专利名称：大型单段式橡胶膜密封型储气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种储气柜，尤其是指一种应用于冶金行业的大型单段式橡胶膜密封
型储气装置。
背景技术：
由于两段式密封储气容量较大，目前国内用于冶金行业的橡胶膜密封型煤气柜主要为两段式密封结构，其最大的容量可达150000m3或更大。两段式密封其储气压力也有两个，即活塞升起时为一个压力，活塞带动T型挡板升起时为一个压力，从而导致气柜压力不太稳定，造成后面加压机运行及用户使用参数的不稳定。此外，当储气容量达到两段式橡胶膜密封型煤气柜的上半部分时，活塞带动T型挡板上下运动；当储气容量达到下半部分时，T挡板落在下部托架上，活塞靠其顶部撞击头带动T型挡板上下运行，因此T挡板在经多次运行之后难免会发生偏移或旋转，给气柜的安全运行和检修工作带来麻烦。鉴于现有储气装置难以适应冶金用户储气容量大、储气压力稳定、运行使用简单、检修量小的要求，本发明提出一种大容量单段式橡胶膜密封型储气装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种压力稳定可靠的大型单段式橡胶膜密封型储气装置结构，使气柜后加压机运行平稳可靠，为用户提供压力更加平稳的煤气。
本发明的技术解决方案是一种大型单段式橡胶膜密封型储气装置，所述储气装置包括柜体、活塞以及在二者间形成密封的密封膜，所述柜体包括立柱、侧板、柜顶板及柜底板，形成圆筒形外壳；所述柜体内部设置有能够自由升降的活塞，该橡胶密封膜设置于所述活塞外侧与所述柜体侧板之间，且所述橡胶密封膜的下缘与所述活塞下部连接，上缘固定于柜体侧板内壁，构成单段式密封型储气装置；所述柜体侧板、橡胶密封膜、活塞与柜体底板组成一个封闭筒体，活塞在柜体中带动橡胶密封膜上下运动，完成煤气的储存与释放。
如上所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，所述活塞包括拱形的活塞底板、沿柜体周向均匀布置的单段式活塞支架及外周的活塞挡板，所述橡胶密封膜的上缘采用压板、螺栓与所述立柱内壁环状固定的密封连接角钢相紧固，其下缘与所述活塞下部环状设置的密封连接槽钢相连接固定。 如上所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，所述单段式活塞支架的下端与活塞底板焊接，由单段式活塞支架外侧的活塞立柱、活塞立柱上部的水平支撑桁架、活塞立柱下部的三角形桁架、底部的活塞箱形环梁及侧向支撑结构共同形成一个空间运行结构，以承担波纹板、橡胶膜重量及侧向煤气压力。 如上所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，所述密封膜为尼龙夹布型的橡胶密封膜。 如上所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，所述单段式活塞支架下部安装有下部导向机构，所述下部导向机构包括下部限位导辊及其上方的护板，所述下部限位导辊装设于活塞支架的下部密封连接槽钢处。 如上所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，所述单段式活塞支架设有上部导向机构，所述上部导向机构包括设于顶部走台上的上部限位导辊及其下方的护板，所述上部限位导辊对应柜体的立柱设置。 如上所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，柜体的内壁对应所述立柱的密封连接角钢处均匀间隔安装有倾斜的限位导向板。 如上所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，所述柜体具有弧形的柜顶板，柜体上部为球形屋顶。 如上所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，所述储气装置有正五角形的调平装置，该调平装置包括配重、配重滑轮、活塞滑轮、柜顶导向滑轮及钢丝绳，所述配重为十个，且均匀布置在柜体外侧，所述配重两两为一组，组成正五角形，每个配重连接两条钢丝绳，每一钢丝绳经过配重滑轮、活塞滑轮后其另一端与活塞相连，且每两个与活塞相连
