一種低溫容器真空夾層低導熱玻璃鋼支撐結構的制作方法
【專利摘要】一種低溫容器真空夾層低導熱玻璃鋼支撐結構，包括內容器、外殼，內容器與外殼兩端設有滑動端頂部支撐、滑動端底部支撐和固定端頂部支撐、固定端底部支撐，所述滑動端頂部支撐、滑動端底部支撐包括設在外殼外側的墊板Ⅰ，墊板Ⅰ上連接墊板Ⅱ，墊板Ⅰ和墊板Ⅱ開孔安裝固定圈座，固定圈座內設有與內容器連接的前端玻璃鋼支撐管，前端玻璃鋼支撐管靠近內容器處為錐形。解決了由于支撐結構熱阻過小引起的外殼局部區域漏冷、結霜以及降低容器整體低溫絕熱性能的問題，具有結構簡單、制造方便、裝配簡單易行的特點，且適應性好，尤其應用于夾層空間狹小的高真空多層絕熱容器。
【專利說明】一種低溫容器真空夾層低導熱玻璃鋼支撐結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種低溫容器真空夾層低導熱玻璃鋼支撐結構。
【背景技術】
[0002]為滿足液化天然氣市場需求，用于低溫液體運輸的設備數量也隨之增多。對于日趨成熟的低溫液體運輸車裝備制造企業，降低產品的自重以節省成本、做大容積以加大裝載量成為運輸類產品設計開發的宗旨。受產品外形尺寸及載重的限制，運輸車的內容器越做越大，勢必使真空夾層空間越做越小，從而影響容器的低溫性能，減少低溫液體的無損貯存時間和降低貯存過程的安全性。
[0003]低溫容器絕熱性能的好壞取決于內容器與外殼之間的熱傳遞的多少。熱傳遞主要有三部分構成:絕熱層的導熱、真空夾層氣體分子的對流傳熱和夾層管路及支撐的導熱。采用成熟的高真空多層纏繞絕熱方式很好的解決了由前兩種方式帶來的熱量傳遞，因此，合理設計真空夾層管路并適當加長管路長度可減小其帶來的熱量傳遞，而夾層支撐的傳熱取決于支撐材料及支撐結構，所以，對夾層支撐結構的優化設計成為低溫液體貯存容器良好絕熱性能的關鍵。
[0004]臥式高真空多層絕熱容器常通常采用一端固定另一端能軸向滑動的玻璃鋼支撐結構形式，其存在的缺陷主要有:
[0005]1、滑動端玻璃鋼支撐管傳導截面積大且熱橋短，致使內容器通過支撐管的導熱量偏大。
[0006]2、固定端處雖設計成固定圈座與玻璃鋼支撐管套裝結構，加長了玻璃鋼支撐管長度，但由于固定圈座的結構致使支撐管實際導熱長度并未得到明顯加長，導致內容器通過支撐管的導熱量依然偏大。
實用新型內容
[0007]本實用新型其目的就在于提供一種低溫容器真空夾層低導熱玻璃鋼支撐結構，解決了由于支撐結構熱阻過小引起的外殼局部區域漏冷、結霜以及降低容器整體低溫絕熱性能的問題，具有結構簡單、制造方便、裝配簡單易行的特點，且適應性好，尤其應用于夾層空間狹小的高真空多層絕熱容器。
[0008]實現上述目的而采取的技術方案，包括內容器、外殼，內容器與外殼兩端設有滑動端頂部支撐、滑動端底部支撐和固定端頂部支撐、固定端底部支撐，所述滑動端頂部支撐、滑動端底部支撐包括設在外殼外側的墊板I，墊板I上連接墊板II，墊板I和墊板II開孔安裝固定圈座，固定圈座內設有與內容器連接的前端玻璃鋼支撐管，前端玻璃鋼支撐管靠近內容器處為錐形；所述固定端頂部支撐、固定端底部支撐包括設在外殼外側的墊板I和設在內容器內側的內墊板，墊板I上連接墊板II，墊板I和墊板II開孔安裝固定圈座，內墊板開孔安裝不銹鋼固定圈座，固定圈座與不銹鋼固定圈座之間設有后端玻璃鋼支撐管。
[0009]與現有技術相比本實用新型具有以下優點。
[0010]I)本支撐結構設計思路簡捷、制造方便、裝配簡單易行，特別適用于夾層空間狹小的高真空多層絕熱容器。采用優化設計的固定圈座，有效的加長了支撐構件的熱橋；
[0011]2)支撐構件為環形環氧玻璃鋼支撐管形式，支撐管與內容器墊板接觸端削尖以減小其橫截面積，加長長度與優化設計的固定圈座套裝以增加導熱長度，增大了支撐結構的熱阻，提高了容器的低溫絕熱性能；
