请实施例示出的一种液体存储罐的支撑构件的结构示意图；
图3为根据本申请实施例示出的一种液体存储罐的第一承托构件的结构示意图；
图4为根据本申请实施例示出的一种液体存储罐的第二承托构件的结构示意图；
图5为根据本申请实施例示出的一种液体存储罐的第一承托构件与第一支撑构件的装配结构示意图；
图6为根据本申请实施例示出的一种液体存储罐的第二承托构件与第二支撑构件的装配结构示意图。
图中：10、外罐；20、内罐；30、第一支撑构件；31、焊接板；32、筋板； 40、第二支撑构件；50、第一承托构件；51、第一凹形卡槽；60、第二承托构件； 70、承托面板；80、支撑面板；90、绝热垫块；91、第二凹形卡槽；100、粘结剂；200、润滑层。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
根据本申请的第一方面，如图1所示，首先提供一种液体存储罐，包括外罐 10、内罐20、第一支撑构件30、第二支撑构件40、第一承托构件50和第二承托构件60。内罐20套设在外罐10内，内罐20与外罐10之间的空间为真空空间。在内罐20的左右两侧外壁上分别设置第一支撑构件30和第二支撑构件40，在外罐10的左右两侧内壁上分别设置第一承托构件50和第二承托构件60，且第一承托构件50位于第一支撑构件30下方，第二承托构件60位于第二支撑构件40下方。第一支撑构件30的下端与第一承托构件50的上端固定连接。第二支撑构件40朝向下方一侧配置有支撑贴合面，第二承托构件60朝向上方一侧配置有承托贴合面，第二支撑构件40的支撑贴合面与第二承托构件60的承托贴合面之间贴合滑动。
上述实施例的液体存储罐的技术方案中，第一承托构件50与第一支撑构件 30固定连接，形成内罐20与外罐10连接的固定端，起到限定内罐20位置的作用，第二承托构件60与第二支撑构件40的连接处贴合滑动，形成内罐20与外罐10连接的滑动端。当内罐20热胀冷缩产生变形时，第一承托构件50与第一支撑构件30固定连接处基本不动，热胀冷缩变形引起的内罐20的位移带动第二支撑构件40在第二承托构件60上滑动，通过第二承托构件60与第二支撑构件40的贴合滑动来承接和缓和内罐20热胀冷缩的变形，从而便于释放内罐20热胀冷缩产生的结构应力。进一步，由于第二承托构件60与第二支撑构件40是面滑动配合，其可以承接和缓和内罐20朝向各个方向的热胀冷缩变形力。
同时，第一承托构件50与第一支撑构件30固定连接，一方面可以实现在外罐10内对内罐20限位安装。另一方面，第一承托构件50与第一支撑构件30固定连接的固定端，与第二承托构件60与第二支撑构件40滑动端配合，使内罐20 在具备承接和缓和热胀冷缩变形的同时，也使内罐20具有良好的抗冲击性能。
需要说明的是，第一支撑构件30和第二支撑构件40与内罐20的连接可以是焊接、螺栓连接等多种形式，第一承托构件50和第二承托构件60与外罐10 的连接可以是焊接、螺栓连接等多种形式，无论采用何种连接方式都要保证内罐 20和外罐10的气密性。
在一种实施方案中，如图1所示，内罐20和外罐10都为两端封闭的筒形结构，内罐20和外罐10的轴线重合。
在一种实施方案中，如图3和4所示，第一承托构件50和第二承托构件60 朝向上方的一侧都分别固连一承托面板70。如图2所示，第一支撑构件30和第二支撑构件40朝向下方一侧都分别固连一支撑面板80。如图3所示，第一承托构件50的承托面板70朝上的一侧设置有第一凹形卡槽51。第一支撑构件30的支撑面板80被限制固定在第一凹形卡槽51内，第二承托构件60的承托面板70 与第二支撑构件40的支撑面板80贴合滑动。第一凹形卡槽51对第一支撑构件 30的支撑面板80形成位置限制，提高结构的抗冲击性能。
在一种实施方案中，如图2-4所示，第一承托构件50和第二承托构件60的承托面板70可以都通过筋板32分别焊接至一焊接板31上，再将焊接板31与外罐10的内壁焊接。第一支撑构件30和第二支撑构件40也可以都通过筋板32 分别焊接至一焊接板31上，再将焊接板31与外罐10的内壁焊接。此外，在另一种方案中，筋板32和焊接板31的结构可用方形结构件或者工字型结构件代替，也能保持良好的结构稳定性。
在一种实施方案中，如图5和6所示，还包括绝热垫块90，第一支撑构件 30和第二支撑构件40的支撑面板80的下表面分别固连一个绝热垫块90。与第一支撑构件30的支撑面板80固连的绝热垫块90卡设固定在第一凹形卡槽51 中。与第二支撑构件40的支撑面板80固连的绝热垫块90的下表面与第二承托构件60的承托面板70贴合滑动。通过绝热垫块90阻断了金属之间的直接连接，从而尽可能的隔绝热量传递，大幅度的减少内罐20通过结构连接处的漏热问题。
在一种实施方案中，绝热垫块90的材料为导热系数较小的玻璃纤维增强塑料，与玻璃纤维增强塑料的导热系数相近且抗冲击性能相近的其他材料也可以。
在一种实施方案中，如图5和6所示，绝热垫块90的上表面开设有第二凹形卡槽91，第一支撑构件30的支撑面板80卡设固定在对应的第二凹形卡槽91 中，第二支撑构件40的支撑面板80卡设固定在对应的第二凹形卡槽91中。第二凹形卡槽91能够形成对支撑面板80的限位安装，且提高连接处的抗冲击性能。
