CN220062694U - 一种球形蓄热器的支承结构及球形蓄热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及蒸汽余热回收利用技术领域，具体涉及一种球形蓄热器的支承结构及球形蓄热器。所述支承结构包括设置在球罐外侧的多个钢支座，每一钢支座下端均设有消能装置，钢支座上端与球罐外侧壁固定连接，钢支座与球罐的连接为赤道正切或相割型式，钢支座的下端与消能装置固定连接，消能装置具有弹性，消能装置根据需要产生弹性变形以减轻球罐和钢支座连接处的应力集中。所述球形蓄热器包括球罐，球罐以上述支承结构固定，当球罐受热膨胀或者在地震或风作用下晃动时，消能装置发生弹性变形从而吸收球罐变形或晃动对球罐和钢支座连接处的能量，减轻球罐和钢支座连接处的应力集中，改善应力集中部位的受力。
Description
技术领域
本实用新型涉及蒸汽余热回收利用技术领域，具体涉及一种球形蓄热器的支承结构及球形蓄热器。
背景技术
与传统卧式蒸汽圆筒蓄热器相比，蒸汽球形蓄热器具有投资少、蓄热量大、系统简单等优点，是蒸汽余热回收利用领域的关键设备。现有的球形蓄热器通常由球罐、立柱及拉杆组成。在承受温度作用、地震作用以及风荷载时，球罐会产生径向热变形或者水平位移，而立柱和拉杆组成的结构体系会对球罐形成约束，使得球罐与立柱连接部位成为应力集中区，因此球罐与立柱连接部位属于关键部位，对于安全运行至关重要，亟需改善应力集中部位的受力。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种球形蓄热器的支承结构及球形蓄热器,以解决上述存在的现有球形蓄热器的球罐与立柱连接部位应力集中的问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种球形蓄热器的支承结构,包括设置在球罐外侧的多个钢支座，每一钢支座下端均设有消能装置，钢支座上端与球罐外侧壁固定连接，钢支座与球罐的连接为赤道正切或相割型式，钢支座的下端与消能装置固定连接，消能装置具有弹性，消能装置根据需要产生弹性变形以减轻球罐和钢支座连接处的应力集中。
钢支座的下端设置具有弹性的消能装置，当球罐受热膨胀或者在地震或风作用下晃动时，消能装置发生弹性变形从而吸收球罐变形或晃动对球罐和钢支座连接处的能量，减轻球罐和钢支座连接处的应力集中，改善应力集中部位的受力。
在一个实施例中，所述消能装置为橡胶支座或者弹簧支座。
在一个实施例中，所述消能装置的上下两端均设有固定件，固定件包括设置在上端的第一固定件和设置在下端的第二固定件；
当所述消能装置为橡胶支座时，第一固定件和第二固定件中间夹设橡胶，第一固定件用于与钢支座固定连接，第二固定件用于与地面相对固定，橡胶用于产生弹性变形以减轻球罐和钢支座连接处的应力集中。
在一个实施例中，所述消能装置的上下两端均设有固定件，固定件包括设置在上端的第一固定件和设置在下端的第二固定件；
当所述消能装置为弹簧支座时，第一固定件和第二固定件中间夹设弹簧，第一固定件用于与钢支座固定连接，第二固定件用于与地面相对固定，弹簧用于产生弹性变形以减轻球罐和钢支座连接处的应力集中。
在一个实施例中，所述钢支座与球罐连接处最低点与所述消能装置的距离不大于0.5m。
在一个实施例中，所述钢支座的数量不少于三个，且钢支座沿球罐的周向均匀布置。
在一个实施例中，所述钢支座与球罐连接处采用直接连接结构型式或者加U型托板连接型式或者长圆形结构型式。
本实用新型的技术方案还包括：一种球形蓄热器，该球形蓄热器无需立柱及拉杆，包括球罐，球罐以上述支承结构固定。
在一个实施例中，当所述球罐的容积小于或等于200m3时，钢支座与球罐的连接为赤道相割型式；当所述球罐的容积大于200m3时，钢支座与球罐的连接为赤道相切型式。
