一种冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件的制作方法

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1.本实用新型涉及一种冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件。

背景技术：

2.深冷绝热容器是指用于储存低温液体的容器，多采用双层罐(即内、外罐)的结构型式以保证内罐体中的介质性能稳定、储存和运输安全。目前，深冷绝热容器已经成为压力容器行业增速最快、发展最有前景的产业之一。
3.深冷绝热容器在双层罐(内、外罐)体之间构成绝热的真空腔体，内、外罐间需要支撑连接。现有的几种较为典型的深冷绝热容器支撑连接型式有：环氧玻璃钢八点支撑形式、吊带与撑杆组合支撑型式等。
4.环氧玻璃钢八点支撑形式结构简单、组装方便，但对于液氢、液氦等介质、无法满足漏热要求；吊带与撑杆组合支撑型式为在一端采用吊带连接形成弹性支撑，另一端采用撑杆结构连接的型式，这种支撑型式对构件的强度、刚度及安全系数要求高，势必造成支撑增厚，支撑自重大、材料成本高和绝性能下降，且支撑需要利用的空间大、实施工艺难度高。

技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，解决现有内外罐组合式支撑连接结构出现的支撑件自重大、绝热性能低、占用空间大、实施工艺难度高等问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
7.一种冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，包括固定端连接单元和滑动端连接单元；
8.所述固定端连接单元设在内罐后封头和外罐后封头之间，包括支撑套管、l形套管连接环、内罐后封头垫板、法兰形套管连接环、外罐后封头支撑凸缘以及外罐后封头垫板；所述支撑套管包括多层套管和多个u形套管连接环，多层套管由内到外依次同轴套设，第n层套管的前端与第n+1层套管的前端通过u形套管连接环相连，第n+1层套管的后端与第n+2层套管的后端通过u形套管连接环相连，n为奇数；最内层的套管后端与法兰形套管连接环相连，最外层的套管前端与l形套管连接环相连；法兰形套管连接环与设在外罐后封头上的外罐后封头支撑凸缘相连，外罐后封头垫板紧贴固定在外罐后封头上并与外罐后封头支撑凸缘相连；l形套管连接环与内罐后封头垫板相连，内罐后封头垫板紧贴固定在内罐后封头上；
9.所述滑动端连接单元设在内罐前封头和外罐前封头之间，包括内罐前封头凸缘、内罐前封头垫板、滑动管支撑环、滑动管、滑动凸缘、非金属支撑件和支撑帽连接管；内罐前封头凸缘固定在内罐前封头上，内罐前封头垫板紧贴固定在内罐前封头上并与内罐前封头凸缘连接，滑动管支撑环同轴固定在内罐前封头凸缘内，滑动管支撑环和滑动凸缘均套在滑动管上，且滑动管和滑动管支撑环固连，滑动凸缘通过非金属支撑件连接支撑帽连接管，
支撑帽连接管固定在外罐前封头上。
10.本实用新型还包括如下技术特征：
11.具体的，所述多层套管的厚度从内到外依次变薄。
12.具体的，所述u形套管连接环包括环形内壁、环形外壁及连接二者的环形底面；环形内壁和环形外壁分别与两个套管端部连接，环形内壁的厚度从与套管连接处到环形底面处逐渐增厚，环形外壁的厚度从与套管连接处到环形底面处逐渐增厚。
13.具体的，所述支撑套管上设有通孔。
14.具体的，所述l形套管连接环与内罐后封头垫板焊接，内罐后封头垫板与内罐后封头焊接；法兰形套管连接环与外罐后封头支撑凸缘焊接，外罐后封头支撑凸缘与外罐后封头和外罐后封头垫板均焊接；在外罐后封头垫板和外罐后封头支撑凸缘之间焊接有外罐后封头支撑凸缘筋板。
15.具体的，所述非金属支撑件垂直于滑动管。
