CN211109057U - 浮顶罐的密封装置及橡胶膜干式气柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于大型浮顶储罐技术领域，特别涉及到一种浮顶罐的密封装置及橡胶膜干式气柜，其中浮顶罐的密封装置包括一柔性圆筒，所述柔性圆筒的上端固定密封连接在浮顶罐罐壁的上端，所述柔性圆筒的下端朝内向上翻折并密封固定连接在浮顶罐的浮盘上，柔性圆筒下端向上翻折形成的夹层区域内充满液相辅助介质。本实用新型是将环形空间的动密封变成两处静密封，由橡胶膜的展开与折叠补偿浮顶圆盘的运动造成的密封端面距离的变化。该方案结构简单，对储罐圆筒椭圆度要求不高，密封性能好。
Description
技术领域
本实用新型属于大型浮顶储罐技术领域，特别涉及到一种浮顶罐的密封装置及橡胶膜干式气柜。
背景技术
浮顶罐分内浮顶罐和外浮顶罐两种。内浮顶罐就是在一般的固定顶罐内加一个可以浮动的圆盘以隔绝具有挥发性的液相介质与大气的接触。外浮顶罐则没有固定顶，浮动顶直接暴露在外。浮盘与罐壁之间有一定距离的间隔，形成裸露液相介质面的环形空间。为隔绝环形空间内液相介质与大气的接触、防止介质挥发，在浮盘与罐壁之间设置密封装置。浮顶罐密封装置主要有机械装置密封、弹性泡沫或填料密封、流体装置密封以及磁力装置密封。浮顶罐密封装置是确保浮顶罐的安全使用重要因素之一。浮动顶与罐壁之间的密封是一种比较特殊的动密封，因为浮动顶不仅有升降运动，还有水平的晃动。这就造成浮顶圆盘与罐壁之间的间隙是变化的，而且这个变化由于罐壁圆筒的椭圆度而加大。现有的密封技术主要缺点是结构复杂、零件多、易损件多，因而影响密封效果。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种浮顶罐的密封装置，该装置具有结构简单，密封性能好的特点。
为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：
一种浮顶罐的密封装置，其特征在于：包括一柔性圆筒，所述柔性圆筒的上端固定密封连接在浮顶罐罐壁的上端，所述柔性圆筒的下端朝内向上翻折并密封固定连接在浮顶罐的浮盘上，柔性圆筒下端向上翻折形成的夹层区域内充满液相辅助介质。
进一步地，所述柔性圆筒的下端与浮盘上边缘密封连接。
进一步地，所述浮盘下表面的边缘设有圆环形支撑壁，用于支撑向上翻折的柔性圆筒。
进一步地，所述液相辅助介质的密度等于浮顶罐内的液相介质的密度。
进一步地，所述夹层区域内液相辅助介质的液面高于浮盘上表面；所述浮盘上表面设有一分隔圆筒，用于阻挡液相辅助介质。
进一步地，所述夹层区域的底部设有支撑圆环，用于将夹层区域的内外柔性圆筒撑开；所述支撑圆环的外径等于罐壁内径减去2倍柔性圆筒的厚度，支撑圆环的内径等于浮盘外径加上2倍柔性圆筒的厚度。
进一步地，所述支撑圆环为柔性环形气囊结构，内部充满液体，整体密度大于液相辅助介质的密度。
进一步地，所述浮盘与浮顶罐之间设有用于防止浮盘旋转的导向装置。
进一步地，所述导向装置为一组矩形截面的同轴套管，所述同轴套管包括内外布置的内套管和外套管，所述外套管固定安装在浮顶罐灌顶的中心或者灌底的中心，所述内套管与浮盘中心连接。
一种橡胶膜干式气柜，其特征在于：包括上述任一所述的浮顶罐的密封装置，用于密封橡胶膜干式气柜罐体与活塞盘。
本实用新型的有益效果为：本实用新型是将环形空间的动密封变成两处静密封，由柔性圆筒(橡胶膜)的展开与折叠补偿浮顶圆盘的运动造成的密封端面距离的变化。该方案结构简单，对储罐圆筒椭圆度要求不高，密封性能好。
附图说明
图1为采用本实用新型装置的内浮顶储罐示意图(纵剖面)。
图2为图1中A-A向截面示意图。