[0012]3)本支撐結構適應性好，尤其應用于夾層空間狹小的高真空多層絕熱容器。對于外形尺寸有限制且容積須最大化設計的容器(如低溫液體運輸車罐體、低溫罐箱等)，采用該支撐結構設計縮小了夾層空間且能滿足容器的低溫性能要求，使得內容器能在滿足最大裝載質量的前提下做到最大容積，最大限度的加大產品的載液質量，提高了產品的市場競爭力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。
[0014]圖1為本裝置安裝示意圖；
[0015]圖2為圖1中A-A剖視圖；
[0016]圖3為圖1中B-B剖視圖；
[0017]圖4為本裝置中滑動端頂部支撐結構示意圖；
[0018]圖5為本裝置中滑動端底部支撐結構示意圖；
[0019]圖6為本裝置中固定端頂部支撐結構示意圖；
[0020]圖7為本裝置中固定端底部支撐結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本裝置包括內容器2、外殼1，內容器2與外殼I兩端設有滑動端頂部支撐3、滑動端底部支撐4和固定端頂部支撐5、固定端底部支撐6，如圖1、圖2、圖3所示，所述滑動端頂部支撐3、滑動端底部支撐4包括設在外殼外側的墊板I 7，墊板I 7上連接墊板II 8，墊板I 7和墊板II 8開孔安裝固定圈座9，固定圈座9內設有與內容器連接的前端玻璃鋼支撐管10，前端玻璃鋼支撐管10靠近內容器處為錐形，如圖4、圖5所示；所述固定端頂部支撐5、固定端底部支撐6包括設在外殼外側的墊板I 7和設在內容器內側的內墊板12,墊板I 7上連接墊板II 8，墊板I 7和墊板II 8開孔安裝固定圈座9，內墊板12開孔安裝不銹鋼固定圈座13，固定圈座9與不銹鋼固定圈座13之間設有后端玻璃鋼支撐管14，圖6、圖7所
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[0022]所述前端玻璃鋼支撐管10、后端玻璃鋼支撐管14內設有鋁箔反射屏及脫脂超細玻璃棉11。
[0023]所述固定圈座9、不銹鋼固定圈座13為凹形結構，凹形空腔內設有凸臺。
[0024]所述滑動端頂部支撐3和固定端頂部支撐5各設有2個，沿內容器2和外殼I縱向45度角布置；所述滑動端底部支撐4和固定端底部支撐6各設有2個，沿內容器2和外殼I縱向30度角布置，如圖2、圖3所示。
實施例
[0025]內、外容器套裝時，將玻璃鋼支撐管裝配至與內容器滑動端加強板處及固定端固定圈座處貼合，調整內容器至適當位置再往玻璃鋼管內填滿鋁箔反射屏及脫脂超細玻璃棉，再裝配固定圈座及墊板使之與外殼相焊。
[0026]前端玻璃鋼支撐管10貼近內容器處削尖為錐形，有效的減小了傳導截面積，采用改進后的固定圈座9后明顯加長了支撐管的實際導熱長度L，傳熱量與傳導截面積成正比、與導熱長度L成反比，故傳熱量明顯減小，容器的低溫性能得到顯著提高。
[0027]固定端結構采用不銹鋼固定圈座13及內墊板12代替固定環焊裝在內內容器筒體上，采用改進后的固定圈座9與外殼焊裝，極大程度的加長了支撐管的實際導熱長度L，使傳熱量明顯減小，容器的低溫性能得到顯著提高。
[0028]所述墊板I 7作為外殼固定圈座開孔處碳鋼墊板，既補強外殼開孔處強度，又在固定圈座9預裝配時與之點焊定位便于內外容器套裝過程的位置調整，內外容器套裝定位后再與固定圈座及外殼相焊；墊板內孔加工成一定角度的坡口以便焊縫金屬能填滿固定圈座與外殼間隙，墊板整體彎曲成與外殼配合的弧度使之裝配時緊貼外殼。
[0029]墊板II 8作為外殼固定圈座開孔處外側碳鋼墊板，待墊板I 7焊裝完成清理焊縫后再與固定圈座9及墊板I 7焊裝，增大了固定圈座處的焊縫承載面積，提高了焊縫的抗壓、抗剪切能力；墊板內孔加工成一定角度的坡口以便施焊，墊板整體彎曲成與墊板I 7配合的弧度使之裝配時緊貼墊板I 7。
