CN204099901U - 一种低温容器真空夹层低导热玻璃钢支撑结构 - Google Patents

Abstract

一种低温容器真空夹层低导热玻璃钢支撑结构，包括内容器、外壳，内容器与外壳两端设有滑动端顶部支撑、滑动端底部支撑和固定端顶部支撑、固定端底部支撑，所述滑动端顶部支撑、滑动端底部支撑包括设在外壳外侧的垫板Ⅰ，垫板Ⅰ上连接垫板Ⅱ，垫板Ⅰ和垫板Ⅱ开孔安装固定圈座，固定圈座内设有与内容器连接的前端玻璃钢支撑管，前端玻璃钢支撑管靠近内容器处为锥形。解决了由于支撑结构热阻过小引起的外壳局部区域漏冷、结霜以及降低容器整体低温绝热性能的问题，具有结构简单、制造方便、装配简单易行的特点，且适应性好，尤其应用于夹层空间狭小的高真空多层绝热容器。

Description

一种低温容器真空夹层低导热玻璃钢支撑结构

技术领域

本实用新型涉及一种低温容器真空夹层低导热玻璃钢支撑结构。

背景技术

为满足液化天然气市场需求，用于低温液体运输的设备数量也随之增多。对于日趋成熟的低温液体运输车装备制造企业，降低产品的自重以节省成本、做大容积以加大装载量成为运输类产品设计开发的宗旨。受产品外形尺寸及载重的限制，运输车的内容器越做越大，势必使真空夹层空间越做越小，从而影响容器的低温性能，减少低温液体的无损贮存时间和降低贮存过程的安全性。

低温容器绝热性能的好坏取决于内容器与外壳之间的热传递的多少。热传递主要有三部分构成：绝热层的导热、真空夹层气体分子的对流传热和夹层管路及支撑的导热。采用成熟的高真空多层缠绕绝热方式很好的解决了由前两种方式带来的热量传递，因此，合理设计真空夹层管路并适当加长管路长度可减小其带来的热量传递，而夹层支撑的传热取决于支撑材料及支撑结构，所以，对夹层支撑结构的优化设计成为低温液体贮存容器良好绝热性能的关键。

卧式高真空多层绝热容器常通常采用一端固定另一端能轴向滑动的玻璃钢支撑结构形式，其存在的缺陷主要有：

1、滑动端玻璃钢支撑管传导截面积大且热桥短，致使内容器通过支撑管的导热量偏大。

2、固定端处虽设计成固定圈座与玻璃钢支撑管套装结构，加长了玻璃钢支撑管长度，但由于固定圈座的结构致使支撑管实际导热长度并未得到明显加长，导致内容器通过支撑管的导热量依然偏大。

实用新型内容

    本实用新型其目的就在于提供一种低温容器真空夹层低导热玻璃钢支撑结构，解决了由于支撑结构热阻过小引起的外壳局部区域漏冷、结霜以及降低容器整体低温绝热性能的问题，具有结构简单、制造方便、装配简单易行的特点，且适应性好，尤其应用于夹层空间狭小的高真空多层绝热容器。

实现上述目的而采取的技术方案，包括内容器、外壳，内容器与外壳两端设有滑动端顶部支撑、滑动端底部支撑和固定端顶部支撑、固定端底部支撑，所述滑动端顶部支撑、滑动端底部支撑包括设在外壳外侧的垫板Ⅰ，垫板Ⅰ上连接垫板Ⅱ，垫板Ⅰ和垫板Ⅱ开孔安装固定圈座，固定圈座内设有与内容器连接的前端玻璃钢支撑管，前端玻璃钢支撑管靠近内容器处为锥形；所述固定端顶部支撑、固定端底部支撑包括设在外壳外侧的垫板Ⅰ和设在内容器内侧的内垫板，垫板Ⅰ上连接垫板Ⅱ，垫板Ⅰ和垫板Ⅱ开孔安装固定圈座，内垫板开孔安装不锈钢固定圈座，固定圈座与不锈钢固定圈座之间设有后端玻璃钢支撑管。

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

1）本支撑结构设计思路简捷、制造方便、装配简单易行，特别适用于夹层空间狭小的高真空多层绝热容器。采用优化设计的固定圈座，有效的加长了支撑构件的热桥；

2）支撑构件为环形环氧玻璃钢支撑管形式，支撑管与内容器垫板接触端削尖以减小其横截面积，加长长度与优化设计的固定圈座套装以增加导热长度，增大了支撑结构的热阻，提高了容器的低温绝热性能；

