大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置的製作方法
2023-06-21 18:15:51
專利名稱：大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種儲氣櫃，尤其是指一種應用於冶金行業的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置。
背景技術：
由於兩段式密封儲氣容量較大，目前國內用於冶金行業的橡膠膜密封型煤氣櫃主 要為兩段式密封結構，其最大的容量可達150000m3或更大。兩段式密封其儲氣壓力也有兩 個，即活塞升起時為一個壓力，活塞帶動T型擋板升起時為一個壓力，從而導致氣櫃壓力不 太穩定，造成後面加壓機運行及用戶使用參數的不穩定。此外，當儲氣容量達到兩段式橡膠 膜密封型煤氣櫃的上半部分時，活塞帶動T型擋板上下運動；當儲氣容量達到下半部分時， T擋板落在下部託架上，活塞靠其頂部撞擊頭帶動T型擋板上下運行，因此T擋板在經多次 運行之後難免會發生偏移或旋轉，給氣櫃的安全運行和檢修工作帶來麻煩。鑑於現有儲氣 裝置難以適應冶金用戶儲氣容量大、儲氣壓力穩定、運行使用簡單、檢修量小的要求，本實 用新型提出一種大容量單段式橡膠膜密封型儲氣裝置。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種壓力穩定可靠的大型單段式橡膠膜密 封型儲氣裝置結構，使氣櫃後加壓機運行平穩可靠，為用戶提供壓力更加平穩的煤氣。本實用新型的技術解決方案是一種大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，所述儲 氣裝置包括櫃體、活塞以及在二者間形成密封的密封膜，所述櫃體包括立柱、側板、櫃頂板 及櫃底板，形成圓筒形外殼；所述櫃體內部設置有能夠自由升降的活塞，該橡膠密封膜設置 於所述活塞外側與所述櫃體側板之間，且所述橡膠密封膜的下緣與所述活塞下部連接，上 緣固定於櫃體側板內壁，構成單段式密封型儲氣裝置；所述櫃體側板、橡膠密封膜、活塞與 櫃體底板組成一個封閉筒體，活塞在櫃體中帶動橡膠密封膜上下運動，完成煤氣的儲存與 釋放。如上所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，所述活塞包括拱形的活塞 底板、沿櫃體周向均勻布置的單段式活塞支架及外周的活塞擋板，所述橡膠密封膜的上緣 採用壓板、螺栓與所述立柱內壁環狀固定的密封連接角鋼相緊固，其下緣與所述活塞下部 環狀設置的密封連接槽鋼相連接固定。如上所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，所述單段式活塞支架的下 端與活塞底板焊接，由單段式活塞支架外側的活塞立柱、活塞立柱上部的水平支撐桁架、活 塞立柱下部的三角形桁架、底部的活塞箱形環梁及側向支撐結構共同形成一個空間運行結 構，以承擔波紋板、橡膠膜重量及側向煤氣壓力。如上所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，所述密封膜為尼龍夾布型 的橡膠密封膜。如上所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，所述單段式活塞支架下部安裝有下部導向機構，所述下部導向機構包括下部限位導輥及其上方的護板，所述下部限 位導輥裝設於活塞支架的下部密封連接槽鋼處。如上所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，所述單段式活塞支架設有 上部導向機構，所述上部導向機構包括設於頂部走臺上的上部限位導輥及其下方的護板， 所述上部限位導輥對應櫃體的立柱設置。如上所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，櫃體的內壁對應所述立柱 的密封連接角鋼處均勻間隔安裝有傾斜的限位導向板。如上所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，所述櫃體具有弧形的櫃頂 板，櫃體上部為球形屋頂。如上所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，所述儲氣裝置有正五角形 的調平裝置，該調平裝置包括配重、配重滑輪、活塞滑輪、櫃頂導向滑輪及鋼絲繩，所述配重 為十個，且均勻布置在櫃體外側，所述配重兩兩為一組，組成正五角形，每個配重連接兩條 鋼絲繩，每一鋼絲繩經過配重滑輪、活塞滑輪後其另一端與活塞相連，且每兩個與活塞相連 的吊點的連線穿過氣櫃中心。如上所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，所述儲氣裝置為大型單段 式橡膠膜密封型乾式煤氣櫃。如上所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，所述櫃體具有弧形的櫃頂 板，櫃體上部為球形屋頂；所述密封膜為尼龍夾布型的橡膠密封膜；所述立柱的密封連接 角鋼處傾斜安裝有限位導向板，所述單段式活塞支架的下部安裝有下部限位導輥及護板， 所述下部限位導輥裝設於活塞下部的密封連接槽鋼處，且與所述限位導向板相對應設置； 所述單段式活塞支架的頂部走臺上設有上部限位導輥及護板，上部限位導輥與所述限位導 向板相對應；所述儲氣裝置有正五角形的調平裝置，該調平裝置包括配重、櫃頂導向滑輪及 鋼絲繩，所述配重為十個，且均勻布置在櫃體外側，所述配重兩兩為一組，組成正五角形，每 個配重連接兩條鋼絲繩，鋼絲繩另一端與活塞相連，每兩個與活塞相連的吊點的連線穿過 氣櫃中心。