的吊点的连线穿过气柜中心。 如上所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，所述储气装置为大型单段式橡胶膜密封型干式煤气柜。 如上所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，所述柜体具有弧形的柜顶板，柜体上部为球形屋顶；所述密封膜为尼龙夹布型的橡胶密封膜；所述立柱的密封连接角钢处倾斜安装有限位导向板，所述单段式活塞支架的下部安装有下部限位导辊及护板，所述下部限位导辊装设于活塞下部的密封连接槽钢处，且与所述限位导向板相对应设置；所述单段式活塞支架的顶部走台上设有上部限位导辊及护板，上部限位导辊与所述限位导向板相对应；所述储气装置有正五角形的调平装置，该调平装置包括配重、柜顶导向滑轮及钢丝绳，所述配重为十个，且均匀布置在柜体外侧，所述配重两两为一组，组成正五角形，每个配重连接两条钢丝绳，钢丝绳另一端与活塞相连，每两个与活塞相连的吊点的连线穿过气柜中心。 本发明的特点和优点是由前述可知，本发明的单段式橡胶膜密封型储气装置由立柱和侧板、柜底板和柜顶组成圆筒形外壳，上部为球形屋顶。在气柜内部设置可自由升降的带拱形底板的活塞。活塞在外周备有承受内侧橡胶密封帘做成的活塞挡板。橡胶密封膜安装在活塞外侧和侧板之间，橡胶膜的下缘与活塞下部槽钢连接，上缘与气柜内壁环状固定角钢采用压板、螺栓紧固，上缘处安装了限位导向板。 本发明的大型单段式橡胶膜密封型储气装置结构采用一段式密封，储气压力更加稳定，使储气装置后加压机运行平稳可靠，为用户提供压力更加平稳的煤气；由于储气装置采用单段式密封，只有活塞桁架在储气装置内上下运行，储气装置运行更加安全可靠，大大减少了储气装置的检修工作，节约了储气装置的运行成本；活塞桁架结构和调平装置的配置更适于单段式橡胶膜密封型储气装置的大型化，给气柜用户带来良好的经济效益。
图1为本发明大型单段式橡胶膜密封型储气装置的一具体实施例的总立面图。
图2A、图2B为本发明大型单段式橡胶膜密封型储气装置的该具体实施例中所采用的活塞支架的环形支撑、垂直支撑内视展开图及对应其1-1位置的剖视图。
图3为本发明大型单段式橡胶膜密封型储气装置的该具体实施例中所采用的活 塞桁架的平面布置图。 图4A、图4B分别为本发明大型单段式橡胶膜密封型储气装置的局部结构图，其绘
出了该具体实施例中橡胶密封膜的上缘(A处)、下缘(B处)固定及导向结构。 图5为本发明大型单段式橡胶膜密封型储气装置的一具体实施例中所采用的调
平装置的平面布置图。 图6A至图6D为本发明大型单段式橡胶膜密封型储气装置的运行状态示意图。 附图标号说明 100 、柜体 113、密封连接角钢 130、柜顶板 172、平台 175、自动放散管 200 、活塞 220、单段式活塞支架 223、箱形环梁 227、顶部走台 252、254、护板 400、调平装置 430、钢丝绳 452、活塞滑轮
101、气柜基础 120、侧板 140、柜底板
173、机械式柜容指示器 176、平台
201、密封连接槽钢 221、活塞立柱 225、水平支撑桁架 230、活塞挡板 253、下部限位导辊 410、调平平台 440 、配重
110、立柱 121、限位导向板 171、抗风桁架 174、侧板钢门 177、通风帽 210、活塞底板 222、三角形桁架 226、斜向支撑结构 251、上部限位导辊 300、橡胶密封膜 420、导向滑轮 451、配重滑轮
具体实施例方式
下面配合附图及具体实施例对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。
如图所示，本发明提出一种大型单段式橡胶膜密封型储气装置，所述储气装置包 括柜体、活塞以及在二者间形成密封的密封膜，所述柜体包括立柱、侧板、柜顶板及柜底板， 形成圆筒形外壳；所述柜体内部设置有能够自由升降的活塞，该橡胶密封膜设置于所述活 塞外侧与所述柜体侧板之间，且所述橡胶密封膜的下缘与所述活塞下部连接，上缘固定于 柜体侧板内壁，构成单段式密封型储气装置；所述柜体侧板、橡胶密封膜、活塞与柜体底板 组成一个封闭筒体，活塞在柜体中带动橡胶密封膜上下运动，完成煤气的储存与释放。