3）本支撑结构适应性好，尤其应用于夹层空间狭小的高真空多层绝热容器。对于外形尺寸有限制且容积须最大化设计的容器(如低温液体运输车罐体、低温罐箱等)，采用该支撑结构设计缩小了夹层空间且能满足容器的低温性能要求，使得内容器能在满足最大装载质量的前提下做到最大容积，最大限度的加大产品的载液质量，提高了产品的市场竞争力。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本装置安装示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图1中B-B剖视图；

图4为本装置中滑动端顶部支撑结构示意图；

图5为本装置中滑动端底部支撑结构示意图；

图6为本装置中固定端顶部支撑结构示意图；

图7为本装置中固定端底部支撑结构示意图。

具体实施方式

    本装置包括内容器2、外壳1，内容器2与外壳1两端设有滑动端顶部支撑3、滑动端底部支撑4和固定端顶部支撑5、固定端底部支撑6，如图1、图2、图3所示，所述滑动端顶部支撑3、滑动端底部支撑4包括设在外壳外侧的垫板Ⅰ7，垫板Ⅰ7上连接垫板Ⅱ8，垫板Ⅰ7和垫板Ⅱ8开孔安装固定圈座9，固定圈座9内设有与内容器连接的前端玻璃钢支撑管10，前端玻璃钢支撑管10靠近内容器处为锥形，如图4、图5所示；所述固定端顶部支撑5、固定端底部支撑6包括设在外壳外侧的垫板Ⅰ7和设在内容器内侧的内垫板12，垫板Ⅰ7上连接垫板Ⅱ8，垫板Ⅰ7和垫板Ⅱ8开孔安装固定圈座9，内垫板12开孔安装不锈钢固定圈座13，固定圈座9与不锈钢固定圈座13之间设有后端玻璃钢支撑管14，图6、图7所示。

    所述前端玻璃钢支撑管10、后端玻璃钢支撑管14内设有铝箔反射屏及脱脂超细玻璃棉11。

    所述固定圈座9、不锈钢固定圈座13为凹形结构，凹形空腔内设有凸台。

    所述滑动端顶部支撑3和固定端顶部支撑5各设有2个，沿内容器2和外壳1纵向45度角布置；所述滑动端底部支撑4和固定端底部支撑6各设有2个，沿内容器2和外壳1纵向30度角布置，如图2、图3所示。

实施例

内、外容器套装时，将玻璃钢支撑管装配至与内容器滑动端加强板处及固定端固定圈座处贴合，调整内容器至适当位置再往玻璃钢管内填满铝箔反射屏及脱脂超细玻璃棉，再装配固定圈座及垫板使之与外壳相焊。

前端玻璃钢支撑管10贴近内容器处削尖为锥形，有效的减小了传导截面积，采用改进后的固定圈座9后明显加长了支撑管的实际导热长度L，传热量与传导截面积成正比、与导热长度L成反比，故传热量明显减小，容器的低温性能得到显著提高。

固定端结构采用不锈钢固定圈座13及内垫板12代替固定环焊装在内内容器筒体上，采用改进后的固定圈座9与外壳焊装，极大程度的加长了支撑管的实际导热长度L，使传热量明显减小，容器的低温性能得到显著提高。

所述垫板Ⅰ7作为外壳固定圈座开孔处碳钢垫板，既补强外壳开孔处强度，又在固定圈座9预装配时与之点焊定位便于内外容器套装过程的位置调整，内外容器套装定位后再与固定圈座及外壳相焊；垫板内孔加工成一定角度的坡口以便焊缝金属能填满固定圈座与外壳间隙，垫板整体弯曲成与外壳配合的弧度使之装配时紧贴外壳。

垫板Ⅱ8作为外壳固定圈座开孔处外侧碳钢垫板，待垫板Ⅰ7焊装完成清理焊缝后再与固定圈座9及垫板Ⅰ7焊装，增大了固定圈座处的焊缝承载面积，提高了焊缝的抗压、抗剪切能力；垫板内孔加工成一定角度的坡口以便施焊，垫板整体弯曲成与垫板Ⅰ7配合的弧度使之装配时紧贴垫板Ⅰ7。

