[发明专利]具有滑动套环支撑机构的立式低温储罐

说明书

技术领域

本发明涉及一种立式低温储罐，特别是涉及一种采用滑动套环支撑结构的立式低温储罐，属于低温工程技术领域。

背景技术

液态氧氮氩和LNG等液体处于极低的温度，与环境温度存在着超过200℃的大温差，储存这些低温液体时，需要尽可能减少外界热量侵入从而导致低温液体蒸发损失，这对储存低温液体的设备提出了极高的要求。工程上通常采用双层罐来储存低温液体，双层罐由内外双层容器组成，内外容器之间的夹层空间填充绝热材料。夹层间的支撑结构是低温储罐的核心部件，连接内外容器的支撑结构不仅要承受内容器本身以及所盛装液体介质的重量，还要抵抗来自外载荷的冲击；同时，通过支撑结构的传热不能过大，以保证低温储罐整体漏热满足绝热要求。

对于立式低温储罐的夹层支撑结构，除了在储罐下部设置支撑管或吊带以承受内容器重量以外，还需要在储罐上部设置支撑件来满足运输的需要以及抵抗风载或地震载荷对内容器的影响。目前，立式储罐上部的支撑结构主要有两种型式：横拉带式和径向支撑管式。横拉带式支撑结构是指在储罐夹层空间的上半部分的合适位置安放横拉带，横拉带的两端焊接在外筒体加强圈上，横拉带的中间部位直接焊接在内容器上，横拉带的个数一般为三至四个。这种结构可以保证储罐运输时的安全性，也有一定的抗风载和地震载荷的能力，但由于横拉带与内外容器之间采用了直接焊接的方式，导致柔性不足，内容器在盛装低温液体时遇冷收缩，内容器收缩变形时拉动横拉带产生很大的热应力，连接处极易发生破坏。储罐越高，内容器收缩量就越大，横拉带被拉断的可能性就越大。在工程中已有多例横拉带被拉断的事故。对于横拉带式支撑结构，由于横拉带的个数较多，因此漏热也较大。径向支撑管式支撑结构是在夹层空间的上部设置由低热导率材料（玻璃钢等）制作的径向支撑管，径向支撑管一端处于外容器的卡槽内，另外一端直接与内容器接触。这种支撑结构不会限制内容器的轴向位移和径向收缩，因此不会产生热应力，而且漏热也较小。该支撑结构也有着显著的缺点：一方面，安装径向支撑管时需要在外容器上开孔，还需要特殊的工装设备来配合完成安装，增加了制造的时间和难度；另一方面，径向支撑管价格昂贵，产品质量不稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对上述现有技术的不足，提供一种具有滑动套环支撑机构的立式低温储罐。该低温储罐采用具有支撑管和滑动套环的支撑机构，不仅能够满足储罐运输时的强度要求，而且储罐内容器在低温状态下可以不受限制的自由收缩，不会产生额外的热应力。

本发明具有滑动套环支撑机构的立式低温储罐所采用的技术方案如下：

本发明具有滑动套环支撑机构的立式低温储罐，包括罐体和支腿，支腿设置在罐体下部，其特征在于：所述罐体包括外容器、内容器、加强圈、支撑管和滑动套环支撑机构，内容器设置在外容器内部，在外容器与内容器之间形成封闭的夹层空间，加强圈和滑动套环支撑机构均设置在夹层空间内；支撑管设置在夹层空间下部，滑动套环支撑机构设置在夹层空间上部，滑动套环支撑机构的外部与加强圈相连接，滑动套环支撑机构的内部与内容器外表面相贴合，加强圈与外容器相连。支腿用于对罐体进行支撑固定，通过将罐体设置成包括外容器、内容器、加强圈和支撑机构的结构形式，内容器用于对溶液进行储存，外容器用于对内容器进行绝热保护，滑动套环支撑机构与加强圈相配合将内容器固定在外容器内。支撑管用于承受内容器及储存在内容器内液体介质的重量，滑动套环支撑机构可以在储罐卧式运输时承担内容器的重量。

作为本发明的优选方案，所述支撑管的数量为三个，三个支撑管呈环状设置在夹层空间内，且支撑管的上部与内容器外壁固定连接，支撑管下端与外容器底部固定连接。三个支撑管形成三角形布局的形式设置在内容器外侧，保证了对内容器的支撑稳定性。

作为本发明的优选方案，所述加强圈上下间隔设置在夹层空间内，每个加强圈的外侧均与外容器内壁固定连接；在位于最上部的加强圈内侧设置有一组滑动套环支撑机构。通过设置一组滑动套环支撑机构，一方面可以起到很好的支撑作用，另一方面可以尽量避免热量从内容器经滑动套环支撑机构和加强圈向外容器传递，从而保证了罐体的绝热效果。

作为本发明的优选方案，所述滑动套环支撑机构包括滑动套环和至少两条横拉带，滑动套环套置在内容器外壁上，横拉带中部与滑动套环固定连接，横拉带两端与加强圈固定连接。横拉带将加强圈和滑动套环连接成一个整体，使内容器与外筒体之间连接稳定。