CN201934650U - 一种组合球形压力容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种组合球形压力容器，该组合球形容器由容器壳体、外罩、保冷层及支座构成，容器壳体设在外罩内，保冷层设在容器壳体及外罩之间，支座设在容器壳体的下部。与现有技术相比，本实用新型解决了低温贮存容器的难题，采用了以组合球形容器为主体的贮存装置，并且采用有效的保冷结构和措施，特别适用于-100℃～-196℃的各种液体的压力贮存，这种组合球形容器同样适用于贮存常温至-100℃各种气、液的贮存，其材料或保冷、防晒结构另行选用。

Description

一种组合球形压力容器

技术领域

本实用新型涉及压力容器及贮存领域，尤其是涉及一种组合球形压力容器。

背景技术

目前，压力容器的型式多为圆筒形及单个球形，其主要功能之一是用于一定下压力下贮存气体或液体。因此在给定的压力、温度等条件下单位体积所需的容器本身重量大小是衡量容器优劣的重要指标之一，尤其当设计条件要求必须采用贵重金属材料时，这一点就更为重要。例如乙烯贮罐的材料采用镍钢、贮存液氧、液氮、液氦、液化天然气等贮罐采用不锈钢或铝镁合金等，这些容器的制造价格很大程度上取决于材料的用量。当压力容器用于运送气或液体时(如槽车或车载燃料罐等)，减轻容器本身重量，不仅降低了容器价格，更提高运送效率。球形容器由于表面积最小，同样压力和直径条件下其承载能力比圆筒形容器大一倍，因此球形容器理应是一定压力下的最佳贮存容器。但是由于球形容器的容积与其直径三次方成正比，满足正常运输条件的球形容器的容积太小，而圆筒形容器在限制的运输条件下可以用增加长度来满足需要的容积，故100M³以下压力容器大多采用圆筒形，而球形容器多为200M³以上，并且为现场组装的容器。

本实用新型组合球形容器就是由两个或以上的球形容器组焊而成。组合球形容器可采用圆筒形容器相同直径而用增加球的数量来达到圆筒形容器所需的体积，因此可与圆筒形容器一样在制造厂完成最终产品。组合球形容器只是将两个相连的极板取消而直接焊接，而极板所构成的体积最小，因此组合球形容器比同体积的单个球形容器更经济。单个球形容器体积超过10000M³时制造难度加大了，其中也包括球体厚度增加的原因，当需要更大容量时不得以采用多个单个球形容器，这将导致一系列费用的增加(由于附件、操作件增加)。但如果用组合球形容器代替，则总费用会有明显下降。本实用新型组合球形容器要解决的是用优良的设备结构方案获得最经济的大、中、小型气、液体贮存设备。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制造成本低、适用范围广的组合球形容器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种组合球形压力容器，该组合球形压力容器为压力下贮存-100℃～-196℃的低温液体的装置或贮存常温至-100℃的气体或液体的装置，该组合球形容器由容器壳体、外罩、保冷层及支座构成，所述的容器壳体设在外罩内，所述的保冷层设在容器壳体及外罩之间，所述的支座设在容器壳体的下部。

所述的容器壳体由两个或两个以上的球体组合连接构成，容器壳体上开设有人孔。

所述的球体优选2～10个。

所述的外罩罩设在容器壳体的外部，保冷结构中外罩任意点都与组合球壳间距离大于1米。

所述的保冷层为充有氮气的完全干燥的珠光砂层，保冷层填充在外罩与容器壳体之间。

所述的保冷层中氮气始终保持微正压以防止吸入湿气，珠光砂要求完全干燥状态并且真空包装，装填时采用相应措施防止珠光砂吸入潮气。

所述的容器壳体的外部为缠绕有铝箔及绝热材料的抛光结构。

所述的支座为两段式支座。

所述的容器壳体的材料可根据贮存的气、液特性选用。其保冷或防晒结构采用任何已经成熟的结构，该容器壳体在工厂生产或现场制成。

本实用新型组合球形容器适用于低温液体的压力贮存包括：液体甲烷(LNG)、液氧(O₂)、液氮(N₂)、液氦等及贮存的温度范围为-100℃至-196℃的其它液体。本贮存系统的特征是贮罐本体为组合球形容器，材料为不锈钢或其它耐低温的材料，其充装量可达总容积的95％，支承采用二段支柱式，其作用既减少了传入地基的冷量同时还适应安装和贮存液体时的温差，减少温差引起的应力，二段支柱设计充分考虑到隔热效果及支柱自由平面位移。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本贮存系统的保冷结构为在耐低温组合球形容器外加一个可承受地震、风载以及密封的外罩，并在外罩与组合球形容器间填满珠光砂等保冷材料和氮气，并且使氮气始终保持微正压以防止吸入潮气，球体除人孔外不采用法兰连接，所有对外接口均引出外罩，采用真空保冷等有效保冷措施，人孔则采用焊接垫片形式，仪表(温度、液位、压力)均采用双套结构，所有接口尽量设在球壳的上部；