如图1所示，其为本发明大型单段式橡胶膜密封型储气装置的一具体实施例的总 立而图。从图中可以看出，本实施例的大型单段式橡胶膜密封型储气装置为应用于冶金行 业的大型单段式橡胶膜密封型干式煤气柜，其容积大于10000m 较佳是应用于80000m3至 150000m3甚至是200000m3的煤气柜。如图所示，该煤气柜包括装设于气柜基础101上的柜 体100、该柜体100内设置的活塞200及橡胶密封膜300。煤气柜柜体100由侧板120、立 柱110、弧形的柜顶板130、柜底板140组成，柜体100具有球形屋顶。本实施例中，该橡胶 密封膜300上缘固定连接在侧板120内壁，橡胶密封膜300的下缘与所述活塞200下部的 密封连接槽钢201相连接固定。基于前述结构，可以使侧板120、橡胶密封膜300、活塞底板 210、煤气柜底板140共同组成一个封闭(密封)筒体，活塞200在该筒体中带动橡胶密封膜300上下运动，从而完成煤气的吞吐(储存与释放)。 除了上述结构，本实施例的柜体100外侧立面设有抗风桁架171与平台172，柜体 上还设有机械式柜容指示器173、多个侧板钢门174以及延伸至柜顶的自动放散管175，柜 顶设有平台176、通风帽177，这些结构可以根据实际需要参照现有技术灵活设置，由于其 并非为本案保护重点，此处不再一一赘述。 由于本发明提出的单段式橡胶膜密封型煤气柜只采用一段橡胶膜来密封，在相同 容积下，要保证气柜底面积不变，就需要加高活塞挡板的高度，现有的活塞结构无法满足需 求。因此，发明人经过仔细研究、多次试验而确定了活塞的结构型式。 如图1、图2A、图2B所示，活塞200包括拱形的活塞底板210、沿柜体周向均匀布置 于活塞底板210外缘的单段式活塞支架220及其外周的活塞挡板230，活塞200的下方是与 其形状相配合的拱形气柜底板140。 本实施例中，所述单段式活塞支架220包括沿活塞周向均匀间隔设置的多根活塞 立柱221，较佳地，如图2A所示，该活塞立柱221的数量为柜体立柱110的两倍，以获得稳定 的活塞结构。该活塞立柱221的内侧由下至上依序固定有箱形环梁223、环形三角形活塞桁 架222以及环形水平支撑桁架225，箱形环梁223设于活塞桁架222的下方并与活塞底板 210焊接，以波纹板设于活塞立柱221的外侧构成活塞挡板230，环形水平支撑桁架225的 下方设有侧向支撑结构226，以进一步增强整个活塞的稳固性。 由此，通过外侧通长活塞立柱221、上部水平支撑桁架225、下部三角形活塞桁架 222、底部活塞箱形环梁223及侧向支撑结构226共同形成一个稳定的空间运行结构，以承 担波纹板、橡胶膜重量及侧向煤气压力等。该单段式活塞支架结构具有传力直接、安全、稳 定、经济、合理等优点；从施工上讲，具有加工方便，施工进度快等特点。
由于本发明的单段式橡胶膜密封型煤气柜的橡胶密封膜300的高度比现有两段 式橡胶膜密封型煤气柜的橡胶密封膜要高得多，因此，本发明优选采用加强的橡胶密封膜 来保证其强度，避免产生较大的伸长量，本实施例优选采用尼龙夹布型式的橡胶密封帘。
此外，为了防止异常情况下活塞倾斜导致活塞卡死，在单段式活塞支架的上、下缘 处分别安装有上部导向机构、下部导向机构，以便及时调整活塞的平衡。
具体地，如图1及图4A、图4B所示，在单段式活塞支架的下部安装有下部限位导 辊253，下部限位导辊253装设于活塞下部的密封连接槽钢201处，且与所对应的柜体的立 柱110对应；较佳地，下部导向机构还包括下部限位导辊253的上方设置的护板254，护板 254的末端略朝向下部限位导辊253弯设，从而可以保护橡胶密封膜300，避免橡胶密封膜 300在活塞落底时被压在活塞与柜体底板之间。另外，对应于立柱110的密封连接角钢113 处，柜体侧板内壁沿周向均匀设有限位导向板121。利用前述结构，使得在活塞发生倾斜或 偏移时，利用侧板内壁环形设置的密封连接角钢113上方、下方倾斜设置的导向板，该下部 限位导辊253能够轻易翻越柜体立柱110上的密封连接角钢113，以利活塞的正常运行。
