CN202349580U - 一种高压液氧贮箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高压液氧贮箱，该高压液氧贮箱为立式容器，包括支腿支撑、长条形罐体、平盖、轴式吊耳和外层的保温层；所述长条形罐体由下球形封头、筒体和上球形封头焊接组成。上球形封头的顶部设有入口孔；改进在于：入口孔的孔径为400毫米，其上球形封头顶端面入口孔边缘设有环状下密封凹面，平盖的底面设有对应的环形上密封凹面共同组成密封槽，密封槽内设有不锈钢透镜密封垫。保温层材料采用聚氨酯材料，保温层厚度为200毫米。本实用新型设计合理，结构简单，使用安全方便。解决了高压、深冷工况下容器的设计和制造难关。
Description
技术领域
本实用新型属于低温储罐技术领域，具体涉及一种高压低温液氧贮箱。
背景技术
高压液氧贮箱主要应用于航空航天领域，是月球软着陆探测试验装置重要配套设备，用于存储高压液氧介质，以便为发生器提供工作工质和可靠点火。高压液氧贮箱设计压力为30MPa，设计温度为-196℃，容积为2.5m3，现有的液氧贮箱设计压力为1.6MPa，不能满足使用要求，必须提高容器的设计压力。同时，为了满足使用要求，高压液氧贮箱上应设置一个DN400入口孔用于容器内部的清洗，现有开孔结构，在设计压力30MPa情况下，最大开孔直径为200毫米，使用温度最低为-40℃。
发明内容
为了解决高压深冷工况下大口径（DN400）密封的技术难关；本实用新型提供一种新型高压低温液氧贮箱。改变现有高压液氧贮箱入口孔设计和开孔处的密封结构（即不锈钢透镜垫密封），开孔达到DN400，使用温度可降低到-196℃。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种高压液氧贮箱，所述高压液氧贮箱为立式容器，包括支腿支撑1、长条形罐体、平盖8、轴式吊耳5和外层的保温层4；所述长条形罐体由下球形封头2、筒体3和上球形封头6焊接组成，下球形封头2的底部设有出液口14，上球形封头6的顶部设有入口孔7；改进在于：所述上球形封头6的顶端面入口孔7边缘设有环状的下密封凹面，在平盖8的底面设有对应的环形的上密封凹面；上密封凹面和下密封凹面组成环形密封槽，密封槽内设有透镜形密封垫13。
所述透镜形密封垫13采用06Cr19Ni10不锈钢材料。
所述入口孔7的孔径为400毫米。
所述保温层4材料采用聚氨酯材料，保温层4厚度为200毫米。
本实用新型设计合理，结构简单，使用安全方便。解决了高压、深冷工况下容器的设计和制造难关。
高压液氧贮箱的设计温度为-196℃，设计压力为30MPa属高压低温压力容器范畴。具有运行温度低、压力高、介质易燃、易爆和极易挥发的特点。目前，国内深冷压力容器的设计压力一般不超过1.6MPa，本实用新型设计压力为30MPa，满足了宇航工程的使用要求，属国内首次使用，填补了国内技术空白。
高压液氧贮箱入口孔密封采用不锈钢透镜垫密封。目前国内设计温度最低为-40℃，本实用新型结构用于设计温度-196℃，采用不锈钢透镜垫密封。同时设计压力为30MPa情况下，目前国内最大口径仅用于DN200毫米，本结构采用DN400毫米口径，属国内首次使用。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1的局部放大图。
图中：支腿支撑1、下球形封头2、筒体3、保温层4、轴式吊耳5、上球形封头6、入口孔7、平盖8、高压螺栓9、高压螺母10、进气口11、安全阀口12、透镜形密封垫13、出液口14。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。
实施例：
