专利名称：高真空多层绝热深冷双壳球形储罐的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种深冷双壳球形储罐，具体涉及一种高真空多层绝热型的深冷双壳球形储罐。
背景技术：
深冷双壳球形储罐主要用于贮存低温液体介质(液氢、液氧、液氩和液氮等)，是低温系统的关键设备。目前，国内低温液体介质的储存设备主要有真空绝热和普通堆积绝热两种类型。前者为方便运输容积较小，随着容积的增加，不能保障较高的真空度，影响其绝热保冷效果，故一般低于IOOm3 ；后者的容积较大，在500m3-10000m3，多采用子母罐，大于 5000m3多采用立式圆筒形常压储罐，如单容式储罐、双容式储罐、全容式储罐，薄膜式储罐及预应力混凝土储罐，但这些储罐存在造价高、占地面积大、对基础的要求高、表面积大、日蒸发率高、运行成本高等缺点。专利号为200820135107. 7的中国专利公开了 “低温双壳球形储罐”，与常用的圆筒形容器相比，球罐具有下列特点1)球罐的表面积最小，即在相同容量下球罐所需钢材面积最小；幻球罐壳板承载能力比圆筒形容器大一倍，即在相同直径、 相同压力下，采用同样钢板时，球罐的板厚只需圆筒形容器板厚的一半，使得球罐用料省， 造价低；3)由于球罐的风力系数为0.3，而圆筒形容器约为0.7，因此对风载荷来说，球罐比圆筒形容器安全很多；4)球罐基础简单、工程量小、且建造费用便宜；5)由于球罐容积大， 在总容积一定的情况下，球罐数量大大减少。这样相应的工艺管线、阀门及附件等的数量也相应减少。除节省投资外，给操作、管理带来极大方便。尽管“低温双壳球形储罐”解决了一些问题，但是没有考虑支撑构件的热阻问题，也没解决球罐因温度变化产生变形时支撑构件的伸缩问题。专利号为02^5575. 0中国专利公开了“大型安全防爆液化石油气球罐”，解决了沸腾液体膨胀性蒸汽爆炸的问题，但是没有解决内外罐之间支撑构件的热阻问题，也没有考虑球罐因温度变化产生变形时支撑构件的伸缩问题。专利号为200820134503. 8和 200820134502. 3中国专利公开了“低温真空绝热球罐支柱”，虽然解决了支撑构件在温度变化时自由伸缩的问题，但是都没有考虑支撑构件的热阻问题。目前，对深冷双壳球形储罐，一般在内外层之间的真空层充填膨胀珍珠岩来实现隔热。如专利号为200820135107. 7的中国专利公开了“低温双壳球形储罐”，使用珍珠岩作为绝热材料，与其它绝热材料相比，单位体积质量大，并且其热导率数值也较高。为了达到满意的隔热效果，真空层较厚，通常真空层厚度在250-400mm，因此，会使所用的金属材料增多，增加了成本；另外珍珠岩在球罐放置过程中因重力的作用会沉积下来，使球罐的隔热性能受到更大的影响。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种高真空多层绝热型的深冷双壳球形储罐。本发明的目的通过以下技术方案来实现
高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，包括外球罐和置于外球罐中的内球罐，特点是所述内球罐通过其上部的上固定支撑构件以及下部的下固定支撑构件支撑于外球罐中，并在内球罐与外球罐之间设有叠片式内支撑构件，所述内球罐的外表面上包覆有绝热材料，外球罐的外表面设有加强板，加强板通过赤道正切式结构焊接有上支柱，上支柱通过隔热材料与下支柱连接固定，在上支柱与下支柱之间连接有拉杆。进一步地，上述的高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，所述叠片式内支撑构件包括叠片式内支撑构件的中间叠片、叠片式内支撑构件的最内层叠片和叠片式内支撑构件的最外层叠片，叠片式内支撑构件的最内层叠片与叠片式内支撑构件的中间叠片之间通过凸台与凹槽的配合结构相连接，叠片式内支撑构件的中间叠片与叠片式内支撑构件的最外层叠片之间通过凸台与凹槽的配合结构相连接，叠片式内支撑构件的最内层叠片与内球罐外表面相贴合，叠片式内支撑构件的最外层叠片与外球罐内表面相贴合。更进一步地，上述的高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，所述上固定支撑构件包括上固定支撑构件的内支撑盘、上固定支撑构件的绝热支撑材料和上固定支撑构件的外支撑盘，上固定支撑构件的绝热支撑材料的一端安装于上固定支撑构件的内支撑盘的凹槽中，上固定支撑构件的绝热支撑材料的另一端安装于上固定支撑构件的外支撑盘的凹槽中。再进一步地，上述的高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，所述下固定支撑构件包括下固定支撑构件的内支撑盘、下固定支撑构件的绝热支撑材料和下固定支撑构件的外支撑盘，下固定支撑构件的绝热支撑材料的一端安装于下固定支撑构件的内支撑盘的凹槽中，下固定支撑构件的绝热支撑材料的另一端安装于下固定支撑构件的外支撑盘的凹槽中。再进一步地，上述的高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，所述拉杆与下支柱固定于环形梁结构基础上。