图中：1-罐壁；2-浮盘；3-柔性圆筒；4-液相辅助介质；5-支撑圆环；6-分隔圆筒；7-内套管；8-外套管；9-圆环形支撑壁；10-第一压板；11-第二压板。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例和附图对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
一种浮顶罐的密封装置，安装在浮顶罐内，用于密封罐壁1和浮盘2。
包括一柔性圆筒3，所述柔性圆筒3为橡胶膜制成的略带锥度的圆柱筒型，直径大的一端与罐壁1通过第一压板10密封连接，直径小的一端与浮盘2上表面通过第二压板11密封连接。该柔性圆筒3的材质为复合材料，当储存介质为石油类产品时，内层采用丁腈橡胶，外层采用氯丁橡胶，两层胶布都有尼龙帘线；当储存介质对这两种橡胶都有腐蚀性时，可在前者丁腈橡胶基础上再加一层聚四氟乙烯薄膜。橡胶膜的性能符合HG/T4074-2008《贮气柜用橡胶密封膜》。
所述柔性圆筒3的上端固定密封连接在浮顶罐罐壁1的上端，柔性圆筒3贴着罐壁1自然下垂，所述柔性圆筒3的下端朝内向上翻折并密封固定连接在浮顶罐的浮盘2上边缘。
所述柔性圆筒3下端向上翻折会形成一位于罐壁1和浮盘2之间的夹层区域，柔性圆筒3下端向上翻折形成的夹层区域内充满液相辅助介质4；所述液相辅助介质4的密度等于浮顶罐内的液相介质的密度；所述夹层区域内液相辅助介质4的液面高于浮盘2上表面；所述浮盘2上表面设有一分隔圆筒6，用于阻挡液相辅助介质4。
柔性圆筒3的长度使得即使在浮盘2处于最低位置时，其仍能形成夹层区域。液相辅助介质4的作用是维持柔性圆筒3的夹层区域，使得柔性圆筒3容易向上翻转与向下展开。
所述浮盘2下表面的边缘设有圆环形支撑壁9，用于支撑向上翻折的柔性圆筒3
所述夹层区域的底部设有支撑圆环5，用于将夹层区域的内外柔性圆筒3撑开，主要作用是维持夹层区域，在浮盘2处于最低位置或者接近最低位置时，也起到限制浮盘2偏心摆动的作用。作为一种选择，所述支撑圆环5为柔性环形气囊结构，内部充满液体，整体密度大于液相辅助介质4的密度，所述柔性环形气囊结构的外径等于罐壁1内径减去2倍柔性圆筒3的厚度，内径等于述浮盘2外径加上2倍柔性圆筒3的厚度。作为另一种选择，支撑圆环5也可以选用较大直径的无缝钢管压扁而成，对接焊缝须磨平打光，然后水平放置，在最高处开设一个φ10 的放空孔，再开一个M20螺纹孔，通过M20的螺纹孔向环内注入辅助液相介质，直到φ10孔处有液相介质流出。封焊螺纹孔和放空孔，并把焊缝磨平打光。
为了防止浮盘2的偏转，在所述浮盘2与浮顶罐之间设有用于防止浮盘2旋转的导向装置。所述导向装置为一组矩形截面的同轴套管，所述同轴套管包括内外布置的内套管7和外套管8，所述外套管8固定安装在浮顶罐灌顶的中心或者灌底的中心，所述内套管7与浮盘2中心连接，同轴套管的长度随着浮盘2的高度变化而拉出或缩进。把同轴套管安装在储罐底板上，罐顶就可去掉。
实施例一
当罐壁1的内直径为D，高度为H，垫梁高度为h时，上述技术方案各个关键参数按下述公式确定。
浮盘2的直径D0＝D-(100～200)；
柔性圆筒3大端直径D1＝D-(10～50)；
柔性圆筒3小端直径D2＝D0；
柔性圆筒3长度H1＝H-(100～500)-h+1.57×(D1-D2)+200；
柔性圆筒3厚度δ＝3；
液相辅助介质4体积V＝0.393×(H1-100)×[(D1-6)2-(D2-6)2]；
分隔圆筒6的外直径D3＝D-(300～600)；
分隔圆筒6的高度H3＝1.02×V/[(D1-6)2-D32)]+50；
支撑圆环5中心圆的直径D4＝0.5×(D+D2)；
