一種大型錐底儲槽底部結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大型錐底儲槽底部結構，包括圓錐形的錐殼（1），錐殼（1）由一系列沿著圓錐面呈桔瓣狀分布的等直徑圓柱面板（2）組成。本實用新型解決了無支撐錐底和錐殼整體強度剛度差，鋼材使用量大的缺點，結構簡單，安全穩定，經濟性高。
【專利說明】一種大型錐底儲槽底部結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到一種氧化鋁生產用儲槽，特別是儲槽的底部結構。
【背景技術】
[0002]在氧化鋁生產過程中，需要用到很多大型錐底儲槽，如圖1所示，傳統的無支撐錐底儲槽采用的是整體圓錐臺的構建方式，甚至還有采用平板拼焊而成的棱錐臺的構建方法。由于儲槽具有容積大，直邊高度大的特點，導致錐底和錐殼承受液柱靜壓高。同時，錐底和錐殼部分又無支撐，因此，無支撐錐底的整體強度及剛度是否穩定，關系到整個設備能否安全穩定的運行。
[0003]通常，許多大型錐底儲槽直徑較大(通常15m以上)，錐度大(半頂角α大于等于60° )，如圖1所示，這種傳統整體圓錐臺的構建結構中，錐殼分塊均可視為曲率半徑很大的平板。經試驗和計算證明，大曲率半徑平板結構雖然簡單，但是同等條件下，承受力與其它形式相比卻是最小的。所以，可以設計一種在綜合造價，結構承受力方面達到平衡的儲槽底部結構。
【發明內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種大型錐底儲槽底部結構，解決無支撐錐底和錐殼整體強度剛度差，鋼材使用量大的問題，使得錐底儲槽底部結構安全穩定，經濟性高。
[0005]本實用新型的技術方案是:用一種由一系列低曲率半徑的圓柱面板組成的“桔瓣式”錐殼，取代由大曲率半徑，近似平板組成的傳統整體錐殼。錐殼由小曲率半徑桔瓣板組成，桔瓣狀圓柱面板的曲率半徑由底部往上依次遞增。
[0006]本實用新型的錐殼由一系列沿著圓錐面呈桔瓣狀分布的等直徑圓柱面板組成，其結構形狀從外觀上看，類似采用“桔瓣板”拼焊而成。“桔瓣狀”錐殼由多塊相同的圓柱面板組合拼接成一塊板。這種結構的受力情況可簡化為壓力容器的薄膜應力模型，承壓容器筒壁薄膜應力公式為σ=Ρφ-δ)/2δ，其中D為筒壁曲率半徑，δ為壁厚，P為壓強。可見筒壁曲率半徑越大，產生的薄膜應力就越大，因此在承受同等壓力的情況下，低曲率半徑的圓柱面形的承載力要好于大曲率半徑的近平板方形，在同等厚度的情況下，“桔瓣狀”錐殼的承載能力要大于傳統整體圓錐面式錐殼。“桔瓣狀”錐殼分塊均可視為由圓柱面板組成的板。
[0007]所述圓柱面板的軸線與圓錐面母線的夾角為10°?15°。
[0008]所述圓柱面板的直徑等于圓錐面直徑的1/20?1/10。
[0009]本實用新型設計了一種“桔瓣狀”錐殼結構，該結構較傳統構建方法受力情況良好，變形較小，不需耗費更多的鋼材用于加厚或加固，具備結構簡單，安全穩定，經濟等優點。【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為傳統錐底儲槽底部結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖3為本實用新型的成形原理示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖2所示，一種大型錐底儲槽的錐底結構，其錐殼I由18片小曲率半徑的圓柱面板2沿圓錐面拼接組成，且“桔瓣狀”圓柱面板2的曲率半徑由底部往上依次遞增。圓柱面板2的直徑等于圓錐面直徑的1/10。圓柱面板2的軸線與圓錐面母線的夾角為10°。各“桔瓣狀”圓柱面板2之間采用焊接方式拼裝而成。
[0014]為了方便理解(實際制作錐殼時并非如此)，如圖3所示，“桔瓣狀”錐殼I的成形可以描述為，每個圓柱面板2的軸線在其各自與圓錐面(錐殼)軸線所確定的平面內旋轉相同角度，于是多個圓柱面板2相交，并構成了一個曲率半徑從底部向上部逐漸增加(原本圓柱面板的各部分曲率半徑是相同的，但旋轉相交后形成了圓錐形分布，底部的面曲率半徑小，上部的曲率半徑大)的“桔瓣狀”錐殼I。
【權利要求】
1.一種大型錐底儲槽底部結構，包括圓錐形的錐殼(1)，其特征在于:錐殼(I)由一系列沿著圓錐面呈桔瓣狀分布的等直徑圓柱面板(2)組成。
2.根據權利要求1所述的一種大型錐底儲槽底部結構，其特征在于:圓柱面板(2)的軸線與圓錐面母線的夾角為10°?15°。
3.根據權利要求2所述的一種大型錐底儲槽底部結構，其特征在于:圓柱面板(2)的直徑等于圓錐面直徑的1/20?1/10。
【文檔編號】B65D88/28GK203612422SQ201320859898
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】易剛 申請人:貴陽鋁鎂設計研究院有限公司