一種防爆高壓儲(chǔ)存罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓力容器領(lǐng)域，具體涉及一種防爆高壓儲(chǔ)存罐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在人們?nèi)粘５纳罨蚬ぷ髦校黝愐夯瘹怏w，如液氧、液態(tài)二氧化碳、液氮以及人們最常用的液化石油氣等，它們或作為助燃劑，或作為制冷劑，或作為燃料?，F(xiàn)有技術(shù)中，各類液化氣體常使用鋼瓶儲(chǔ)存，所用鋼瓶是具有一定耐壓能力的瓶體，但是鋼瓶在運(yùn)輸或使用中常常會(huì)受到陽光暴曬，或在遇到火災(zāi)和超溫、超壓的情況下，鋼瓶內(nèi)液體受熱體積膨脹，導(dǎo)致鋼瓶內(nèi)壓力急劇上升，很容易超過鋼瓶所能承受的極限壓力，造成氣體沖出，嚴(yán)重時(shí)甚至引起爆炸，給人們造成生命財(cái)產(chǎn)的損失。
[0003]為了安全，加制液化氣體通常只占制冷劑鋼瓶內(nèi)凈容積80%左右。這種人為控制的方法極其不可靠，留下安全隱患?，F(xiàn)有技術(shù)中，采用的防爆裝置有三種，一種是由傳感器和壓力式滅火器組成，這種裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格比較貴，同時(shí)還受滅火劑擴(kuò)展速度的限制，對爆炸只能起到限制范圍的作用。第二種安裝泄壓閥，但是并沒有針對液化氣體鋼瓶防爆設(shè)計(jì)的泄壓閥，通常泄壓閥泄壓速度較慢，遇到火災(zāi)或高溫環(huán)境并不能解決防爆的問題。第二種是在鋼瓶中填充阻燃與防爆材料，但該材料，使用壽命只有2?5年，故年久后，同樣也存在安全隱患。故亟需開發(fā)一種簡單、安全、泄壓速度快的高壓儲(chǔ)存罐，以解決火災(zāi)或高溫環(huán)境中儲(chǔ)存罐爆炸的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的液化氣體儲(chǔ)存設(shè)備遇到火災(zāi)和超溫、超壓的情況下發(fā)生爆炸的技術(shù)問題。
[0005]上述目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種防爆高壓儲(chǔ)存罐，包括罐體，所述罐體頂部設(shè)有開口，所述開口處設(shè)有閥門；所述罐體另開有孔，所述開孔處設(shè)有泄壓裝置，所述泄壓裝置包括固定裝置和密封裝置，所述密封裝置與罐體開孔處孔壁密封連接，所述固定裝置將所述密封裝置固定在罐體上。當(dāng)遇到火災(zāi)和超溫、超壓的情況下，儲(chǔ)存罐內(nèi)壓力急劇上升，接近所能承受的極限壓力時(shí)，密封裝置在氣壓的作用下沿罐壁向外移動(dòng)，直至最后完全脫離罐壁，釋放氣體進(jìn)行泄壓，避免爆炸。
[0006]進(jìn)一步，所述固定裝置包括彈性體和連接座，所述連接座與儲(chǔ)存罐罐體固定連接；所述彈性體一端與連接座相連，一端與密封裝置相連。如此設(shè)置，彈性體對密封裝置提供一定的拉力，避免常規(guī)壓力下，密封裝置脫離罐體，同時(shí)，當(dāng)罐體內(nèi)壓力高于彈性體的拉力時(shí)，密封裝置在氣壓的作用下沿罐壁向外移動(dòng)，直至最后完全脫離罐壁，釋放氣體進(jìn)行泄壓，避免爆炸。罐體內(nèi)內(nèi)氣體泄壓后，壓強(qiáng)減小，當(dāng)罐體內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小到一定值后，泄壓裝置在彈性體的拉力下自動(dòng)關(guān)閉，阻止氣體繼續(xù)泄出，通過這種方式，可以將罐體內(nèi)氣壓控制在一定限度內(nèi)，防止因鋼瓶破裂或爆炸引發(fā)的災(zāi)難，極大地提高了鋼瓶的安全性。當(dāng)密封裝置與罐體開孔處完全脫離時(shí)，彈簧的拉力小于且接近于罐體爆炸的極限壓力。
