[实用新型]一种带双层圆筒形格栅的储液罐

说明书

本实用新型属于储液装置技术领域，涉及一种带双层圆筒形格栅的储液罐，包括罐壁、罐顶、格栅一、格栅二、注液口、罐底；罐壁、格栅一、格栅二均为圆筒形，三者在任意横截面同心，其中格栅一为内层格栅，格栅二为外层格栅；格栅一、格栅二均为开孔结构，孔隙影响系数是均匀的；格栅一、格栅二与灌顶和罐底之间通过焊接相连；注液口在罐壁的下部，用于向储液罐内注入液体。本实用新型与现有技术相比，减晃效果好，其开孔结构能够减少耗材、质量轻、经济，对储液罐有效容积影响小。

技术领域

本实用新型属于储液装置技术领域，涉及一种带双层圆筒形格栅的储液罐，具体的说就是一种能够借助双层圆筒形格栅的良好消能性能即凭借孔隙耗散液舱内部的晃荡能量来达对晃荡液体抑制效果的储液罐。

背景技术

在航空航天、水利工程渡槽结构、大型远洋船舶运输和超大型原油储存罐等工程领域，液体晃荡是一种普遍存在的现象，并影响着工程结构的设计和工程运行的安全。这类罐体的特点是储量大，当外界激励频率接近容器固有频率时，液体晃荡便会发生共振，出现大幅振荡。剧烈的液体振荡将在容器壁面上产生极大的动水压力，从而危及容器安全。例如对于船舶、舰艇等海上运载工具，罐体的破坏可能造成油料的泄露造成海洋的污染，船舶的倾覆更是人们生命财产安全的巨大损失；对于油库、核电站等民生企业，这类企业往往靠近城市，罐体一旦破坏，极易发生二次事故，将会对人们的生命财产造成严重的损失，对城市生态环境产生破坏，后果不堪设想。

掌握储液罐晃荡发生的机理，并且有针对性的进行合理的液舱设计，优化储液容器结构、减少液舱晃荡幅值和冲击压力，降低事故发生的可能性是当前的研究热点和重点。而在液舱内设计阻尼结构是一种使用、便捷的方法，这种结构又以阻尼隔板最为简单，然而，挡板类型及其在容器中的相对位置所带来的减晃效果存在巨大的差异。不同类型隔板减晃机理成为合理设计液舱的关键。针对圆柱储液箱，现有的研究和设计成果大多局限于单根或者多根环形水平实体挡板(固定在容器边壁上)，但对和圆柱液箱同轴的竖向挡板研究尚未见报道，要是设置该类挡板容易造成容器被分割成多个独立的水箱，反而起不到减晃作用。结合海岸工程领域开孔板防波堤的良好消浪性能，开孔格栅移植到圆柱液箱内能有效抑制流体在液舱边壁上的大幅度爬升，并凭借孔隙耗散液舱内部的晃荡能量，同时也可大大减少箱体所受到的巨大冲击力。

实用新型内容

针对现有技术提供的问题，本实用新型提供一种带双层圆筒形格栅的储液罐，具体的说就是一种能够借助双层圆筒形格栅的良好消能性能即凭借孔隙耗散液舱内部的晃荡能量来达对晃荡液体抑制效果的储液罐。

借鉴海洋工程中的开孔板防波堤，首次提出一种带双层圆筒形格栅的储液罐。通过调整开孔格栅的孔隙系数能起到非常有效的消能减晃效果，降低工程造价，能产生良好的经济效益、容易设计和使用方便；同时数值计算结果表明双层开孔格栅比单层的减晃效果更佳。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种带双层圆筒形格栅的储液罐，包括罐壁1、罐顶2、格栅一3、格栅二 4、注液口5、罐底7。所述的罐壁1、格栅一3、格栅二4均为圆筒形，三者在任意横截面同心，其中格栅一3为内层格栅，格栅二4为外层格栅。格栅一3、格栅二4均为开孔结构，其孔隙影响系数可相同也可不同，格栅一3、格栅二4 的孔隙影响系数是均匀的。格栅一3、格栅二4与罐顶2和罐底7之间通过焊接相连；注液口5在罐壁1的下部，用于向储液罐内注入液体6，液体6为油、水等。

上述带双层圆筒形格栅的储液罐通过孔隙耗散液舱内部的晃荡能，起到减晃的效果，上述储液罐所受晃荡力的计算方法包括以下步骤：

设储液罐的罐体半径为b，格栅一半径为a，其孔隙影响系数为G1；格栅二半径为c，其孔隙影响系数为G2，储液罐内装有深度为H的液体。储液罐底端固定，并在X方向承受x＝Ae^-iωt的晃荡位移，其中，A为晃荡位移幅值，ω为晃荡频率，t为时间。计算过程中，还将用到以下参数：液体密度ρ，重力加速度g。