本实用新型的有益效果是：通过在钢支座下端设置消能装置，从而在球罐变形或者移动等会导致钢支座和球罐连接处移动的情况下，消能装置发生弹性变形吸收球罐对该连接处的能量，减轻该连接处的应力集中，改善应力集中部位的受力情况，避免球形蓄热器损坏。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图；
其中：1-球罐、2-钢支座、3-消能装置。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
参阅图1所示，作为本实用新型的实施例，提供一种球形蓄热器的支承结构,包括设置在球罐1外侧的多个钢支座2，每一钢支座2下端均设有消能装置3，钢支座2上端与球罐2外侧壁固定连接，钢支座2与球罐1的连接为赤道正切或相割型式，钢支座2的下端与消能装置3固定连接，消能装置3具有弹性，消能装置3根据需要产生弹性变形以减轻甚至大幅降低球罐1和钢支座2连接处的应力集中。
钢支座2的下端设置具有弹性的消能装置3，当球罐1受热膨胀或者在地震或风作用下晃动时，消能装置3发生弹性变形使钢支座2的上端随着球罐运动，从而吸收球罐1变形或晃动对球罐1和钢支座2连接处的能量，减轻球罐1和钢支座2连接处的应力集中，改善应力集中部位的受力。
消能装置3的上下两端均设有固定件，固定件包括设置在上端的第一固定件和设置在下端的第二固定件，消能装置3可以是橡胶支座，也可以是弹簧支座。当所述消能装置3为橡胶支座时，第一固定件和第二固定件中间夹设橡胶，第一固定件用于与钢支座2固定连接，第二固定件用于与地面相对固定，橡胶用于产生弹性变形以减轻球罐1和钢支座2连接处的应力集中。当所述消能装置3为弹簧支座时，第一固定件和第二固定件中间夹设弹簧，第一固定件用于与钢支座2固定连接，第二固定件用于与地面相对固定，弹簧用于产生弹性变形以减轻球罐1和钢支座2连接处的应力集中。
在一个实施例中，第一固定件为钢板，钢板上表面与钢支座2焊接固定或者通过螺栓固定，钢板下表面与弹簧上端焊接固定。在另一实施例中，第一固定件是下表面具有凹槽的金属板，第一固定件的上表面与钢支座2焊接固定或者通过螺栓固定，弹簧或者橡胶的上端插入第一固定件下表面的凹槽内，从而将弹簧或者橡胶的上端与第一固定件连接。
在一个实施例中，第二固定件为钢板，钢板上表面与弹簧焊接固定，钢板下表面与固定装置固定连接从而使第二固定件与地面相对固定。其中，所述固定装置可以是地面或者设置在地面上的平台，钢板通过地脚螺栓固定在地面上或者通过螺栓与平台固定连接；固定装置还可以是多根固定在地面上的钢立柱，每一钢立柱上端与第二固定件固定连接，从而实现第二固定件与地面的相对固定。
钢支座2与球罐1连接处最低点与所述消能装置3的距离不大于0.5m。当球罐1的尺寸较小使得钢支座2与球罐1连接处最低点离地高度不大于0.5m时，消能装置3的第二固定件可以直接固定在地面上，也可以通过钢立柱固定。当球罐1的尺寸较大使得钢支座2与球罐1连接处最低点离地高度大于0.5m时，消能装置3的第二固定件可以通过钢立柱固定，也可以通过地面上的平台固定，此时，平台中间应设有用于容纳球罐1的空间。
为了使球罐1稳定，钢支座2的数量应不少于三个，且钢支座2沿球罐1的周向均匀布置。钢支座2的具体数量由球罐1的尺寸和球罐1的工况决定，以满足安全适用和经济合理。
此外，根据球罐1对钢支座2施加的力大小不同，钢支座2与球罐1连接处可以采用直接连接结构型式或者加U型托板连接型式或者长圆形结构型式。当钢支座2与球罐1连接处受力较小时，钢支座2和球罐1可以采用直接连接结构型式，减少零件的数量，简化施工步骤。当钢支座2与球罐1连接处受力较大时，钢支座2和球罐1可以采用加U型托板连接型式或者长圆形结构型式，增大钢支座2与球罐1的连接强度，并扩大钢支座的受力面积，减轻钢支座2与球罐1连接处的应力集中。