(2)本实用新型的组合球形容器可使低温液体(-100℃～-196℃)贮存日气化量减少至＜0.15％以下，同时制造成本也可大幅度下降；

(3)本实用新型的组合球形容器涉及常温至-100℃气、液体在一定压力下贮存，由于常温至-100℃气、液体防晒及保冷技术十分成熟(包括液氨、液体CO2、乙烯、LPG、CNG等)故本实用新型组合球形容器只涉及容器本身，且比目前通用的球形容器或圆筒形容器更经济。

附图说明

图1为实施例1中本实用新型的结构示意图；

图2为实施例2中本实用新型的结构示意图；

图3为实施例3中容器壳体的结构示意图；

图4为实施例4中容器壳体的结构示意图。

图中1为人孔、2为容器壳体、3为外罩、4为保冷层、5为支座、6为温控仪表、7为压力仪表、8为液位仪表。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

一种组合球形压力容器，其结构如图1所示，该组合球形容器由容器壳体2、外罩3、保冷层4及支座5构成，容器壳体2由三个球体组合连接构成，容器壳体2上开设有人孔1，材料为不锈钢或其它耐低温的材料，其充装量可达总容积的95％。容器壳体2设在外罩3内，保冷层4设在容器壳体2及外罩3之间，保冷层4为珠光砂层等保冷材料和氮气，并且使氮气始终保持微正压以防止吸入湿气，珠光砂要求完全干燥状态并且真空包装，装填时采用相应措施防止珠光砂吸入潮气。外罩3的内腔与容器壳体2的表面距离不小于1米，其目的一是增加保冷物(珠光砂)的厚度，二是在球体试压时人可以进入检查和操作。组合球形容器采用气压强度试验确保球壳所有焊缝没有泄漏。组合球体除人孔外不采用法兰连接并且所有对外接口均引出外罩。人孔则采用焊接垫片形式。所有对外接口均采用真空保冷等有效保冷措施。温控仪表6、压力仪表7及液位仪表8仪表均采用双套结构。所有接口尽量设在球壳的上部。支座5为两段式支座，其作用既减少了传入地基的冷量同时还适应安装和贮存液体时的温差，减少温差引起的应力。二段支柱设计充分考虑到隔热效果及支柱自由平面位移。

实施例2

一种组合球形压力容器，其结构如图2所示，采用与图1相同的低温液体贮存装置，不同之处在于：外罩3能承受外压(-0.1MPa)。容器壳体2由四个球体竖向组合构成，用耐低温材料制成(不锈钢、铜、铝、镍钢等)，外罩则用碳钢，夹层空间抽真空(高真空)，抽真空条件下辐射传热是主要的，保冷层4为珠光砂层等保冷材料和氮气，并且使氮气始终保持微正压以防止吸入湿气，珠光砂要求完全干燥状态并且真空包装，装填时采用相应措施防止珠光砂吸入潮气。容器壳体2的外表面要抛光而且用铝箔加绝热材料缠绕。通常这种型式适合于中小型贮罐，因此组合球形容器采用支座5支承，与附图1相同，支座5亦采用是二段式结构。

实施例3

一种组合球形压力容器，为常温至-100℃气、液体的压力贮罐(立式)。适用于液氨、液体二氧化碳、乙烯、LPG、CNG、空气、氧气等。大中小型均可。根据贮存介质不同选用合适的材料及相关的防晒或保冷揩施。本实用新型容器壳体1如图3所示，可选用不同直径的三个球体竖向组焊而成，容器壳体1的底部采用支座5支撑。

实施例4

一种组合球形压力容器，其结构与实施例3相同，容器壳体1采用卧式结构，容器壳体1的底部采用支座5支撑。

Claims (7)

1.一种组合球形压力容器，其特征在于，该组合球形压力容器为压力下贮存-100℃～-196℃的低温液体的装置或贮存常温至-100℃的气体或液体的装置，组合球形压力容器由容器壳体、外罩、保冷层及支座构成，所述的容器壳体设在外罩内，所述的保冷层设在容器壳体与外罩之间，所述的支座设在容器壳体的下部。

2.根据权利要求1所述的一种组合球形压力容器，其特征在于，所述的容器壳体由两个或两个以上的球体组合连接构成，容器壳体上开设有人孔。

3.根据权利要求2所述的一种组合球形压力容器，其特征在于，所述的球体优选2～10个。

4.根据权利要求1所述的一种组合球形压力容器，其特征在于，所述的外罩罩设在容器壳体的外部，该外罩与容器壳体的间距离大于1米。

5.根据权利要求1所述的一种组合球形压力容器，其特征在于，所述的保冷层为充有氮气的完全干燥的珠光砂层，保冷层填充在外罩与容器壳体之间。

6.根据权利要求5所述的一种组合球形压力容器，其特征在于，所述的容器壳体的外侧面为缠绕有铝箔及绝热材料的抛光面。

7.根据权利要求1所述的一种组合球形压力容器，其特征在于，所述的支座为两段式支座。

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