专利名称：用于容器密封及恒压的密封恒压装置的制作方法
技术领域：
用于容器密封及恒压的密封恒压装置
技术领域：
本实用新型涉及一种密封恒压装置，尤其是指一种含有容积可变的容腔的用于容器密封及恒压的密封恒压装置。
背景技术：
对于容积不能变化调整的刚性容器，例如石化工业的钢铁储罐，密封和恒压通常是不能同时兼顾的，因为由于容器内物料量的增减或温度的升降，密封容器内的压力也会相应升降。如果要保持容器内恒压，则必须解除密封。物品装储体系的容器大的可如石油行业的巨型储罐，或化工行业的各型储罐和反应器，直到家用小型桶罐和实验室各型玻璃装置等。以多种行业常见的储罐为例，由于通常这些储罐都不设计带压使用，故通常这些储罐都设计有并实际使用排空口，是不能密闭使用的容器。当物料例如液体溶剂被泵入储罐使得罐内液面上升时，罐内的气体能从排空口排出避免罐内压力上升；当物料从罐内泵出因而罐内液面下降时，外面气体能从排空口进入罐内避免罐内变成负压。这种现象可被形象地称为“呼吸”。容器的呼吸也可发生在体系因热胀冷缩造成容器内压力波动时。不能密闭使用的储罐会因呼吸和气体的自然扩散造成罐内物料气体外流损失物料污染环境，也可造成罐外空气中水汽和杂气及微粒(如植物孢子)等的溶入造成物料水含量升高和别的反应及污染发生。如果对不能密闭使用的储罐使用保护气体来预防爆炸危险等，保护气的流失浪费较大成本较高，并可能有氧气局部短时过高的危险。食品和饮料及饮水行业的储罐如果不能密闭使用，也会有上面提到的部分或全部问题，还可能会有较难防止外来微生物污染的问题。不能密闭使用的装储废物的储罐可能会排放恶臭或有毒气体污染环境。实验室的小型试验装置也有大量的密封恒压需求。石化等行业减少储罐物料损失现行办法应用最广泛的是覆盖液面的能浮在液面随液面升降的浮盘，厂家宣称能减少95%的挥发损失。但该设备的缺点有通常只能用于上下截面积相同的竖直柱状储罐，难以用于卧式或非竖直柱状储罐；浮盘与液体物料直接接触，对有些物料难以找到合适耐用的浮盘材料；浮盘结构复杂造价较高；没有完全密封， 仍有物料损失并且盘上罐内可能仍有爆炸性气氛(如果用保护气会流失浪费较大)；浮盘一旦需要维修或更换，要将罐内达到人员能够进入并操作的安全标准会非常困难。中国专利200820012769. 5提出了一种弹性呼吸仓来接受储罐的呼吸，避免废气排放并可避免保护气的流失。该装置分为上下两半部分，下部为固定的刚性体，其上沿距地面通常大于15米；上部为可变的柔性体，有网罩保护。该装置有结构较复杂安装较困难成本较高的缺点。美国专利615M49提出在储罐内用软袋放储罐内密封液面以上空间的方法，来密封和恒压储罐。该装置的缺点有软袋放罐内，不易监控软袋的现状，并且不易修理和更换；软袋放罐内与物料接触，对软袋材料有所限制。上述现有方案只考虑了对体系密封在大气压的压力条件下，没有考虑将体系密封并保持体系内压力恒定在显著低于或高于大气压的压力的情况。
实用新型内容本实用新型的技术目的是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种结构简单、经济有效、易于安装及维护、使用方便的用于容器密封及恒压的密封恒压装置。为解决上述技术问题，本实用新型所采用技术方案为一种用于容器密封及恒压的密封恒压装置，包括至少一个独立的或复数个串联或/和并联的容积可变化的容腔、将所述的容腔与被服务的目标容器的容积空间连通的管线，可用于使被服务的目标容器内的被收容物体与外界隔离并保持目标容器内恒定压力，所述容积可变的容腔可由容易变形的材料和/或结构构成，所述容积可变的容腔的容积可以大于、等于、或小于被服务的目标容器的容积，被服务的目标容器的被收容物体可以是任意流体，其流体包括气体、液体以及有一定流动性的固体粉末和颗粒。