一种用于贮存低温液体的球罐装置的制作方法

文档序号:14918923发布日期:2018-07-11 02:37

本实用新型属于低温液体压力贮存领域,尤其涉及一种用于贮存低温液体的球罐装置。



背景技术:

目前,低温液体(-40℃~-70℃)等一般采用球形罐贮存,但是更低温度如-100℃以下的液体贮罐,只有圆筒形的外部套一层圆筒形的外壳,在两筒体的环隙填装珠光砂等保冷材料或抽真空。大型的低温液体贮罐多采用子母罐形式,但是,子罐数量超过7个的母罐是不经济的,大型子母罐多用昂贵的材料制造,需要付出超限运输费,投资大。因此,很多情况下改为常压贮存或气相贮存。气相贮存不经济实用,占地大。压力贮存可以避免使用低温液下泵,具有明显的优点。球形容器在贮罐中最节省材料,到目前为止,由于低温液体贮存球罐在制造材料和制造工艺上的缺陷、低温容器要求特殊的保冷结构及大型低温液体贮罐需求量少,导致-100℃及其以下低温球罐没有得到实际应用。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种用于贮存低温液体如液体甲烷(LNG)、液氧(LO2)、液氮(LN2)等及贮存的温度范围为-100℃至-196℃的其它液体的球罐装置,减少低温液体贮存装置的投资。

本实用新型的一种用于贮存低温液体的球罐装置,包括一个球形贮罐和位于球形贮罐外部的外壳,球形贮罐与外壳之间依次是绝热材料层、空腔层和保冷结构层,其中绝热材料层由拼装在一起的绝热材料模块构成,保冷结构层由珠光砂模块拼装而成,空腔层连接有氮气入口和氮气出口,球形贮罐顶部分别设有低温液体的进液管道和排出低温液体蒸汽的排气管道,球形贮罐底部设有低温液体的出液管道。

进一步地,空腔层的氮气出口管道从低温液体贮存球罐装置引出之后连接一台压缩机入口,压缩机出口连接液氮罐,液氮罐出口连接空腔层的液氮入口。

进一步地,外壳为钢筋混凝土结构外加围护。

进一步地,球形贮罐的绝热材料层用铝箔包覆。

进一步地,外壳中容纳有一个或多个(例如2-10或例如3-6个)球形贮罐,优选,多个球形贮罐容纳在保冷结构层内,保冷结构层的外部是外壳,多个球形贮罐的外表面各自包覆有绝热材料层。

多个球形贮罐的组合可以排成一列,或者可以排成并排的多列。这种组合可以是多样化的,它可以是中、小型的组合,也可以组成子母罐形式的大型贮罐,由于母罐可选用其它形状,故子罐的数量不受7个的限制。用这种组合球体可使中小型低温贮罐花费最少的投资。

进一步地,绝热材料层的厚度可以为0.1-1米,优选0.2-0.5米;保冷结构层的厚度可以为0.1-1米,优选0.2-0.5米;空腔层的厚度为1-2米,优选1.2-1.8米。

进一步地,外壳为圆筒形、多边形或球形,优选采用碳钢制成,外壳直径可以比球形贮罐(一个球形贮罐的情况下)的直径大约3-8米,优选3-5米,保证绝热材料层、空腔层和保冷材料层的厚度及方便施工、检查和操作。空腔层可以引入氮气以始终保持正压而防止吸入湿气,或者引入液氮以保持低温状态。

进一步地,球形贮罐由耐低温材料不锈钢制成,低温液体充装量可以是球形贮罐总体积的90%以上,尤其95%以上。

进一步地,球罐装置底部设有支撑装置,所述支撑装置为支柱或群座,优选二段式支柱,减少冷量的传导和由于低温液体温差引起的应力。

为防止阳光辐射传热,外壳可涂覆防晒材料涂层。

本实用新型中人孔采用法兰连接,其余所有对外接口均采用真空保冷等有效保冷措施并引至罐外,温度、压力、液位仪表采用双层设置。所有接口尽量设在球壳的上部。外壳材料除采用钢壳外亦可采用其它材料,如钢筋混凝土、轻钢结构加围护等。

本实用新型的有效果:绝热材料层、保冷结构层由模块拼装,安装拆卸方便,可更换,空腔通入氮气尤其液氮可更好地保温,防止外部热量传入,极大地降低低温液体的贮存成本,使得低温液体的日气化量减少至0.1%以下,为贮存低温液体提供方便。

附图说明

图1为本实用新型的一种用来贮存低温液体的球罐装置的结构示意图。

图2为本实用新型的内部球形贮罐的组合形式一的结构示意图。

图3为本实用新型的内部球形贮罐的组合形式二的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型易于明白和了解,下面结合附图进一步说明本实用新型。

如图1所示,本实用新型的一种用于贮存低温液体的球罐装置包括一个球形贮罐10和位于球形贮罐外部的外壳20,球形贮罐10与外壳20之间依次是绝热材料层30、空腔层50和保冷结构层40,其中绝热材料层30由拼装在一起的绝热材料模块构成,保冷结构层40由珠光砂模块拼装而成,空腔层连接有氮气入口和氮气出口,球形贮罐顶部分别设有低温液体的进液管道2和排出低温液体蒸汽的排气管道1,球形贮罐底部设有低温液体的出液管道3。外壳20可以为钢筋混凝土结构外加围护。

空腔层50的氮气出口管道从低温液体贮存球罐装置引出之后可以连接一台压缩机6入口,压缩机6出口连接液氮罐5,液氮罐5出口连接空腔层的液氮入口(即,空腔层的氮气入口)。在空腔层中引入液氮可以更进一步保持低温。

球罐装置底部可设有支撑装置4,所述支撑装置4可以为支柱或群座,优选二段式支柱,减少冷量的传导和由于低温液体温差引起的应力。

绝热材料层30可以由聚氨酯泡沫模块拼接构成,其厚度可以为0.1-1米,优选0.2-0.5米。保冷结构层的厚度可以为0.1-1米,优选0.2-0.5米。空腔层的厚度为1-2米,优选1.2-1.8米。

外壳可以为圆筒形、多边形或球形,优选采用碳钢制成,外壳直径比球形贮罐(一个球形贮罐的情况下)的直径大约3-8米,保证绝热材料层、空腔层和保冷材料层的厚度及方便施工、检查和操作。空腔层可以引入氮气以始终保持正压而防止吸入湿气,或者引入液氮以保持低温状态。

外壳20中可以容纳有一个球形贮罐10,也可以如图2、和图3所示容纳多个(例如2-10或例如3-6个)球形贮罐10组合,优选,多个球形贮罐容纳在保冷结构层内,保冷结构层的外部是外壳,多个球形贮罐的外表面各自包覆有绝热材料层。这种多个球形贮罐组合可以是多样化的,它可以是中、小型的组合,也可以组成子母罐形式的大型贮罐,由于母罐可选用其它形状,故子罐的数量不受7个的限制。用这种组合球体可使中小型低温贮罐花费最少的投资。

多个球形贮罐的组合可以是排成一列(如图2所示),或者可以排成并排的多列(如图3所示)。

球形贮罐由耐低温材料不锈钢制成,低温液体充装量是贮存球罐总体积的90%以上,尤其95%以上。

本实用新型能够有效降低低温液体的贮存成本,而且低温液体的充装量大,减少投资。

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