参见图1，一种高压液氧贮箱，所述高压液氧贮箱为立式容器，包括支腿支撑1、长条形罐体、平盖8、轴式吊耳5和外层的保温层4；所述长条形罐体由下球形封头2、筒体3和上球形封头6焊接组成，上、下球形封头内直径为900毫米，均由80毫米厚的不锈钢板热压成形，不锈钢板的牌号为06Cr19Ni10。球形封头热压成形后，需经固溶处理，并经100%超声检测和渗透检测。筒体内直径为880毫米，采用110毫米厚的不锈钢锻件，锻件等级按JB/T4728规定的Ⅳ级，锻件牌号为0Cr18Ni9；筒体长度为3490毫米。筒体与上、下球形封头焊接采用全自动不锈钢埋弧焊，焊接材料为H0Cr20Ni10Ti+HJ260，焊丝直径为Φ3.2毫米，焊接电流为350~450（A），电弧电压为34~36（V），焊接速度为24~26（m/h），焊接时层间温度要求小于150℃。焊接接头需进行100%射线检测，按JB/T4730.2规定的Ⅱ级合格，其技术等级不低于AB级。
上球形封头6的顶部设有DN400的入口孔7，以便于人能进入容器进行设备内部清洗和维护；下球形封头2的底部设有出液口14；平盖8上有进气口11和安全阀口12，进气口11用于液氧介质输入。改进在于：所述上球形封头6的顶端面入口孔7边缘设有环状下密封凹面，在平盖8的底面设有对应的环形上密封凹面；上、下密封凹面组成环形密封槽，密封槽内设有06Cr19Ni10不锈钢材料的透镜形密封垫13。对于罐体与平盖的密封,若为平面密封,在高压下,密封性差,引起外泄,可以改用透镜形密封垫,能得到满意的效果。平盖和罐体之间通过高压螺母10和高压螺栓9连接。
高压液氧贮箱安装完毕后，其外表面应进行保温处理，保温层4采用聚氨酯材料，保温层厚度为200毫米，聚氨酯是目前工业化保温材料中导热系数最小的。在聚氨酯保温层外表面用不锈钢薄钢板蒙上，并在不锈钢蒙皮缝隙处封胶。
高压液氧贮箱不锈钢筒体深环缝采用全自动不锈钢埋弧焊，提高了产品安全质量和疲劳寿命，且节约能源，其技术水平达国内领先水平。在容器加工过程中，设计者对材质、焊接材料、检验内容和低温下冲击试验方面均提出了严格要求和控制指标，尤其是就深厚焊缝焊接、探伤、接管焊接坡口型式、表面处理等工艺问题进行了深入研究。
Claims (4)
1.一种高压液氧贮箱，所述高压液氧贮箱为立式容器，包括支腿支撑（1）、长条形罐体、平盖（8）、轴式吊耳（5）和外层的保温层（4）；所述长条形罐体由下球形封头（2）、筒体（3）和上球形封头（6）焊接组成，下球形封头（2）的底部设有出液口（14），上球形封头（6）的顶部设有入口孔（7）；其特征在于：所述上球形封头（6）的顶端面入口孔（7）边缘设有环状的下密封凹面，在平盖（8）的底面设有对应的环形的上密封凹面；上密封凹面和下密封凹面组成环形密封槽，密封槽内设有透镜形密封垫（13）。
2.依据权利要求1所述的一种高压液氧贮箱，其特征在于：所述透镜形密封垫（13）采用06Cr19Ni10不锈钢材料。
3.依据权利要求1所述的一种高压液氧贮箱，其特征在于：所述入口孔（7）的孔径为400毫米。
4.依据权利要求1所述的一种高压液氧贮箱，其特征在于：所述保温层（4）材料采用聚氨酯材料，保温层（4）厚度为200毫米。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115978430A (zh) * | 2021-10-16 | 2023-04-18 | 非视觉污染分析科学技术有限公司 | 化学品压力容器 |
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- 2011-12-01 CN CN2011204893110U patent/CN202349580U/zh not_active Expired - Fee Related
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