在活塞桁架220的活塞桁架顶部走台227上朝外侧方向设有上部限位导辊251，上 部限位导辊251的设置位置与柜体的立柱110相对应，在平面位置上与下部限位导辊253 在同一角度，当活塞发生偏移较大时，上下导辊可同时作用对活塞进行偏移量矫正；较佳 地，上部导向机构还包括上部限位导辊251的下方设置的护板252，护板252的末端略朝向 上部限位导辊251弯设，从而可以保护橡胶密封膜300。利用前述结构，不仅有利于活塞的平稳运行，而且，当活塞发生倾斜或偏移时，可以利用上部限位导辊251适当修正活塞上部 的偏移量。 再则，由于本发明的单段式橡胶膜密封型煤气柜的活塞高度加高，活塞的重心也 随之升高，因此调平是保证整个气柜正常运行的关键所在。本发明可以采用现有技术中的 多种调平装置，申请人之前的专利ZL200620148390. 8以及专利公开号CN101368665A 二案 均可被本发明所采用，在此引用以此案包含前述二案的技术方案。图1、图3中所示煤气柜 具有30根立柱，因此，较佳是采用图5所示的调平装置400，即采用正五角形的调平布置方 式，该调平装置400包括柜顶的调平平台410、配重滑轮451、活塞滑轮452、柜顶导向滑轮 420、钢丝绳430及钢丝绳外端的十个配重440，所述十个配重440均匀布置在柜体100的外 侧，且所述配重440两两为一组，组成正五角形，每个配重440连接两条钢丝绳430，钢丝绳 430经过对应的配重滑轮(双滑轮)451、活塞滑轮(单滑轮)452后其另一端与活塞200相 连，且使得每两个与活塞200相连的吊点的连线穿过煤气柜中心，以保证煤气柜活塞运行 的平稳可靠。由此，十个配重连接活塞上二十个吊点，并沿活塞圆周均匀分布，保证气柜在 正常运行中如活塞发生倾斜能自动回复水平状态。 本发明的单段式橡胶膜密封型干式煤气柜采用一段式密封结构，其具体动作过程 请参见图6A至图6D，在煤气柜内未储存煤气时，活塞200坐落在底板140上(图6A);随着 向煤气柜内开始充气，橡胶密封膜300向上鼓起(图6B);当煤气柜进一步进气且达到一定 压力时，活塞200便开始上升，橡胶密封膜300向上巻动(图6C);随着气体的不断进入，活 塞上升至行程最大时，橡胶密封膜被向上拉直，煤气柜便达到了最大储气量(图6D)。当气 柜向外送气时，其过程与上述过程相反。 虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术 人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利 保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范畴。
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权利要求
一种大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其特征在于，所述储气装置包括柜体、活塞以及在二者间形成密封的密封膜，所述柜体包括立柱、侧板、柜顶板及柜底板，形成圆筒形外壳；所述柜体内部设置有能够自由升降的活塞，该橡胶密封膜设置于所述活塞外侧与所述柜体侧板之间，且所述橡胶密封膜的下缘与所述活塞下部连接，上缘固定于柜体侧板内壁，构成单段式密封型储气装置；所述柜体侧板、橡胶密封膜、活塞与柜体底板组成一个封闭筒体，活塞在柜体中带动橡胶密封膜上下运动，完成煤气的储存与释放。
2. 如权利要求1所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其特征在于，所述活塞包括拱形的活塞底板、沿柜体周向均匀布置的单段式活塞支架及外周的活塞挡板，所述橡胶密封膜的上缘采用压板、螺栓与所述立柱内壁环状固定的密封连接角钢相紧固，其下缘与所述活塞下部环状设置的密封连接槽钢相连接固定。