依据上述主要技术特征，所述密封恒压装置的容积可变的容腔的局部或整体是由不透气体或不透液体的柔性材料制成，容积的变化可由该柔性材料容腔的自然或调控的形态变化实现，适应其被收容物体的量的变化(例如通常的袋囊)，所述的容腔的形状可为自然袋状、管状、柱状、球状以及立体状，所述柔性材料可以包括下面的一种或复数种材料塑料膜，橡胶皮，经防透气处理的纤维布，金属膜片，镀膜，复合多层膜。依据上述主要技术特征，所述的密封恒压装置的容积可变的容腔可由刚性材料构成或由刚性材料与柔性材料复合或共同构成，有容易变形的结构，容积变化可以是因为柔性材料的形变(例如袋囊由扁变胀)，或是因为刚性材料的容易变形的结构的变化，或是两种原因共同作用；容易变形的结构可以是多边形结构，由角度变化实现容积变化(例如图 3)，也可以是两个或多个部件在接触面能相对滑动或滚动的结构，由部件间的相对位移实现容积变化(例如图4注射器式结构)，也可以是这些结构的共同作用；容积的变化可以是在自然条件下实现(例如容腔有流体进入或流出)，也可以是在调控的条件下实现(例如人为施加正负压力)。依据上述主要技术特征，所述的密封恒压装置可以还设有附属装置，所述附属装置包括施压装置、气体处理装置。依据上述主要技术特征，所述的施压装置包括作用于所述的容腔上的重物及其辅助设施的机构构成的重力装置，弹簧装置，动力装置，能将容腔部分或全部包含并通过介质对该容腔施压的装置(例如图5)。依据上述主要技术特征，所述的气体处理装置包括气体添加装置，气体去除装置， 气体纯化装置或者气体更换装置；所述的气体处理装置或者该气体处理装置的附属物体安装于所述的容腔外部或内部或者管线之中；所述气体添加装置是由氮气添加装置构成的； 所述气体去除装置是由氧气去除装置构成，所述气体纯化装置是由气体冷凝装置构成的， 所述气体更换装置是由抽气或鼓气装置构成的。依据上述主要技术特征，所述容腔上还可以设置有至少一个可供物品或者人员进出的能开闭的口或门式结构。以上所述的密封恒压装置虽然通常情况下只涉及气体的进出，但可以应用于液体或别的流体的情况例如粉料或颗粒物料。本实用新型的有益效果为1.被服务的目标容器使用本实用新型的密封恒压装置后，能减少或避免该目标容器物品装储系统的物料挥发损失及相应的环境污染，并能减少或避免保护气的流失，保证系统的安全和物料的品质；2.本实用新型的密封恒压装置可以满足将被服务的目标容器密封在显著低于或高于大气压下的特殊要求，并保持目标容器的正常的物料进出操作；3.与现有同类产品相比，本实用新型简单，经济，易于安装使用和维修更换。
以下结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1是本实用新型密封恒压装置主要部件及安装示意图；图2是本实用新型密封恒压装置的容积可变的容腔的示意图隧道式气袋；图3是本实用新型密封恒压装置的容积可变的容腔的示意图多边形折皱结构气柜；图4是本实用新型密封恒压装置的容积可变的容腔的示意图部件接触面有能相对移动的结构的气柜；图5是本实用新型密封恒压装置的一种能将容积可变的容器全部包含并通过介质对该容积可变的容器施压的装置示意图。
