[发明专利]一种低温储罐泵井管的支撑装置

说明书

本发明公开了一种低温储罐泵井管的支撑装置，包括：设置在内罐罐壁上的限位支架、设置在底部支撑单元上的轴向支撑单元；限位支架用于限制泵井管在环向上的晃动幅度，且限位支架在沿内罐罐壁预冷收缩的方向上，与泵井管之间预留有一定的间隙；轴向支撑单元包括焊接在泵井管的外管壁上的泵井管支撑架，以及用于支撑泵井管支撑架的第二支架，第二支架通过弹簧设置底部支撑单元上，泵井管在安装之前，先根据泵井管的预冷收缩量，对弹簧进行预紧压缩。本发明通过弹簧对泵井管的轴向收缩和内罐罐壁的预冷收缩进行补偿，有利于储罐在运行过程中实现预期补偿效果。

技术领域

本发明涉及低温储罐泵井技术领域，尤其是一种低温储罐泵井管的支撑装置。

背景技术

在医疗卫生、能源利用以及化工等领域，低压液化气体和高压液化气体应用场景十分广泛，例如二氧化碳、氧气、氮气、甲烷、丙烯、丙烷等，且消费量巨大。储存和运输这些气体有两种方法，高压常温气态储存和常压低温液态储存。由于自然资源和加工厂的地理位置分布不均，在资源匮乏、缺乏加生产能力的地区大量使用这些资源只有通过建立相应的存储单元来实现稳定供给。

低温常压存储，需要一个安全可靠的储存装置来实现。低温储罐的发展也十分迅速。低温储罐作为一个存储装置，需要泵等部件将储存的低温介质输送出去，小罐型的储罐使用底部储液+管道泵的方式，大罐型的储罐一般采用罐内潜液泵。

潜液泵一般放置于储罐的泵井管中，潜液泵工作在低温深冷环境，安装后进行工作状态时，由于低温收缩，会产生很大的位移量；同时潜液泵工作会产生高频振动，带动泵井管晃动，这会传递到泵井管与储罐拱顶连接的区域，对局部结构的疲劳寿命会产生破坏性影响。目前泵井管的主要支撑装置包括两种：一种是基于安装状态的底部支撑，该种结构在储罐进液后由于外罐不收缩，泵井管向上收缩，使得泵井管处于悬空状态；另一种是在储罐内壁上设置弹性支架，该种结构由于无法在低温下很好的滑动，会使泵井管处于倾斜，在泵井管与拱顶的连接区域、支架与储罐内壁连接区域产生很大的应力集中，可能会导致局部结构的失稳。

经检索，中国专利文献为CN111396738A公开了一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，该专利即存在以下缺点：储罐进液后，由于泵井管固定点在外罐拱顶，预冷后向上收缩，使得泵井管处于悬空状态，泵井管轴向支撑弹簧提供不了支撑力，储罐拱顶需要承受泵井管的自重；设置在储罐内罐罐壁上的限位装置和泵井管需要承受储罐内壁的预冷收缩移位；设置在储罐内罐罐壁上的限位装置和储罐内壁需要承受泵井工作时带来的泵井管晃动，给内罐壁与支架连接部位带来很大的应力集中和失稳破坏风险。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种低温储罐泵井管的支撑装置，对低温收缩产生的位移量进行了有效补偿，提高局部结构的稳定性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

一种低温储罐泵井管的支撑装置，支撑装置包括：设置在内罐底板上的底部支撑单元、设置在底部支撑单元上的轴向支撑单元；

所述底部支撑单元包括：第一支架；

第一支架套设在泵井管的外面；第一支架与内罐底板固定连接；

所述轴向支撑单元包括：泵井管支撑架、第二支架、弹性机构；

泵井管支撑架与泵井管的外管壁固定连接；

第二支架套设在泵井管的外面，第二支架位于泵井管支撑架的下方，用于支撑泵井管支撑架；

第二支架设置在第一支架上，且第二支架通过弹性机构与第一支架相连接，即第二支架通过弹性机构支撑设置在第一支架上。

弹性机构包括：弹簧、螺栓、预紧螺母；

第二支架通过弹簧与第一支架相连接，且弹簧内设有螺栓，即弹簧套设在螺栓的外面，螺栓的一端与第二支架固定连接，螺栓的另一端通过位于第一支架下方的预紧螺母与第一支架连接。