[0007]進(jìn)一步，所述固定裝置還包括套體，所述套體為腔體結(jié)構(gòu)，所述密封裝置與套體內(nèi)壁密封連接;所述連接座固定連接在套體上，所述彈性體一端與連接座相連，一端與密封裝置相連;所述套體與儲(chǔ)存罐通過可拆卸、密封連接。彈性體會(huì)由于長期受低溫的影響而使彈力發(fā)生變化，彈性體的性能變差則意味著儲(chǔ)存罐不能再使用。如此設(shè)置，更換時(shí)，僅需更換彈性體和密封裝置，最多更換泄壓裝置，便可增加儲(chǔ)存罐的使用壽命。
[0008]進(jìn)一步，所述固定裝置為法蘭，所述密封裝置為泄壓板9;所述法蘭的一個(gè)法蘭盤焊接在罐體開口處，所述泄壓板9安裝在兩個(gè)法蘭盤中間。如此設(shè)置，當(dāng)壓力高于泄壓板9所能承受的極限壓力時(shí)，泄壓板9破碎，釋放氣體進(jìn)行泄壓，避免爆炸。泄壓板9所能承受的極限壓力小于且接近于罐體爆炸的極限壓力。
[0009]進(jìn)一步，所述罐體開孔處孔的孔的直徑d = k4Q/(3m2)，k表示校準(zhǔn)系數(shù)，Q表示釋放時(shí)的流量，η為圓周率，u表示開孔處的流速。如此設(shè)置，可針對不同體積的儲(chǔ)存罐，根據(jù)事先設(shè)計(jì)保證不爆炸所需釋放的流量以確定開孔的直徑。
[0010]進(jìn)一步，所述連接座與罐體壁采用螺栓連接或者焊接。
[0011]進(jìn)一步，所述連接座與套體采用螺栓連接或者焊接。
[0012]進(jìn)一步，所述套體與儲(chǔ)存罐開孔處采用螺紋連接。
[0013]進(jìn)一步，所述開孔處外部設(shè)有防護(hù)罩或擋板。如此設(shè)置，可有效避免高壓情況密封裝置飛出或破碎飛濺對人造成損害。
[0014]進(jìn)一步，所述密封裝置為耐低溫和高壓的高強(qiáng)度橡膠材料制備，所述密封裝置與彈性體連接的一端的直徑略小于罐體開孔處或套體的直徑，另一端的直徑略大于罐體開孔處或套體的直徑。如此設(shè)置，以保證密封裝置與罐體開孔處孔壁密封接觸。
[0015]進(jìn)一步，所述連接座包括環(huán)形架、圓盤和連接桿，所述圓盤位于環(huán)形架中間，圓盤與環(huán)形架通過連接桿連接，所述圓盤固定連接與彈性體。如此設(shè)置，連接座不完全將開孔處堵住，以保證氣體與密封裝置接觸，即保證有壓力作用于密封裝置。
[0016]進(jìn)一步，所述連接座為方形塊，所述方形塊設(shè)有多個(gè)孔洞。如此設(shè)置，連接座不完全將開孔處堵住，以保證氣體與密封裝置接觸，即保證有壓力作用于密封裝置。
[0017]進(jìn)一步，所述罐體開孔處的孔壁設(shè)置有環(huán)形凹槽，所述連接座嵌于凹槽內(nèi)。如此設(shè)置，使連接座與罐體連接更為緊固，避免高壓條件下，彈性體的拉力使連接座與罐體脫離。
[0018]進(jìn)一步，所述套體內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)形凹槽，所述連接座嵌于凹槽內(nèi)。如此設(shè)置，使連接座與套體連接更為緊固，避免高壓條件下，彈性體的拉力使連接座與套體脫離。
[0019]進(jìn)一步，其特征在于，所述彈性體為彈簧。
[0020]進(jìn)一步，其特征在于，所述儲(chǔ)存罐罐體開孔處利用加強(qiáng)筋和/或補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。如此設(shè)置，避免開孔處應(yīng)力集中，高壓時(shí)罐體中的氣體發(fā)生泄漏。
[0021]進(jìn)一步，所述罐體頂部設(shè)有護(hù)罩，所述護(hù)罩上留有缺口。如此設(shè)置，起保護(hù)作用，對于小型的儲(chǔ)存罐，缺口可用來用手提儲(chǔ)存罐。