具体实施例请参考图1至图5所示，下面结合具体实施例来说明本实用新型中所提供的用于容器密封及恒压的密封恒压装置。实施例1 图1是本实用新型密封恒压装置主要部件及安装示意图.全封闭的大管道式塑料气袋(11)可以靠袋的柔性材料自然变形实现容积变化。气袋上有一个冷凝液排放口(14)，有两个接口 (12)和(13)可供气体进出。接口 (12)和(13)通过管线连接到被服务的储罐(18)，连接管线上可有阀门，排气取样管，测氧仪，隔爆器(17)等设备；接口 (12)或(1 还可接氮气输入装置(15)，除氧装置(16)，或接别的气袋(或气袋组，下同)。 气袋容积稍大于储罐的容积，气袋安装在离储罐区符合安全等要求的距离处；可用搭棚的方式对气袋避风避光。被服务的储罐(18)有正压需排出气体时，气体通过连接管线进入气袋(11)；当储罐(18)有负压需吸入气体时，气体通过连接管线从气袋(11)进入储罐(18)， 从而实现气袋与储罐所形成的连通体系内的密封恒压。除氧装置(16)除了类似图中在气袋外安装专用循环外，还可将除氧装置(16)在制造气袋时封入气袋内，或通过气袋上设计的开口放入气袋内；除氧装置(16)还可串联到气体必须经过的管道中，使得气体流过时发生脱氧作用.本密封恒压装置的主要部件是其容积可变的容腔。下面是所述的容积可变的容腔的一些实施例。实施例2 图2是本实用新型密封恒压装置的容积可变的容腔的示意图隧道式气袋。该隧道式全封闭气袋的底面为刚性材料，例如水泥，金属，木材，较厚塑料或橡胶，或复合材料，其余为柔性材料如塑料膜或多种材料的复合膜；容腔底面可以专门构造，也可以主要直接利用地面，水面，屋顶，或物体的内外表面。容腔内底面可以安装放置各种可能的装置或物质。气袋可有接口排放可能的冷凝液，可有接口 0 通过管线连接到被服务的储罐，并接有实施例1中所述的部分或全部附属设备。被服务的储罐有正压需排出气体时，气体通过连接管线进入气袋；当储罐有负压需吸入气体时，气体通过连接管线从气袋进入储罐，从而实现密封恒压.实施例3 图3是本实用新型密封恒压装置的容积可变的容腔的示意图多边形折皱结构气柜。该容腔主要由刚性材料构成，容积变化主要由容易变形的折皱结构来实现.该折皱结构可采用自体折叠(例如包装行业常用的一些袋或盒的制作方法)或软膜连接刚性片等方式，使得在保证密封下薄片间的夹角能容易地变化，从而实现容积变化.除图3所示的例子外，本折皱结构的实例还包括类似于市场上常见的波纹管。图3所示意的气柜(31)可有一个接口(3 供排放可能的冷凝液，可以有接口(3 或(34)连接到被服务的储罐，并接有实施例1中所述的部分或全部附属设备。被服务的储罐有正压需排出气体时，气体通过连接管线进入气柜；当储罐有负压需吸入气体时，气体通过连接管线从气柜进入储罐，从而实现密封恒压.实施例4 图4是本实用新型密封恒压装置的容积可变的容腔的示意图部件接触面有能相对移动的结构的气柜。相对移动的部件之间可有密封件。气柜Gl)内的板G2) 能够在保持密封的条件下上下移动，从而实现容积变化。该气柜也可以是多边形，还可以横向安装类似于隧道。气柜可以有一个冷凝液汇集罐G4)供排放前暂存，有一个接口 G3) 连接到被服务的储罐，并接有实施例1中所述的部分或全部附属设备。被服务的储罐有正压需排出气体时，气体通过连接管线进入气柜；当储罐有负压需吸入气体时，气体通过连接管线从气柜进入储罐，从而实现密封恒压。上面各装置可以在一定范围内对所恒定的压力的值进行调控。在图1至图4中，可以简单地放置一定重量的重物到装置之上，或使用弹簧或机械动力施加一定的作用力，就能在一定范围改变体系内的压力。图5示意一种能将容积可变的容腔(5 的全部包含并通过介质对该容积可变的容腔施压的装置，其中，(51)是能耐正压和负压的容器，(5 可以是柔性塑料袋，(5 是塑料袋内气体的进出口，(54)是冷凝液收集及排放装置，(5 是压力介质接口，可通入任意气体或液体。