專利名稱：罐式集裝箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用來運(yùn)輸或貯存低溫液體的高真空多層絕熱罐式集裝箱。
背景技術(shù)：
低溫液體——如液氧(LOX)、液氮(LIN)、液氬(LAr)、液化天然氣(LNG)等，它們的沸點(diǎn)溫度均在-160℃以下，而且具有臨界壓力高、膨脹系數(shù)大的特點(diǎn)。這些原料廣泛應(yīng)用于化工、能源、交通運(yùn)輸、機(jī)械、電子、冶金、船舶、航空航天、醫(yī)藥、食品貯存、低溫粉碎等領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。為了適應(yīng)低溫液體工業(yè)的發(fā)展，相應(yīng)地就需要發(fā)展與之配套的運(yùn)輸設(shè)備或貯存容器。目前，國內(nèi)的運(yùn)輸設(shè)備或貯存容器已比較普遍采用高真空多層絕熱罐式集裝箱，尤其對于液化天然氣，這種使用更加普遍。該罐式集裝箱按產(chǎn)品來源可分為國產(chǎn)和進(jìn)口兩大類，其價(jià)格雖然差別較大，性能和壽命也各不相同，但其基本結(jié)構(gòu)大體一致，包括一個(gè)符合國際標(biāo)準(zhǔn)的剛性框架和通過連接板、鞍座安裝在剛性框架內(nèi)的罐體。罐體由外殼和內(nèi)膽組成，外殼和內(nèi)膽之間為高真空夾層，內(nèi)膽通過支撐棒置于在外殼中，在內(nèi)膽外壁包覆有絕熱材料。內(nèi)膽會(huì)因?yàn)槭欠裱b載的低溫液體而產(chǎn)生軸向和徑向熱脹冷縮，就需要在內(nèi)膽和外殼之間設(shè)計(jì)溫度補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。否則會(huì)產(chǎn)生內(nèi)膽爆裂和管路與內(nèi)外膽之間的連接焊縫拉裂的可能。傳統(tǒng)的支撐方式為環(huán)向和軸向支撐兩種。環(huán)向支撐由固定支撐和活動(dòng)支撐兩組組成，活動(dòng)支撐為支撐棒一端固定在外殼的加強(qiáng)板內(nèi)，另一端穿過絕熱層與內(nèi)膽外壁貼合。當(dāng)內(nèi)膽因熱脹冷縮而發(fā)生體積變化時(shí)，活動(dòng)支撐可以在內(nèi)膽的外表面滑動(dòng)。該活動(dòng)支撐方式的缺陷在于支撐在滑動(dòng)的過程中會(huì)破壞內(nèi)膽外表面的多層絕熱層，久而久之，使支撐附近的絕熱性能惡化，進(jìn)而造成整個(gè)罐體絕熱性能降低，使罐體內(nèi)液體蒸發(fā)率上升，液體因蒸發(fā)產(chǎn)生的冷損增大，同時(shí)也會(huì)加快內(nèi)膽的壓力上升速度，產(chǎn)生一定的安全隱患。軸向支撐要同時(shí)滿足內(nèi)膽因熱脹冷縮而發(fā)生軸向位移的補(bǔ)償要求和克服罐箱在運(yùn)行過程中的慣性力的要求，由于運(yùn)行過程中的慣性力是一個(gè)很不確定的因素，那么要同時(shí)滿足兩方面的要求是難以達(dá)到的，而滿足內(nèi)膽因熱脹冷縮而發(fā)生軸向位移的補(bǔ)償要求是必須的，所以軸向支撐的實(shí)際支撐作用往往是很有限的。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有罐式集裝箱的內(nèi)膽、外殼活動(dòng)支撐存在著局部絕熱層易被破壞的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種罐式集裝箱，其內(nèi)膽、外殼新的活動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)可以有效地保護(hù)絕熱層，防止絕熱層遭到破壞。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的罐式集裝箱，包括由內(nèi)膽和外殼組成的罐體，在內(nèi)膽與外殼徑向之間設(shè)有活動(dòng)支撐和固定支撐，活動(dòng)支撐一端位于固定圈內(nèi)，固定圈與活動(dòng)支撐過度配合，其改進(jìn)之處在于所述固定圈固定在內(nèi)膽外表面，活動(dòng)支撐另一端可沿外殼內(nèi)表面軸向滑動(dòng)。
進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述固定圈通過加強(qiáng)圈固定在內(nèi)膽外表面。外殼內(nèi)壁上固定有加強(qiáng)板，活動(dòng)支撐另一端(即活動(dòng)端)沿外殼加強(qiáng)板內(nèi)表面軸向滑動(dòng)。