[0022]進(jìn)一步，所述儲(chǔ)存罐設(shè)有減壓閥，所述減壓閥與儲(chǔ)存罐通過連接螺母連接。
[0023]進(jìn)一步，所述儲(chǔ)存罐設(shè)有底座。
[0024]進(jìn)一步，所述開孔處設(shè)在罐體側(cè)面或罐體封頭。
[0025]進(jìn)一步，所述罐體為圓筒形罐或球形罐。
【附圖說明】
[0026]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0027]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式所涉及的防爆高壓儲(chǔ)存罐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為圖1中所涉及的泄壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3和圖4分別為本發(fā)明一種實(shí)施方式所涉及的的泄壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5為圖1至圖3中一種實(shí)施方式所涉及的連接座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖中:
[0032]I罐體2閥門3密封裝置4罐體壁
[0033]5彈性體6連接座7套體8法蘭
[0034]9泄壓板10法蘭盤11環(huán)形襯墊12螺柱
[0035]13螺母14防護(hù)罩15環(huán)形架16圓盤
[0036]17連接桿18護(hù)罩19減壓閥20連接螺母
[0037]21 底座
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本文件的描述，可以對本文件中實(shí)施例中以及不同實(shí)施例中的特征進(jìn)行相應(yīng)組合。
[0039]本發(fā)明實(shí)施例如下，請參見圖1至圖2，一種防爆高壓儲(chǔ)存罐，包括罐體I，所述罐體I頂部設(shè)有開口，所述開口處設(shè)有閥門2;所述罐體I另開有孔，所述開孔處設(shè)有泄壓裝置，所述泄壓裝置包括固定裝置和密封裝置3，所述密封裝置3與罐體I開孔處孔壁密封連接，所述固定裝置將所述密封裝置3固定在罐體上。罐體I頂部開口處閥門2為使用者使用時(shí)的開關(guān)；泄壓裝置上的固定裝置將密封裝置3固定在罐體I開口處，當(dāng)遇到火災(zāi)和超溫、超壓的情況下，儲(chǔ)存罐內(nèi)壓力急劇上升，接近所能承受的極限壓力時(shí)，密封裝置3在氣壓的作用下沿罐壁向外移動(dòng)，直至最后完全脫離罐體壁4，釋放氣體進(jìn)行泄壓，避免爆炸。
[0040]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖1和圖2，所述固定裝置包括彈性體5和連接座6，所述連接座6與儲(chǔ)存罐罐體I固定連接;所述彈性體5—端與連接座6相連，一端與密封裝置3相連。如此設(shè)置，彈性體5對密封裝置3提供一定的拉力，避免常規(guī)壓力下，密封裝置3脫離罐體I，同時(shí)，當(dāng)罐體I內(nèi)壓力高于彈性體5的拉力時(shí)，密封裝置3在氣壓的作用下沿罐體壁4向外移動(dòng)，直至最后完全脫離罐體壁4，釋放氣體進(jìn)行泄壓，避免爆炸。罐體I內(nèi)氣體泄壓后，壓強(qiáng)減小，當(dāng)罐體I內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小到一定值后，泄壓裝置在彈性體5的拉力下自動(dòng)關(guān)閉，阻止氣體繼續(xù)泄出，通過這種方式，可以將罐體I內(nèi)氣壓控制在一定限度內(nèi)，防止因儲(chǔ)存罐破裂或爆炸引發(fā)的災(zāi)難，極大地提高了鋼瓶的安全性。當(dāng)密封裝置