16.具体的，所述支撑帽连接管一端设有支撑帽连接管堵板，另一端设有连接帽；非金属支撑件一端嵌入支撑帽连接管，另一端嵌入滑动凸缘。
17.具体的，所述内罐前封头凸缘与内罐前封头和内罐前封头垫板均焊接；滑动管支撑环和内罐前封头凸缘焊接；滑动管与滑动管支撑环焊接；支撑帽和支撑帽连接管焊接，支撑帽连接管与支撑帽连接管堵板和外罐前封头均焊接。
18.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
19.本实用新型通过采用固定端为迷宫式固定端连接单元、滑动端为玻璃钢交叉支撑的滑动端连接单元，在满足结构所需强度和刚度的同时，可有效降低罐式集装箱的传热量，提高无损贮存时间，满足国际间的公路、铁路、水路及其联运的运输要求。
20.本实用新型中迷宫式固定端连接单元为金属部件组焊而成，两端分别焊接在内罐后封头和外罐后封头上，在各个受力方向都具有良好的强度与刚度，主要承受内罐纵向、垂向、横向等载荷。滑动端连接单元为环氧玻璃钢与金属件组装而成，其在垂向和横向的受力情况较好，主要承受内罐垂向、横向的载荷；固定端连接单元和滑动端连接单元分别作用于内罐后封头中心和内罐前封头中心，可以很好地消除由于温度变化而产生的温度应力。
附图说明
21.图1为本实用新型固定端连接单元主剖视图。
22.图2为本实用新型滑动端连接单元主剖视图。
23.图中各个标号的含义为：
24.1-内罐后封头；2-外罐后封头；3-内罐后封头垫板；4-l形套管连接环；5-u形套管连接环；6-支撑套管；7-固定端连接单元；8-外罐后封头垫板；9-外罐后封头支撑凸缘；10-外罐后封头支撑凸缘筋板；11-法兰形套管连接环；12-内罐前封头；13-外罐前封头；14-滑动端连接单元；15-内罐前封头垫板；16-内罐前封头凸缘；17-滑动管支撑环；18-滑动管；19-滑动凸缘；20-非金属支撑件；21-支撑帽；22-支撑帽连接管；23-支撑帽连接管堵板。
具体实施方式
25.以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具
体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
26.实施例1：
27.如图1至图2所示，本实施例提供一种冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，包括固定端连接单元7和滑动端连接单元14；
28.固定端连接单元7设在内罐后封头1和外罐后封头2之间，包括支撑套管6、l形套管连接环4、内罐后封头垫板3、法兰形套管连接环11、外罐后封头支撑凸缘9以及外罐后封头垫板8；支撑套管6包括多层套管和多个u形套管连接环5，多层套管由内到外依次同轴套设，第n层套管的前端与第n+1层套管的前端通过u形套管连接环5相连，第n+1层套管的后端与第n+2层套管的后端通过u形套管连接环5相连，n为奇数；最内层的套管后端与法兰形套管连接环11相连，最外层的套管前端与l形套管连接环4相连；法兰形套管连接环11与设在外罐后封头2上的外罐后封头支撑凸缘9相连，外罐后封头垫板8紧贴固定在外罐后封头2上并与外罐后封头支撑凸缘9相连；l形套管连接环4与内罐后封头垫板3相连，内罐后封头垫板3紧贴固定在内罐后封头1上；此连接方式可以很好的改善内、外罐封头的受力情况，保证容器安全。
29.滑动端连接单元14设在内罐前封头12和外罐前封头13之间，包括内罐前封头凸缘16、内罐前封头垫板15、滑动管支撑环17、滑动管18、滑动凸缘19、非金属支撑件20和支撑帽连接管22；内罐前封头凸缘16固定在内罐前封头12上，内罐前封头垫板15紧贴固定在内罐前封头12上并与内罐前封头凸缘16连接，滑动管支撑环17同轴固定在内罐前封头凸缘16内，滑动管支撑环17和滑动凸缘19均套在滑动管18上，且滑动管18和滑动管支撑环17固连，且滑动凸缘19可在滑动管18上进行自由滑动；滑动凸缘19通过非金属支撑件20连接支撑帽连接管22，支撑帽连接管22固定在外罐前封头13上；此结构利用非金属传热系数低的特点，合理地调整非金属支撑件的形状及规格，在保证强度的同时，极大地降低了漏热量。
