CN208185442U - 一种新型圆柱体型常压压力容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种重量轻、使用寿命长的新型圆柱体型常压压力容器；容器包括圆盘形底架、侧墙、顶盖，底盖、顶盖包括圆环状的外盖，外盖的内侧设置圆盘状的内盖，外盖的内侧边与内盖的外侧边之间通过圆环形的弹性连接板连接；容器充气后，弹性连接板可以使外盖和内盖之间具有较大的变形量，有效降低外盖与侧壁之间的焊缝的拉应力，使容器的重量轻，同时有效提高使用寿命；底盖和顶盖均为圆盘形状，相比于传统的胶囊形状，容器的轴向尺寸更小，适合于对容器尺寸有严格限制的使用场合。

Description

一种新型圆柱体型常压压力容器

技术领域

本实用新型涉及压力容器技术领域，特别涉及一种新型圆柱体型常压压力容器。

背景技术

压力容器是一种能够承受压力的密闭容器。压力容器的用途极为广泛，它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。其中以在化学工业与石油化学工业中用最多，仅在石油化学工业中应用的压力容器就占全部压力容器总数的50％左右。

压力容器的设计压力划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级：

(1)低压(代号L)0.1MPa≤p＜1.6MPa

(2)中压(代号M)1.6MPa≤p＜10.0MPa

(3)高压(代号H)10.0MPa≤p＜100.0MPa

(4)超高压(代号U)p≥100.0MPa。

如果容器内压力低于0.1MPa，则称为常压容器，常压容器内的压力与大气压接近，而常压容器的应用范围与传统的压力容器有一定区别，其主要是运输一些高精密仪器和设备用，而不是运输气体和石油，对于特殊设备来说，设备内部设置的高精度传感器等装置不能长时间与空气接触，因此会使用常压容器对这类设备进行存放和运输。

目前的常压容器外形与一般的压力容器一致，均为胶囊形状，即中部为圆筒形，两边通过半球形壳体与圆筒形壳体连接，但是对于一些特殊的设备来说，其尺寸较大，导致常压容器的设计空间非常有限，为了方便运输，有的常压容器采用圆柱体形状来减小轴向尺寸，但是采用圆柱体形状后，由于顶盖和侧壁之间是垂直设置，导致容器重启后，顶盖和侧壁之间的焊缝处拉应力非常大，因此对圆柱体形的常压容器，圆筒侧壁与顶盖边缘角处的焊缝强度需要设置的非常大，导致容器的重量增大。

常压容器在运输过程中，其壳体容易和运输车辆产生共振，使得焊缝的受力情况进一步恶化，导致容器寿命减少，因此在常压容器的设计中，还需要考虑运输时的振动问题。

发明内容

针对上述问题，本实用新型目的是提供一种重量轻、使用寿命长的新型圆柱体型常压压力容器。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型圆柱体型常压压力容器，所述的容器包括圆盘形底盖，底盖的上表面外缘与圆筒形侧壁的底边焊接连接，侧壁的上边与圆盘形顶盖的底边外缘焊接连接；

所述的底盖、顶盖包括圆环状的外盖，外盖的内侧设置圆盘状的内盖，外盖的内侧边与内盖的外侧边之间通过圆环形的弹性连接板连接；

弹性连接板包括设置在外盖和内盖上方和下方的、至少两层相互层叠的长条形状的凯夫拉纤维层，凯夫拉纤维层的上侧边和下侧边分别缠绕在一条钢丝上，钢丝的长度沿外盖的圆周方向设置；每层凯夫拉纤维层包括首尾连接的多条凯夫拉纤维布，相邻的两条凯夫拉纤维布相对的端头共同缠绕在一根波浪形弹簧丝的侧面上；使凯夫拉纤维层的截面也为波浪状，所述弹簧丝的上、下端头分别穿入一条钢丝上设置的通槽中且可相对于钢丝的通槽滑动；

相邻的凯夫拉纤维层之间设置气密薄膜，最外侧的凯夫拉纤维层的外侧面设置隔热涂层，所述隔热涂层的外侧，以及最内侧的凯夫拉纤维层的内侧分别设置海绵层，隔热涂层外侧的海绵层沿其厚度方向从内侧向外侧逐渐减小，靠外的海绵层的外侧面与凹型玻璃钢保护壳的底面粘接；靠内的海绵层的内侧面与外盖或内盖的端面接触；保护壳卡入外盖、内盖各自的端面设置的凹槽中，使保护壳的外侧面与外盖或内盖的端面平齐；