在一种实施方案中，如图5和6所示，绝热垫块90的第二凹形卡槽91中填充粘结剂100以用于粘接支撑面板80。
在一种实施方案中，如图5所示，第一承托构件50的承托面板70的第一凹形卡槽51中填充粘结剂100，以用于粘接第一支撑构件30下方固连的绝热垫块 90。
需要说明的是，粘结剂100一方面用于填充连接处的缝隙，另一方能够缓解一定的结构压力。由于绝热垫块90为非金属材料，承托面板70和支撑面板80 为金属材料，所以粘结剂100的选取需满足粘结金属材料和非金属材料。本实施例中的粘结剂100选用环氧树脂。
在一种实施方案中，如图1所示，第一承托构件50的数量至少为两个，第一支撑构件30与第一承托构件50成对存在；第二承托构件60的数量至少为两个，第二支撑构件40与第二承托构件60成对存在。
在一种实施方案中，如图6所示，在第二承托构件60的承托面板70的上表面铺设有润滑层200，以尽量降低面滑动配合处的摩擦力，以更迅速和更顺滑的应对内罐20热胀冷缩的变形，且还能降低连接处的摩擦损耗，提高结构的寿命。
在一种实施方案中，润滑层200为聚四氟乙烯层，其能够进一步降低面滑动配合处的摩擦力。
在一种实施方案中，在内罐20的外表面、第一支撑构件30和第二支撑构件 40的表面缠绕多层由镀铝薄膜和玻璃纤维纸间隔构成的绝热材料。
根据本申请的第二方面，还提供了一种船舶，包括上述方案中的液体存储罐，外罐10通过支架连接并架设在船体结构上。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液体存储罐，其特征在于，包括外罐(10)、内罐(20)、第一支撑构件(30)、第二支撑构件(40)、第一承托构件(50)和第二承托构件(60)：
所述内罐(20)套设在所述外罐(10)内，所述内罐(20)与所述外罐(10)之间的空间为真空空间；
在所述内罐(20)的左右两侧外壁上分别设置所述第一支撑构件(30)和所述第二支撑构件(40)，在所述外罐(10)的左右两侧内壁上分别设置所述第一承托构件(50)和所述第二承托构件(60)，且所述第一承托构件(50)位于所述第一支撑构件(30)下方，所述第二承托构件(60)位于所述第二支撑构件(40)下方；
所述第一支撑构件(30)的下端与所述第一承托构件(50)的上端固定连接；
所述第二支撑构件(40)朝向下方一侧配置有支撑贴合面，所述第二承托构件(60)朝向上方一侧配置有承托贴合面，所述第二支撑构件(40)的所述支撑贴合面与所述第二承托构件(60)的所述承托贴合面之间贴合滑动。
2.根据权利要求1所述的液体存储罐，其特征在于，所述第一承托构件(50)和所述第二承托构件(60)朝向上方的一侧都分别固连一承托面板(70)；所述第一支撑构件(30)和所述第二支撑构件(40)朝向下方一侧都分别固连一支撑面板(80)；
所述第一承托构件(50)的所述承托面板(70)朝上的一侧设置有第一凹形卡槽(51)，所述第一支撑构件(30)的所述支撑面板(80)被限制固定在所述第一凹形卡槽(51)内；
所述第二承托构件(60)的所述承托面板(70)与所述第二支撑构件(40)的所述支撑面板(80)贴合滑动。
3.根据权利要求2所述的液体存储罐，其特征在于，还包括绝热垫块(90)，所述第一支撑构件(30)和所述第二支撑构件(40)的所述支撑面板(80)的下表面分别固连一个所述绝热垫块(90)；
与所述第一支撑构件(30)的所述支撑面板(80)固连的所述绝热垫块(90)卡设固定在所述第一凹形卡槽(51)中；
与所述第二支撑构件(40)的所述支撑面板(80)固连的所述绝热垫块(90)的下表面与所述第二承托构件(60)的所述承托面板(70)贴合滑动。
4.根据权利要求3所述的液体存储罐，其特征在于，所述绝热垫块(90)的上表面开设有第二凹形卡槽(91)，所述第一支撑构件(30)的所述支撑面板(80)卡设固定在对应的所述第二凹形卡槽(91)中，所述第二支撑构件(40)的所述支撑面板(80)卡设固定在对应的所述第二凹形卡槽(91)中。
5.根据权利要求4所述的液体存储罐，其特征在于，所述绝热垫块(90)的所述第二凹形卡槽(91)中填充粘结剂(100)以用于粘接所述支撑面板(80)。
6.根据权利要求4所述的液体存储罐，其特征在于，所述第一承托构件(50)的所述承托面板(70)的所述第一凹形卡槽(51)中填充粘结剂(100)，以用于粘接所述第一支撑构件(30)下方固连的所述绝热垫块(90)。
7.根据权利要求2所述的液体存储罐，其特征在于，所述第一承托构件(50)的数量至少为两个，所述第一支撑构件(30)与所述第一承托构件(50)成对存在；
所述第二承托构件(60)的数量至少为两个，所述第二支撑构件(40)与所述第二承托构件(60)成对存在。
8.根据权利要求2-7任一项所述的液体存储罐，其特征在于，在所述第二承托构件(60)的所述承托面板(70)的上表面铺设有润滑层(200)。
9.根据权利要求8所述的液体存储罐，其特征在于，所述润滑层(200)为聚四氟乙烯层。
10.一种船舶，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的液体存储罐。
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