当压力介质接口(5 接到真空或负压源时，被服务的容器能保持真空或负压却没有物料损失；当压力介质接口(55)接到正压源例如一定压力的压缩空气源时，被服务的容器能保持一定的压力而没有物料损失，因而实现密封恒压。 除了能实现密封恒压外，该装置还能实现密封限压。例如，当被服务的容器的压力需要在一定范围变化但不要高于某值X并且也不要有物料损失时，将该装置的压力介质的压力设在 X并将该装置的内袋压扁。当被服务的容器内的压力高于设定值时，物料进入内袋；当被服务的容器内的压力低于设定值时，内袋的物料返回到原来的容器，只要被服务的容器内压力低于设定值，物料就不会流出进入到密封限压装置的内袋。
权利要求1.一种用于容器密封及恒压的密封恒压装置，用于使被服务的目标容器的被收容物体与外界隔离并保持目标容器内的恒定压力，其特征在于其密封恒压装置包括至少一个独立的或复数个串联或/和并联的容积可变的容腔，和用于将所述的容腔与被服务的目标容器连通的管线。
2.根据权利要求1所述的用于容器密封及恒压的密封恒压装置，其特征在于所述的容腔的局部或整体是由不透气体或不透液体的柔性材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的用于容器密封及恒压的密封恒压装置，其特征在于所述的容腔是由单独刚性材料构成的，或由刚性材料与柔性材料共同复合而构成的能允许容腔体积变化的结构，该结构包括折皱结构，卷曲结构，部件间能相对移动的结构。
4.根据权利要求1所述的用于容器密封及恒压的密封恒压装置，其特征在于所述的密封恒压装置还可以设有附属装置，所述附属装置包括施压装置和气体处理装置；所述的施压装置可对所述的容积可变的容腔施加压力，该压力可以是从真空负压到高于大气压力的正压；所述的可以对体系内的气体进行种类的增减，物质的量的控制的气体处理装置，该气体处理装置包括气体添加装置，气体去除装置，气体纯化装置，气体更换装置；所述附属装置可以安装在本密封恒压装置的容积可变的容腔的外边或里边，或安装在本密封恒压装置的管道中。
5.根据权利要求4所述的用于容器密封及恒压的密封恒压装置，其特征在于所述的施压装置包括重物施压装置，弹簧施压装置，动力施压装置，或能将所述容积可变的容腔的部分或全部包含并通过介质对该容腔施压的装置。
6.根据权利要求4所述的用于容器密封及恒压的密封恒压装置，其特征在于所述的气体添加装置是由氮气添加装置构成的，气体去除装置是由氧气去除装置构成的，气体纯化装置是由气体冷凝装置构成的，气体更换装置是由抽气或鼓气装置构成的。
7.根据权利要求1所述的用于容器密封及恒压的密封恒压装置，其特征在于所述容腔上还可以设置有至少一个可供物品或者人员进出的能开闭的口或门式结构。
专利摘要本实用新型公开了一种用于容器密封及恒压的密封恒压装置，包括容积可变的容腔、连接管线以及附属装置，可以使被服务的目标容器内的物料与外界隔离并保持目标容器内压力恒定。使用时，容积可变的容腔、连接管线以及附属装置与目标容器构成一个容积空间连通的封闭系统，能减少或避免系统内的物料挥发损失及相应的环境污染，并能减少或避免保护气的流失；同时也可以满足将被服务的目标容器密封在低于或高于大气压下的特殊要求。本实用新型具有结构简单、易于安装及维护的优点。另外，还可以对体系内气体组分调控，特别是控制氧气含量长期保持在可接受的范围，确保目标容器安全。
文档编号B65D90/32GK202054339SQ201020562598
公开日2011年11月30日 申请日期2010年10月7日 优先权日2010年2月20日
发明者梅龙宇, 梅龙志, 梅龙渊 申请人:靳晓燕