再进一步地，上述的高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，所述绝热材料由双面镀铝薄膜和玻璃纤维纸以一一间隔方式叠合形成。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在本发明采用了混合式球壳结构，支柱采用赤道正切式结构焊接在外球罐外表面的加强板上，确保支柱的承载能力；设置拉杆将支柱连接起来，增加支柱的承载能力和抗地震力的能力；内外球罐之间采用高真空多层绝热的保冷结构；内支撑构件采用叠片式的支撑结构，解决了支撑构件因温度变化产生的伸缩问题，深冷双壳球形储罐实现了轻量化及容积最大化，节省了金属材料，降低了成本，为一实用的新设计。
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明图1 本发明双壳球形储罐的主视示意图；图2 绝热材料的结构示意图；图3 叠片式内支撑构件的结构示意图；图4 上固定支撑构件的结构示意图。图中各附图标记的含义见下表
权利要求
1.高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，包括外球罐(1)和置于外球罐(1)中的内球罐 (3)，其特征在于所述内球罐C3)通过其上部的上固定支撑构件(11)以及下部的下固定支撑构件(10)支撑于外球罐⑴中，并在内球罐(3)与外球罐⑴之间设有叠片式内支撑构件(5)，所述内球罐(3)的外表面上包覆有绝热材料0)，外球罐(1)的外表面设有加强板，加强板(4)通过赤道正切式结构焊接有上支柱(6)，上支柱(6)通过隔热材料(8)与下支柱(9)连接固定，在上支柱(6)与下支柱(9)之间连接有拉杆(7)。
2.根据权利要求1所述的高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，其特征在于所述叠片式内支撑构件(5)包括叠片式内支撑构件的中间叠片(15)、叠片式内支撑构件的最内层叠片(16)和叠片式内支撑构件的最外层叠片(17)，叠片式内支撑构件的最内层叠片(16)与叠片式内支撑构件的中间叠片(15)之间通过凸台与凹槽的配合结构相连接，叠片式内支撑构件的中间叠片(15)与叠片式内支撑构件的最外层叠片(17)之间通过凸台与凹槽的配合结构相连接，叠片式内支撑构件的最内层叠片(16)与内球罐(3)外表面相贴合，叠片式内支撑构件的最外层叠片(17)与外球罐(1)内表面相贴合。
3.根据权利要求1所述的高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，其特征在于所述上固定支撑构件(11)包括上固定支撑构件的内支撑盘(18)、上固定支撑构件的绝热支撑材料 (19)和上固定支撑构件的外支撑盘(20)，上固定支撑构件的绝热支撑材料(19)的一端安装于上固定支撑构件的内支撑盘(18)的凹槽中，上固定支撑构件的绝热支撑材料(19)的另一端安装于上固定支撑构件的外支撑盘00)的凹槽中。
4.根据权利要求1所述的高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，其特征在于所述下固定支撑构件(10)包括下固定支撑构件的内支撑盘、下固定支撑构件的绝热支撑材料和下固定支撑构件的外支撑盘，下固定支撑构件的绝热支撑材料的一端安装于下固定支撑构件的内支撑盘的凹槽中，下固定支撑构件的绝热支撑材料的另一端安装于下固定支撑构件的外支撑盘的凹槽中。
5.根据权利要求1所述的高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，其特征在于所述拉杆 (7)与下支柱(9)固定于环形梁结构基础上。
6.根据权利要求1所述的高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，其特征在于所述绝热材料O)由双面镀铝薄膜(1 和玻璃纤维纸(1 以一一间隔方式叠合形成。
全文摘要
本发明涉及高真空多层绝热深冷双壳球形储罐，包括外球罐和置于外球罐中的内球罐，内球罐通过其上部的上固定支撑构件以及下部的下固定支撑构件支撑于外球罐中，并在内球罐与外球罐之间设有叠片式内支撑构件，内球罐的外表面上包覆有绝热材料，外球罐的外表面设有加强板，加强板通过赤道正切式结构焊接有上支柱，上支柱通过隔热材料与下支柱连接固定，在上支柱与下支柱之间连接有拉杆。采用混合式球壳结构，支柱采用赤道正切式结构焊接在外球罐外表面的加强板上，确保支柱的承载能力；内外球罐之间采用高真空多层绝热的保冷结构，内支撑构件采用叠片式支撑结构，解决了支撑构件因温度变化产生的伸缩问题，实现了储罐轻量化及容积最大化。
文档编号F17C1/12GK102305347SQ20111013620
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者叶勇, 寿比南, 张连伟, 徐锋, 杨国义, 汪荣顺, 胡东生, 赵产兴, 陈来生 申请人:张家港圣汇气体化工装备有限公司