采用上述技術(shù)方案，由于固定圈固定于內(nèi)膽外表面，而活動(dòng)支撐一端以過度配合方式進(jìn)入固定圈內(nèi)，所以活動(dòng)支撐相對內(nèi)膽不會(huì)產(chǎn)生軸向滑動(dòng)，自然不會(huì)對絕熱層產(chǎn)生不良影響?；顒?dòng)支撐的另一端(即活動(dòng)端)在外殼的內(nèi)表面沒有受到束縛，故當(dāng)內(nèi)膽因熱脹冷縮產(chǎn)生體積變化時(shí)(這種變化在徑向上反映很小，可以忽略不計(jì)，主要體現(xiàn)在軸向上，即內(nèi)膽變長變短)，內(nèi)膽和外殼之間產(chǎn)生相對位移，體現(xiàn)在活動(dòng)支撐上，就表現(xiàn)為活動(dòng)支撐相對外殼內(nèi)表面或加強(qiáng)板內(nèi)表面滑動(dòng)。本改進(jìn)一方面實(shí)現(xiàn)了對內(nèi)膽的支撐作用，另一方面又有效地解決了內(nèi)膽的熱脹冷縮問題，完成了應(yīng)力補(bǔ)償功能，同時(shí)不會(huì)對內(nèi)膽外表面上的絕熱層造成任何破壞，保證其絕熱性能穩(wěn)定，避免罐內(nèi)液體因蒸發(fā)過快造成的冷損，也使罐體內(nèi)的壓力在可控制的范圍內(nèi)，提高了運(yùn)輸和貯存的經(jīng)濟(jì)性和安全性。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1的I部(活動(dòng)支撐部分)局部放大示意圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)的活動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是
圖1的II部(固定支撐部分)局部放大示意圖。
具體實(shí)施方式
參見
圖1同時(shí)結(jié)合圖2、圖4并對比圖3可以看出，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)共同的結(jié)構(gòu)是均包括外殼1和內(nèi)膽2，它們構(gòu)成罐式集裝箱的罐體。在外殼1和內(nèi)膽2之間為高真空夾層3，內(nèi)膽2的外壁上包覆有絕熱層4，用于支撐內(nèi)膽2的支撐位于內(nèi)膽2和外殼1徑向之間，即支撐采用環(huán)向支撐。支撐為非金屬材料，以減小外殼1和內(nèi)膽2之間的導(dǎo)熱。由于內(nèi)膽2在使用過程中會(huì)因?yàn)檠b載的低溫液體的多少產(chǎn)生軸向和徑向熱脹冷縮，這就需要在內(nèi)膽2和外殼1之間設(shè)計(jì)溫度補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。否則的話，內(nèi)膽2有可能爆裂，同時(shí)管路與內(nèi)膽、外殼之間的連接焊縫也存在拉裂危險(xiǎn)。鑒于此，上述內(nèi)膽2和外殼1之間的支撐設(shè)為固定支撐9和活動(dòng)支撐5兩組，一方面起到了支撐作用，另一方面也實(shí)現(xiàn)了溫度和應(yīng)力補(bǔ)償。參見圖4，固定支撐9具有周向和軸向定位的雙重功能，其兩端分別固定于外殼1上的加強(qiáng)圈7和內(nèi)膽2外壁的固定圈6內(nèi)，它既能防止內(nèi)膽沿周向轉(zhuǎn)動(dòng)，又能使內(nèi)膽2的管路伸出端不發(fā)生軸向位移，既克服了慣性力的作用，又使內(nèi)膽2與外殼1之間防止連接管路焊縫拉裂需要的管路補(bǔ)償量盡可能地小，有利于保證罐體的安全性。
從圖3可以看出，現(xiàn)有技術(shù)的活動(dòng)支撐5一端位于固定圈6內(nèi)，而固定圈6通過加強(qiáng)圈7固定在外殼1內(nèi)壁，活動(dòng)支撐5另一端穿過絕熱層4與內(nèi)膽2外壁貼合。當(dāng)內(nèi)膽2因熱脹冷縮而發(fā)生形狀變化時(shí)，相當(dāng)于活動(dòng)支撐5相對內(nèi)膽2產(chǎn)生了一個(gè)軸向滑動(dòng)，因?yàn)榻^熱層材質(zhì)很柔軟，所以這種滑動(dòng)非常容易。又因?yàn)榛顒?dòng)支撐5是壓貼著絕熱層4而相對內(nèi)膽2滑動(dòng)的，相當(dāng)于活動(dòng)支撐5刮帶著絕熱層4發(fā)生了位移，活動(dòng)支撐5每滑動(dòng)一次，均會(huì)對經(jīng)過的絕熱層4產(chǎn)生一次損傷，久而久之，就會(huì)對活動(dòng)支撐所過之處的絕熱層4產(chǎn)生破壞，使活動(dòng)支撐5附近的絕熱性能大大降低甚至惡化，進(jìn)而造成整個(gè)罐體絕熱性能降低，使罐體內(nèi)液體蒸發(fā)率上升，液體因蒸發(fā)產(chǎn)生的冷損增大，同時(shí)也會(huì)加快內(nèi)膽的壓力上升速度，產(chǎn)生一定的安全隱患。
本實(shí)用新型的改進(jìn)之處正在于活動(dòng)支撐部分，從