3. 如权利要求2所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其特征在于，所述单段式活塞支架的下端与活塞底板焊接，由单段式活塞支架外侧的活塞立柱、活塞立柱上部的水平支撑桁架、活塞立柱下部的三角形桁架、底部的活塞箱形环梁及侧向支撑结构共同形成一个空间运行结构，以承担活塞挡板、橡胶密封膜重量及侧向煤气压力。
4. 如权利要求1所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其特征在于，所述橡胶密封膜为尼龙夹布型的橡胶密封膜。
5. 如权利要求2所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其特征在于，所述单段式活塞支架下部安装有下部导向机构，所述下部导向机构包括下部限位导辊及其上方的护板，所述下部限位导辊装设于活塞支架下部的密封连接槽钢处。
6. 如权利要求2所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其特征在于，所述单段式活塞支架设有上部导向机构，所述上部导向机构包括设于顶部走台上的上部限位导辊及其下方的护板，所述上部限位导辊对应柜体的立柱设置。
7. 如权利要求5所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其特征在于，柜体的内壁对应所述立柱的密封连接角钢处均匀间隔安装有倾斜的限位导向板。
8. 如权利要求1所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其特征在于，所述储气装置有正五角形的调平装置，该调平装置包括配重、配重滑轮、活塞滑轮、柜顶导向滑轮及钢丝绳，所述配重为十个，且均匀布置在柜体外侧，所述配重两两为一组，组成正五角形，每个配重连接两条钢丝绳，每一钢丝绳经过配重滑轮、活塞滑轮后其另一端与活塞相连，且每两个与活塞相连的吊点的连线穿过气柜中心。
9. 如权利要求1 8任一项所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其特征在于，所述储气装置为大型单段式橡胶膜密封型干式煤气柜。
10. 如权利要求3所述的大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其特征在于，所述柜体具有弧形的柜顶板，柜体上部为球形屋顶；所述密封膜为尼龙夹布型的橡胶密封膜；柜体的内壁对应所述立柱的密封连接角钢处均匀间隔安装有倾斜的限位导向板，所述单段式活塞支架的下部安装有下部限位导辊及护板，所述下部限位导辊装设于活塞下部的密封连接槽钢处，且与所述限位导向板相对应设置；所述单段式活塞支架的顶部走台上设有上部限位导辊及护板，上部限位导辊与所述限位导向板相对应；所述储气装置有正五角形的调平装置，该调平装置包括配重、柜顶导向滑轮及钢丝绳，所述配重为十个，且均匀布置在柜体外侧，所述配重两两为一组，组成正五角形，每个配重连接两条钢丝绳，钢丝绳另一端与活塞相连，每两个与活塞相连的吊点的连线穿过气柜中心。
全文摘要
本发明公开了一种大型单段式橡胶膜密封型储气装置，其中，所述储气装置包括柜体、活塞以及在二者间形成密封的密封膜，所述柜体包括立柱、侧板、柜顶板及柜底板，形成圆筒形外壳；所述柜体内部设置有能够自由升降的活塞，该橡胶密封膜设置于所述活塞外侧与所述柜体侧板之间，且所述橡胶密封膜的下缘与所述活塞下部连接，上缘固定于柜体侧板内壁，构成单段式密封型储气装置；所述柜体侧板、橡胶密封膜、活塞与柜体底板组成一个封闭筒体，活塞在柜体中带动橡胶密封膜上下运动，完成煤气的储存与释放。本发明储气装置后加压机运行平稳可靠，能够为用户提供压力更加平稳的煤气。
文档编号F17B1/04GK101776202SQ20091025256
公开日2010年7月14日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者刘红娟, 包儒涵, 孙鹉翎, 曹宝平, 李巍, 杨光, 杨永, 柴凤飞, 王世芹, 王骏涛 申请人:中冶京诚工程技术有限公司