所述保护壳的内侧、外盖或内盖的两端面相应位置分别设置C型橡胶密封圈，密封圈的开口内侧设置的凹槽与最内侧的钢丝的外侧面紧密贴合；使外盖与内盖之间保持气密密封。

优选的，侧壁的内侧设置用于采集容器内部压力的气压压力传感器，气压压力传感器与控制器通信连接，控制器还与底盖上设置的振动频率传感器通信连接。

本实用新型具有以下有益效果：容器充气后，弹性连接板可以使外盖和内盖之间具有较大的变形量，有效降低外盖与侧壁之间的焊缝的拉应力，使容器的重量轻，同时有效提高使用寿命；底盖和顶盖均为圆盘形状，相比于传统的胶囊形状，容器的轴向尺寸更小，适合于对容器尺寸有严格限制的使用场合。

附图说明

图1为容器正视图；

图2为容器俯视图；

图3为图2中A-A旋转剖视图；

图4为图3中容器充气后弹性连接板变形示意图；

图5为凯夫拉纤维层结构示意图；

图6为容器充气后变形示意图。

具体实施方式

如图1-图5所示的一种新型圆柱体型常压压力容器，包括圆盘形底盖001，底盖001的上表面外缘与圆筒形侧壁003的底边焊接连接，侧壁003的上边与圆盘形顶盖002的底边外缘焊接连接；

所述的底盖001、顶盖002包括圆环状的外盖1，外盖1的内侧设置圆盘状的内盖2，外盖1的内侧边与内盖2的外侧边之间通过圆环形的弹性连接板6连接；

弹性连接板6包括设置在外盖1和内盖2上方和下方的、至少两层相互层叠的长条形状的凯夫拉纤维层61，凯夫拉纤维层61的上侧边和下侧边分别缠绕在一条钢丝66上，钢丝66的长度沿外盖1的圆周方向设置；每层凯夫拉纤维层61包括首尾连接的多条凯夫拉纤维布，相邻的两条凯夫拉纤维布相对的端头共同缠绕在一根波浪形弹簧丝67的侧面上；使凯夫拉纤维层61的截面也为波浪状，所述弹簧丝67的上、下端头分别穿入一条钢丝66上设置的通槽中且可相对于钢丝66的通槽滑动；

相邻的凯夫拉纤维层61之间设置气密薄膜62，最外侧的凯夫拉纤维层61的外侧面设置隔热涂层63，所述隔热涂层63的外侧，以及最内侧的凯夫拉纤维层61的内侧分别设置海绵层64，隔热涂层63外侧的海绵层64沿其厚度方向从内侧向外侧逐渐减小，靠外的海绵层64的外侧面与凹型玻璃钢保护壳65的底面粘接；靠内的海绵层64的内侧面与外盖1或内盖2的端面接触；保护壳65卡入外盖1、内盖2各自的端面设置的凹槽中，使保护壳65的外侧面与外盖1或内盖2的端面平齐；

所述保护壳65的内侧、外盖1或内盖2的两端面相应位置分别设置C型橡胶密封圈68，密封圈68的开口内侧设置的凹槽与最内侧的钢丝66的外侧面紧密贴合；使外盖1与内盖2之间保持气密密封。

所述的气密薄膜62为聚氨酯气密膜或乙烯-四氟乙烯膜或其他复合高分子材料制作而成的气密薄膜；所述的隔热涂层63为GN-203耐高温绝缘防腐纳米陶瓷涂层或W61有机硅耐高温涂层或其他复合高分子材料制作而成的隔热涂层；所述海绵层64可以是33d、40d式高回弹海绵，也可以是其他型号的高弹加硬海绵，为了提高海绵的耐久度，可以在海绵层64中加入弹性钢丝构成的网状骨架。