支撑圆环5截面宽度L＝(50～100)-10；
支撑圆环5截面高度H＝50～100；
支撑圆环5截面厚度δ＝2.5～4.5；
液相辅助介质4可优先考虑自来水，如储罐所在地环境低温较长时期内处于零度以下，则可选用低挥发性的导热油。液相辅助介质4的密度与储存介质的密度差越小越好。
导向套管的截面为矩形，能很好地限制浮盘2的旋转。内套管7和外套管8之间有间隙，内套管7在外套管8里面滑动时，靠内套管7上端的盲板和外套管8下端的法兰板定位，故盲板和法兰板厚度不宜太小，可取20mm-50mm。内套管7盲板与外套管8截面的周边间隙为2mm，内套管7与外套管8法兰板孔的周边间隙也2mm。内套管7和外套管8材料为Q235钢板，淬火处理，内表面经过磨削加工达到镜面粗糙度，四块板用螺钉连接成正四棱柱体。盲板周边与法兰板孔表面也需经过磨削加工达到镜面粗糙度。
直径12m以下的储罐可以采用图1所示的中心浮顶圆盘导向装置；大直径的储罐则设置两根或三根套管的浮盘2导向装置，此时套管的内外管截面为圆形。两根套管以浮盘2中心为中心对称布置；三根则均匀分布在浮盘2的某个圆周上。
实施例二
一种橡胶膜干式气柜，包括实施例一中的浮顶罐的密封装置，用于密封橡胶膜干式气柜罐体与活塞盘，代替其橡胶膜，只需将实施例一中的浮盘2变成橡胶膜干式气柜的球面活塞盘，液相介质变为气相介质即可。
以上说明仅为本实用新型的应用实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种浮顶罐的密封装置，其特征在于：包括一柔性圆筒（3），所述柔性圆筒（3）的上端固定密封连接在浮顶罐罐壁（1）的上端，所述柔性圆筒（3）的下端朝内向上翻折并密封固定连接在浮顶罐的浮盘（2）上，柔性圆筒（3）下端向上翻折形成的夹层区域内充满液相辅助介质（4）。
2.根据权利要求1所述的浮顶罐的密封装置，其特征在于：所述柔性圆筒（3）的下端与浮盘（2）上边缘密封连接。
3.根据权利要求2所述的浮顶罐的密封装置，其特征在于：所述浮盘（2）下表面的边缘设有圆环形支撑壁（9），用于支撑向上翻折的柔性圆筒（3）。
4.根据权利要求1所述的浮顶罐的密封装置，其特征在于：所述液相辅助介质（4）的密度等于浮顶罐内的液相介质的密度。
5.根据权利要求1所述的浮顶罐的密封装置，其特征在于：所述夹层区域内液相辅助介质（4）的液面高于浮盘（2）上表面；所述浮盘（2）上表面设有一分隔圆筒（6），用于阻挡液相辅助介质（4）。
6.根据权利要求1所述的浮顶罐的密封装置，其特征在于：所述夹层区域的底部设有支撑圆环（5），用于将夹层区域的内外柔性圆筒（3）撑开；所述支撑圆环（5）的外径等于罐壁（1）内径减去2倍柔性圆筒（3）的厚度，支撑圆环（5）的内径等于浮盘（2）外径加上2倍柔性圆筒（3）的厚度。
7.根据权利要求6所述的浮顶罐的密封装置，其特征在于：所述支撑圆环（5）为柔性环形气囊结构，内部充满液体，整体密度大于液相辅助介质（4）的密度。
8.根据权利要求1所述的浮顶罐的密封装置，其特征在于：所述浮盘（2）与浮顶罐之间设有用于防止浮盘（2）旋转的导向装置。
9.根据权利要求8所述的浮顶罐的密封装置，其特征在于：所述导向装置为一组矩形截面的同轴套管，所述同轴套管包括内外布置的内套管（7）和外套管（8），所述外套管（8）固定安装在浮顶罐灌顶的中心或者灌底的中心，所述内套管（7）与浮盘（2）中心连接。
10.一种橡胶膜干式气柜，其特征在于：包括权利要求1至9任一所述的浮顶罐的密封装置，用于密封橡胶膜干式气柜罐体与活塞盘。
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