[0030]所述固定圈座9其結構設計最大限度的加深支撐管與其接觸的距離，以增大支撐管的熱橋及滿足內容器施加的承載載荷；該零件為精加工低合金鋼鍛件，其內圓高精度正偏差尺寸確保與支撐玻璃鋼管裝配良好，其本體厚度不僅能抗壓且能承受角焊縫焊接產生的熱應力。
[0031]前端玻璃鋼支撐管10作為滑動端支撐構件，因其僅承受內容器施加的壓縮應力載荷，故將其接觸內容器端削尖以減小其傳導截面積，盡量加長支撐管長度，使其擁有足夠的實際導熱長度L以加大熱阻降低傳熱量，提高容器的低溫絕熱性能；前端玻璃鋼支撐管10另一端加工成與固定圈座9內承載面貼合的平面，并開孔以便夾層抽真空時便于排空。
[0032]后端玻璃鋼支撐管14作為固定端支撐構件，既承受內容器施加的壓縮應力、剪切應力載荷，又作為對外傳熱的熱橋，盡量加長支撐管長度，使其擁有足夠的實際導熱長度L以加大熱阻降低傳熱量，提高容器的低溫絕熱性能；后端玻璃鋼支撐管14兩端加工成與固定圈座9內承載面貼合的平面，并開孔以便夾層抽真空時便于排空。
[0033]鋁箔反射屏及脫脂超細玻璃棉11作為玻璃鋼管內填充物，可以減小內容器壁與外殼之間的輻射傳熱，提高支撐處的低溫絕熱性能。
[0034]內墊板12作為內容器不銹鋼固定圈座開孔處不銹鋼墊板，既補強內容器開孔處強度，又增大了不銹鋼固定圈座8的焊縫承載面積，提高了焊縫的抗壓、抗剪切能力。
[0035]不銹鋼固定圈座13設計最大限度的加深支撐管與其接觸的距離以增大支撐管的熱橋及滿足內容器施加的承載載荷；該零件為精加工不銹鋼III級鍛件，其內圓高精度正偏差尺寸確保與支撐玻璃鋼管裝配良好，其本體厚度不僅能抗壓且能承受角焊縫焊接產生的熱應力。
[0036]安裝在罐體兩端，確保內外容器之間的相對位置穩定，有效的提高了產品的低溫絕熱性能，極大提高了產品的市場競爭力。
【權利要求】
1.一種低溫容器真空夾層低導熱玻璃鋼支撐結構，包括內容器(2)、外殼(1)，內容器(2)與外殼(1)兩端設有滑動端頂部支撐(3)、滑動端底部支撐(4)和固定端頂部支撐(5)、固定端底部支撐(6)，其特征在于，所述滑動端頂部支撐(3)、滑動端底部支撐(4)包括設在外殼外側的墊板I (7)，墊板I (7)上連接墊板II (8)，墊板I (7)和墊板II (8)開孔安裝固定圈座(9)，固定圈座(9)內設有與內容器連接的前端玻璃鋼支撐管(10)，前端玻璃鋼支撐管(10)靠近內容器處為錐形；所述固定端頂部支撐(5)、固定端底部支撐(6)包括設在外殼外側的墊板I (7)和設在內容器內側的內墊板(12)，墊板I (7)上連接墊板II (8)，墊板I(7)和墊板II (8)開孔安裝固定圈座(9),內墊板(12)開孔安裝不銹鋼固定圈座(13),固定圈座(9)與不銹鋼固定圈座(13)之間設有后端玻璃鋼支撐管(14)。
2.根據權利要求1所述的一種低溫容器真空夾層低導熱玻璃鋼支撐結構，其特征在于，所述前端玻璃鋼支撐管(10)、后端玻璃鋼支撐管(14)內設有鋁箔反射屏及脫脂超細玻璃棉(11)。
3.根據權利要求1或2所述的一種低溫容器真空夾層低導熱玻璃鋼支撐結構，其特征在于，所述固定圈座(9)、不銹鋼固定圈座(13)為凹形結構，凹形空腔內設有凸臺。
4.根據權利要求1所述的一種低溫容器真空夾層低導熱玻璃鋼支撐結構，其特征在于，所述滑動端頂部支撐(3)和固定端頂部支撐(5)各設有2個，沿內容器(2)和外殼(1)縱向45度角布置；所述滑動端底部支撐(4)和固定端底部支撐(6)各設有2個，沿內容器(2)和外殼(1)縱向30度角布置。
【文檔編號】F17C13/00GK204099901SQ201420530585
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月16日 優先權日:2014年9月16日
【發明者】陳燕山, 毛海濤, 劉延杰 申請人:江西制氧機有限公司