30.多层套管的厚度从内到外依次变薄，且横截面积大致相同，使迷宫形的支撑套管6进一步降低传热，又使迷宫支撑组件受力良好。
31.u形套管连接环5包括环形内壁、环形外壁及连接二者的环形底面；环形内壁和环形外壁分别与两个套管端部连接，环形内壁的厚度从与套管连接处到环形底面处逐渐增厚，环形外壁的厚度从与套管连接处到环形底面处逐渐增厚。
32.支撑套管6上设有通孔。
33.l形套管连接环4与内罐后封头垫板3焊接，内罐后封头垫板3与内罐后封头1焊接；法兰形套管连接环11与外罐后封头支撑凸缘9焊接，外罐后封头支撑凸缘9与外罐后封头2和外罐后封头垫板8均焊接；在外罐后封头垫板8和外罐后封头支撑凸缘9之间焊接有外罐后封头支撑凸缘筋板10。
34.非金属支撑件20垂直于滑动管18。
35.支撑帽连接管22一端设有支撑帽连接管堵板23，另一端设有连接帽21；非金属支撑件20一端嵌入支撑帽连接管22，另一端嵌入滑动凸缘19。
36.内罐前封头凸缘16与内罐前封头12和内罐前封头垫板15均焊接；滑动管支撑环17和内罐前封头凸缘16焊接；滑动管18与滑动管支撑环17焊接；支撑帽21和支撑帽连接管22焊接，支撑帽连接管22与支撑帽连接管堵板23和外罐前封头13均焊接。
37.l形套管连接环4、u形套管连接环5和外罐后封头支撑凸缘9为锻件；非金属支撑件
20可为棒料、也可为管件；如果为管件，非金属支撑件的管壁厚度方向设置通孔；多个非金属支撑件20可以为均布、也可以为非均布；嵌套的滑动凸缘19可以为金属锻件，也可以为外环为锻件、内环为非金属材料的组合件；支撑帽21可以为锻件、也可以为棒料，且支撑帽上21设有通孔。
38.本实用新型支撑连接结构在几种典型使用工况下的承载情况：
39.1、静载工况
40.在静载工况时，连接单元仅承载由容器本身、介质重量带来的垂直向下的载荷，因此固定连接单元、滑动连接单元均受垂直向下的垂向力。
41.2、内罐预冷工况
42.在内罐预冷工况工况时，固定连接单元、滑动连接单元除承受静载工况外，由于深冷介质造成内罐的“冷缩”现象，内罐体在轴向方向发生较大位移变，使得滑动管在滑动凸缘上进行滑动，产生部分滑动摩擦力。
43.3、转弯路面运行工况
44.在满罐转弯路面运行工况下，连接单元除承载由容器本身、介质重量带来的垂直向下的载荷外，还承受与运行方向垂直的水平方向(罐体的横向)至少为1倍重力加速度的惯性力载荷，以及由于内罐介质晃动产生的内罐扭转，因此固定连接单元、滑动连接单元均受垂直向下的垂向力以及横向力，固定连接单元还承受因内罐介质晃动产生的扭矩。
45.4、颠簸路面运行工况
46.在满罐颠簸路面运行工况下，连接单元除承载纵向的容器本身重量加上内罐1内部介质重量的载荷外，还承受垂直向上至少为1倍重力加速度的惯性力载荷或垂直向下至少为2倍重力加速度的惯性力载荷，以及由于内罐介质晃动产生的内罐扭转，因此固定连接单元、滑动连接单元均受垂直向下的垂向力以及垂直向上的垂向力，固定连接单元还承受因内罐介质晃动产生的扭矩。
47.5、启动、停车工况
48.在满罐启动、停车工况下，连接单元除承载纵向的容器本身重量加上内罐1内部介质重量的载荷外，还承受运行方向(罐体纵向)冲击载荷，以及由于内罐介质晃动产生的内罐扭转，因此固定连接单元、滑动连接单元均受垂直向下的垂向力，固定连接单元还承受纵向力和因内罐介质晃动产生的扭矩。
49.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
50.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
51.此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