为了提高安全性，还需要对容器的内部进行压力检测，同时容器在运输途中也需要对其振动频率进行监测，以防止容器内部压力或容器的振动频率超过允许值；侧壁003的内侧设置用于采集容器内部压力的气压压力传感器81，气压压力传感器81与控制器8通信连接，控制器8还与底盖001上设置的振动频率传感器82通信连接。所述的气压压力传感器81的型号可以为LC-QA1型大气压力传感器或BMP085气压传感器，或其他型号的气压传感器；所述的控制器8的型号为西门子S7-200型PLC控制器，或欧姆龙CPM1A型PLC控制器或MSP430单片机或其他型号的单片机或工业控制器。

如图4所示的，当容器内充气后，底盖或顶盖的内表面受到气压压力，导致其中部向外凸出，即外盖和内盖需要向外凸出变形，这时可以通过弹性连接板的变形来适应；此时波浪形弹簧丝67被拉伸，弹簧丝67的上、下端头在钢丝66的通槽中滑动以适应长度变化，凯夫拉纤维层同时由波浪形状变为接近平面形状，由于凯夫拉纤维布具有较强的弹性，因此外盖1与内盖2可以有一定程度的分离，减小外盖1与侧壁之间的焊缝所受的拉力，凯夫拉纤维层变形的同时，靠内的海绵层与侧壁的侧面之间滑动，靠外的海绵层由于其厚度方向带有斜面，外侧的侧边变化幅度较大，则位于该海绵层外侧的玻璃钢保护壳65可以基本保持其位置不变；如图6所示的，因为设置了弹性连接板，因此外盖与内盖的变形量可以较大，充分利用材料的弹性来承受容器内部气压，有效减小了外盖与侧壁之间的焊缝，使容器的重量更轻，且寿命更长。

Claims (2)

1.一种新型圆柱体型常压压力容器，所述的容器包括圆盘形底盖(001)，底盖(001)的上表面外缘与圆筒形侧壁(003)的底边焊接连接，侧壁(003)的上边与圆盘形顶盖(002)的底边外缘焊接连接；

其特征在于：所述的底盖(001)、顶盖(002)包括圆环状的外盖(1)，外盖(1)的内侧设置圆盘状的内盖(2)，外盖(1)的内侧边与内盖(2)的外侧边之间通过圆环形的弹性连接板(6)连接；

弹性连接板(6)包括设置在外盖(1)和内盖(2)上方和下方的、至少两层相互层叠的长条形状的凯夫拉纤维层(61)，凯夫拉纤维层(61)的上侧边和下侧边分别缠绕在一条钢丝(66)上，钢丝(66)的长度沿外盖(1)的圆周方向设置；每层凯夫拉纤维层(61)包括首尾连接的多条凯夫拉纤维布，相邻的两条凯夫拉纤维布相对的端头共同缠绕在一根波浪形弹簧丝(67)的侧面上；使凯夫拉纤维层(61)的截面也为波浪状，所述弹簧丝(67)的上、下端头分别穿入一条钢丝(66)上设置的通槽中且可相对于钢丝(66)的通槽滑动；

相邻的凯夫拉纤维层(61)之间设置气密薄膜(62)，最外侧的凯夫拉纤维层(61)的外侧面设置隔热涂层(63)，所述隔热涂层(63)的外侧，以及最内侧的凯夫拉纤维层(61)的内侧分别设置海绵层(64)，隔热涂层(63)外侧的海绵层(64)沿其厚度方向从内侧向外侧逐渐减小，靠外的海绵层(64)的外侧面与凹型玻璃钢保护壳(65)的底面粘接；靠内的海绵层(64)的内侧面与外盖(1)或内盖(2)的端面接触；保护壳(65)卡入外盖(1)、内盖(2)各自的端面设置的凹槽中，使保护壳(65)的外侧面与外盖(1)或内盖(2)的端面平齐；

所述保护壳(65)的内侧、外盖(1)或内盖(2)的两端面相应位置分别设置C型橡胶密封圈(68)，密封圈(68)的开口内侧设置的凹槽与最内侧的钢丝(66)的外侧面紧密贴合；使外盖(1)与内盖(2)之间保持气密密封。

2.根据权利要求1所述的一种新型圆柱体型常压压力容器，其特征在于：侧壁(003)的内侧设置用于采集容器内部压力的气压压力传感器(81)，气压压力传感器(81)与控制器(8)通信连接，控制器(8)还与底盖(001)上设置的振动频率传感器(82)通信连接。