本实用新型还公开了一种球形蓄热器，包括球罐1，球罐1以上述支承结构固定。该球形蓄热器无需现有蓄热器中用于固定球罐的立柱及拉杆，取而代之以上述支承结构使球罐固定，不仅能消除球罐受到的集中应力，还能够简化球形蓄热器的整体结构。当所述球罐1的容积小于或等于200m3时，钢支座2与球罐1的连接为赤道相割型式，此时钢支座2与球罐1的连接处低于球罐1的赤道，能够降低钢支座2与球罐1的连接处的高度，使钢支座2和球罐1连接的操作更简单。当所述球罐1的容积大于200m3时，钢支座2与球罐1的连接为赤道相切型式，此时钢支座2的中心轴线与球罐1的赤道相切，增大球罐1的稳定性。
球形蓄热器采用本实用新型所述外形、组成及支承形式，相对于现有技术无需设置立柱及拉杆，降低球形蓄热器的安装难度。根据测算结果可知，使用本实用新型所述支承结构的球形蓄热器，在球罐和支承结构连接处的应力基本消失，因此本支承结构的消能装置3能够大幅降低球罐1和钢支座2连接处的应力集中。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均落入本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种球形蓄热器的支承结构,其特征在于，包括设置在球罐外侧的多个钢支座，每一钢支座下端均设有消能装置，钢支座上端与球罐外侧壁固定连接，钢支座与球罐的连接为赤道正切或相割型式，钢支座的下端与消能装置固定连接，消能装置具有弹性，消能装置根据需要产生弹性变形以减轻球罐和钢支座连接处的应力集中。
2.根据权利要求1所述的一种球形蓄热器的支承结构,其特征在于，所述消能装置为橡胶支座或者弹簧支座。
3.根据权利要求2所述的一种球形蓄热器的支承结构,其特征在于，所述消能装置的上下两端均设有固定件，固定件包括设置在上端的第一固定件和设置在下端的第二固定件；
当所述消能装置为橡胶支座时，第一固定件和第二固定件中间夹设橡胶，第一固定件用于与钢支座固定连接，第二固定件用于与地面相对固定，橡胶用于产生弹性变形以减轻球罐和钢支座连接处的应力集中。
4.根据权利要求2所述的一种球形蓄热器的支承结构,其特征在于，所述消能装置的上下两端均设有固定件，固定件包括设置在上端的第一固定件和设置在下端的第二固定件；
当所述消能装置为弹簧支座时，第一固定件和第二固定件中间夹设弹簧，第一固定件用于与钢支座固定连接，第二固定件用于与地面相对固定，弹簧用于产生弹性变形以减轻球罐和钢支座连接处的应力集中。
5.根据权利要求1所述的一种球形蓄热器的支承结构,其特征在于，所述钢支座与球罐连接处最低点与所述消能装置的距离不大于0.5m。
6.根据权利要求1所述的一种球形蓄热器的支承结构,其特征在于，所述钢支座的数量不少于三个，且钢支座沿球罐的周向均匀布置。
7.根据权利要求1所述的一种球形蓄热器的支承结构,其特征在于，所述钢支座与球罐连接处采用直接连接结构型式或者加U型托板连接型式或者长圆形结构型式。
8.一种球形蓄热器，该球形蓄热器包括球罐，球罐以支承结构固定，所述支承结构为权利要求1-7任一所述的支承结构。
9.根据权利要求8所述的一种球形蓄热器,其特征在于，当所述球罐的容积小于或等于200m3时，钢支座与球罐的连接为赤道相割型式；当所述球罐的容积大于200m3时，钢支座与球罐的连接为赤道相切型式。
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