技术特征：

1.一种冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，其特征在于，包括固定端连接单元和滑动端连接单元；所述固定端连接单元设在内罐后封头和外罐后封头之间，包括支撑套管、l形套管连接环、内罐后封头垫板、法兰形套管连接环、外罐后封头支撑凸缘以及外罐后封头垫板；所述支撑套管包括多层套管和多个u形套管连接环，多层套管由内到外依次同轴套设，第n层套管的前端与第n+1层套管的前端通过u形套管连接环相连，第n+1层套管的后端与第n+2层套管的后端通过u形套管连接环相连，n为奇数；最内层的套管后端与法兰形套管连接环相连，最外层的套管前端与l形套管连接环相连；法兰形套管连接环与设在外罐后封头上的外罐后封头支撑凸缘相连，外罐后封头垫板紧贴固定在外罐后封头上并与外罐后封头支撑凸缘相连；l形套管连接环与内罐后封头垫板相连，内罐后封头垫板紧贴固定在内罐后封头上；所述滑动端连接单元设在内罐前封头和外罐前封头之间，包括内罐前封头凸缘、内罐前封头垫板、滑动管支撑环、滑动管、滑动凸缘、非金属支撑件和支撑帽连接管；内罐前封头凸缘固定在内罐前封头上，内罐前封头垫板紧贴固定在内罐前封头上并与内罐前封头凸缘连接，滑动管支撑环同轴固定在内罐前封头凸缘内，滑动管支撑环和滑动凸缘均套在滑动管上，且滑动管和滑动管支撑环固连，滑动凸缘通过非金属支撑件连接支撑帽连接管，支撑帽连接管固定在外罐前封头上。2.如权利要求1所述的冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，其特征在于，所述多层套管的厚度从内到外依次变薄。3.如权利要求1所述的冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，其特征在于，所述u形套管连接环包括环形内壁、环形外壁及连接二者的环形底面；环形内壁和环形外壁分别与两个套管端部连接，环形内壁的厚度从与套管连接处到环形底面处逐渐增厚，环形外壁的厚度从与套管连接处到环形底面处逐渐增厚。4.如权利要求1所述的冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，其特征在于，所述支撑套管上设有通孔。5.如权利要求1所述的冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，其特征在于，所述l形套管连接环与内罐后封头垫板焊接，内罐后封头垫板与内罐后封头焊接；法兰形套管连接环与外罐后封头支撑凸缘焊接，外罐后封头支撑凸缘与外罐后封头和外罐后封头垫板均焊接；在外罐后封头垫板和外罐后封头支撑凸缘之间焊接有外罐后封头支撑凸缘筋板。6.如权利要求1所述的冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，其特征在于，所述非金属支撑件垂直于滑动管。7.如权利要求1所述的冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，其特征在于，所述支撑帽连接管一端设有支撑帽连接管堵板，另一端设有连接帽；非金属支撑件一端嵌入支撑帽连接管，另一端嵌入滑动凸缘。8.如权利要求1所述的冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，其特征在于，所述内罐前封头凸缘与内罐前封头和内罐前封头垫板均焊接；滑动管支撑环和内罐前封头凸缘焊接；滑动管与滑动管支撑环焊接；支撑帽和支撑帽连接管焊接，支撑帽连接管与支撑帽连接管堵板和外罐前封头均焊接。

技术总结

本实用新型公开了一种冷冻液化气体内外罐组合式支撑连接件，包括固定端连接单元和滑动端连接单元；固定端连接单元设在内罐后封头和外罐后封头之间，包括支撑套管、L形套管连接环、内罐后封头垫板、法兰形套管连接环、外罐后封头支撑凸缘以及外罐后封头垫板；滑动端连接单元设在内罐前封头和外罐前封头之间，包括内罐前封头凸缘、内罐前封头垫板、滑动管支撑环、滑动管、滑动凸缘、非金属支撑件和支撑帽连接管。本实用新型采用钢制的迷宫式固定端连接单元，在滑动端采用非金属支撑件，具有受力较好，漏热较少，结构和布置简单，施工容易等特点。施工容易等特点。施工容易等特点。