圖1同時(shí)結(jié)合圖2可以看出，本實(shí)用新型的活動(dòng)支撐5一端也位于固定圈6內(nèi)，兩者過度配合，其與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處即改進(jìn)點(diǎn)在于，固定圈6固定在內(nèi)膽2外表面，活動(dòng)支撐5另一端即活動(dòng)端可以沿著外殼1內(nèi)表面滑動(dòng)。由于內(nèi)膽2的熱脹冷縮主要產(chǎn)生在軸向，所以活動(dòng)支撐5的活動(dòng)端相對外殼1內(nèi)表面的滑動(dòng)是軸向的，即滿足了內(nèi)膽2因熱脹冷縮而發(fā)生軸向位移的補(bǔ)償要求。這樣，活動(dòng)支撐5就只是相對外殼1內(nèi)表面滑動(dòng)，與內(nèi)膽2始終作為一個(gè)整體，不會(huì)對絕熱層4造成任何破壞，保證了罐體隔熱、絕熱的可靠性。
本實(shí)施例在外殼1內(nèi)表面通過加強(qiáng)圈7焊接有一加強(qiáng)板8，參見圖2，一方面提高了支撐強(qiáng)度，另一方面讓活動(dòng)支撐5的有限滑動(dòng)范圍均在加強(qiáng)板8上進(jìn)行，保護(hù)了外殼1。同時(shí)，為了保證固定圈6與內(nèi)膽2的連接強(qiáng)度，本實(shí)用新型以同樣的方式通過另一加強(qiáng)圈7將固定圈6與內(nèi)膽2外表面固定，即先將加強(qiáng)圈7固定在內(nèi)膽2外表面，再將固定圈6固定(本實(shí)施例為焊接)在加強(qiáng)圈7上。將固定圈6固定好后，再在內(nèi)膽2外表面包覆絕熱層4。
活動(dòng)支撐的安裝方式并不局限于上述實(shí)施例(即活動(dòng)支撐一端位于固定圈內(nèi)，兩者過度配合，固定圈固定在內(nèi)膽外表面)，其另一種實(shí)施例可以是活動(dòng)支撐一端直接固定在內(nèi)膽外表面，活動(dòng)支撐另一端可沿外殼內(nèi)表面軸向滑動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)同樣不脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。由于其結(jié)構(gòu)簡單，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以不經(jīng)創(chuàng)造性的勞動(dòng)而實(shí)現(xiàn)，故在此省略其圖。
本實(shí)用新型的活動(dòng)支撐和固定支撐各有四組，根據(jù)力學(xué)原理分別排列在內(nèi)膽同一圓周面上。
權(quán)利要求1.罐式集裝箱，包括由內(nèi)膽(2)和外殼(1)組成的罐體，在內(nèi)膽(2)與外殼(1)徑向之間設(shè)有活動(dòng)支撐(5)和固定支撐(9)，活動(dòng)支撐(5)一端位于固定圈(6)內(nèi)，固定圈(6)與活動(dòng)支撐(5)過度配合，其特征在于所述固定圈(6)固定在內(nèi)膽(2)外表面，活動(dòng)支撐(5)另一端可沿外殼(1)內(nèi)表面軸向滑動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的罐式集裝箱，其特征在于所述固定圈(6)通過加強(qiáng)圈(7)固定在內(nèi)膽(2)外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的罐式集裝箱，其特征在于所述外殼(1)內(nèi)壁上固定有加強(qiáng)板(8)，活動(dòng)支撐(5)另一端沿外殼加強(qiáng)板(8)內(nèi)表面軸向滑動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種罐式集裝箱，包括由內(nèi)膽和外殼組成的罐體，在內(nèi)膽與外殼徑向之間設(shè)有活動(dòng)支撐和固定支撐?；顒?dòng)支撐一端位于固定圈內(nèi)，固定圈與支撐過度配合，所述固定圈固定在內(nèi)膽外表面，活動(dòng)支撐另一端可沿外殼內(nèi)表面軸向滑動(dòng)。本改進(jìn)一方面實(shí)現(xiàn)了對內(nèi)膽的支撐作用，另一方面又有效地實(shí)現(xiàn)了內(nèi)膽的溫度補(bǔ)償，同時(shí)不會(huì)對內(nèi)膽外表面上的絕熱層造成任何破壞，保證了其良好的絕熱性能，使罐體內(nèi)的壓力得到有效的控制，提高了運(yùn)輸和貯存的安全性。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于各種低溫工業(yè)液體，尤其是液化天然氣的運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
文檔編號(hào)B65D90/08GK2797262SQ20052000949
公開日2006年7月19日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者王永新, 畢龍生, 謝向榮 申請人:重慶康達(dá)機(jī)械(集團(tuán))有限責(zé)任公司