所述固定圈座9其结构设计最大限度的加深支撑管与其接触的距离，以增大支撑管的热桥及满足内容器施加的承载载荷；该零件为精加工低合金钢锻件，其内圆高精度正偏差尺寸确保与支撑玻璃钢管装配良好，其本体厚度不仅能抗压且能承受角焊缝焊接产生的热应力。

前端玻璃钢支撑管10作为滑动端支撑构件，因其仅承受内容器施加的压缩应力载荷，故将其接触内容器端削尖以减小其传导截面积，尽量加长支撑管长度，使其拥有足够的实际导热长度L以加大热阻降低传热量，提高容器的低温绝热性能；前端玻璃钢支撑管10另一端加工成与固定圈座9内承载面贴合的平面，并开孔以便夹层抽真空时便于排空。

后端玻璃钢支撑管14作为固定端支撑构件，既承受内容器施加的压缩应力、剪切应力载荷，又作为对外传热的热桥，尽量加长支撑管长度，使其拥有足够的实际导热长度L以加大热阻降低传热量，提高容器的低温绝热性能；后端玻璃钢支撑管14两端加工成与固定圈座9内承载面贴合的平面，并开孔以便夹层抽真空时便于排空。

铝箔反射屏及脱脂超细玻璃棉11作为玻璃钢管内填充物，可以减小内容器壁与外壳之间的辐射传热，提高支撑处的低温绝热性能。

内垫板12作为内容器不锈钢固定圈座开孔处不锈钢垫板，既补强内容器开孔处强度，又增大了不锈钢固定圈座8的焊缝承载面积，提高了焊缝的抗压、抗剪切能力。

不锈钢固定圈座13设计最大限度的加深支撑管与其接触的距离以增大支撑管的热桥及满足内容器施加的承载载荷；该零件为精加工不锈钢Ⅲ级锻件，其内圆高精度正偏差尺寸确保与支撑玻璃钢管装配良好，其本体厚度不仅能抗压且能承受角焊缝焊接产生的热应力。

安装在罐体两端，确保内外容器之间的相对位置稳定，有效的提高了产品的低温绝热性能，极大提高了产品的市场竞争力。

Claims (4)

1.一种低温容器真空夹层低导热玻璃钢支撑结构，包括内容器（2）、外壳（1），内容器（2）与外壳（1）两端设有滑动端顶部支撑（3）、滑动端底部支撑（4）和固定端顶部支撑（5）、固定端底部支撑（6），其特征在于，所述滑动端顶部支撑（3）、滑动端底部支撑（4）包括设在外壳外侧的垫板Ⅰ（7），垫板Ⅰ（7）上连接垫板Ⅱ（8），垫板Ⅰ（7）和垫板Ⅱ（8）开孔安装固定圈座（9），固定圈座（9）内设有与内容器连接的前端玻璃钢支撑管（10），前端玻璃钢支撑管（10）靠近内容器处为锥形；所述固定端顶部支撑（5）、固定端底部支撑（6）包括设在外壳外侧的垫板Ⅰ（7）和设在内容器内侧的内垫板（12），垫板Ⅰ（7）上连接垫板Ⅱ（8），垫板Ⅰ（7）和垫板Ⅱ（8）开孔安装固定圈座（9），内垫板（12）开孔安装不锈钢固定圈座（13），固定圈座（9）与不锈钢固定圈座（13）之间设有后端玻璃钢支撑管（14）。

2.根据权利要求1所述的一种低温容器真空夹层低导热玻璃钢支撑结构，其特征在于，所述前端玻璃钢支撑管（10）、后端玻璃钢支撑管（14）内设有铝箔反射屏及脱脂超细玻璃棉（11）。

3.根据权利要求1或2所述的一种低温容器真空夹层低导热玻璃钢支撑结构，其特征在于，所述固定圈座（9）、不锈钢固定圈座（13）为凹形结构，凹形空腔内设有凸台。

4.根据权利要求1所述的一种低温容器真空夹层低导热玻璃钢支撑结构，其特征在于，所述滑动端顶部支撑（3）和固定端顶部支撑（5）各设有2个，沿内容器（2）和外壳（1）纵向45度角布置；所述滑动端底部支撑（4）和固定端底部支撑（6）各设有2个，沿内容器（2）和外壳（1）纵向30度角布置。