本實用新型的特點和優點是由前述可知，本實用新型的單段式橡膠膜密封型儲 氣裝置由立柱和側板、櫃底板和櫃頂組成圓筒形外殼，上部為球形屋頂。在氣櫃內部設置可 自由升降的帶拱形底板的活塞。活塞在外周備有承受內側橡膠密封簾做成的活塞擋板。橡 膠密封膜安裝在活塞外側和側板之間，橡膠膜的下緣與活塞下部槽鋼連接，上緣與氣櫃內 壁環狀固定角鋼採用壓板、螺栓緊固，上緣處安裝了限位導向板。本實用新型的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置結構採用一段式密封，儲氣壓力 更加穩定，使儲氣裝置後加壓機運行平穩可靠，為用戶提供壓力更加平穩的煤氣；由於儲氣 裝置採用單段式密封，只有活塞桁架在儲氣裝置內上下運行，儲氣裝置運行更加安全可靠， 大大減少了儲氣裝置的檢修工作，節約了儲氣裝置的運行成本；活塞桁架結構和調平裝置 的配置更適於單段式橡膠膜密封型儲氣裝置的大型化，給氣櫃用戶帶來良好的經濟效益。
圖1為本實用新型大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置的一具體實施例的總立面 圖。[0018]圖2A、圖2B為本實用新型大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置的該具體實施例中 所採用的活塞支架的環形支撐、垂直支撐內視展開圖及對應其1-1位置的剖視圖。圖3為本實用新型大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置的該具體實施例中所採用 的活塞桁架的平面布置圖。圖4A、圖4B分別為本實用新型大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置的局部結構圖， 其繪出了該具體實施例中橡膠密封膜的上緣(A處)、下緣(B處)固定及導向結構。圖5為本實用新型大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置的一具體實施例中所採用 的調平裝置的平面布置圖。圖6A至圖6D為本實用新型大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置的運行狀態示意 圖。附圖標號說明100、櫃體101、氣櫃基礎110、立柱113、密封連接角鋼120、側板121、限位導向板130、櫃頂板140、櫃底板171、抗風桁架172、平臺173、機械式櫃容指示器174、側板鋼門175、自動放散管176、平臺177、通風帽200、活塞201、密封連接槽鋼 210、活塞底板220、單段式活塞支架 221、活塞立柱222、三角形桁架223、箱形環梁225、水平支撐桁架 226、斜向支撐結構227、頂部走臺 230、活塞擋板251、上部限位導輥252、254、護板 253、下部限位導輥 300、橡膠密封膜400、調平裝置 410、調平平臺420、導向滑輪430、鋼絲繩 440、配重451、配重滑輪452、活塞滑輪
具體實施方式
下面配合附圖及具體實施例對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳細說明。如圖所示，本實用新型提出一種大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，所述儲氣裝置包括櫃體、活塞以及在二者間形成密封的密封膜，所述櫃體包括立柱、側板、櫃頂板及櫃 底板，形成圓筒形外殼；所述櫃體內部設置有能夠自由升降的活塞，該橡膠密封膜設置於所 述活塞外側與所述櫃體側板之間，且所述橡膠密封膜的下緣與所述活塞下部連接，上緣固 定於櫃體側板內壁，構成單段式密封型儲氣裝置；所述櫃體側板、橡膠密封膜、活塞與櫃體 底板組成一個封閉筒體，活塞在櫃體中帶動橡膠密封膜上下運動，完成煤氣的儲存與釋放。如圖1所示，其為本實用新型大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置的一具體實施 例的總立面圖。從圖中可以看出，本實施例的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置為應用 於冶金行業的大型單段式橡膠膜密封型乾式煤氣櫃，其容積大於10000m3，較佳是應用於 80000m3至150000m3甚至是200000m3的煤氣櫃。如圖所示，該煤氣櫃包括裝設於氣櫃基礎 101上的櫃體100、該櫃體100內設置的活塞200及橡膠密封膜300。煤氣櫃櫃體100由側 板120、立柱110、弧形的櫃頂板130、櫃底板140組成，櫃體100具有球形屋頂。本實施例中，該橡膠密封膜300上緣固定連接在側板120內壁，橡膠密封膜300的下緣與所述活塞200 下部的密封連接槽鋼201相連接固定。基於前述結構，可以使側板120、橡膠密封膜300、活 塞底板210、煤氣櫃底板140共同組成一個封閉(密封)筒體，活塞200在該筒體中帶動橡 膠密封膜300上下運動，從而完成煤氣的吞吐(儲存與釋放)。除了上述結構，本實施例的櫃體100外側立面設有抗風桁架171與平臺172，櫃體 上還設有機械式櫃容指示器173、多個側板鋼門174以及延伸至櫃頂的自動放散管175，櫃 頂設有平臺176、通風帽177，這些結構可以根據實際需要參照現有技術靈活設置，由於其 並非為本案保護重點，此處不再一一贅述。由於本實用新型提出的單段式橡膠膜密封型煤氣櫃只採用一段橡膠膜來密封，在 相同容積下，要保證氣櫃底面積不變，就需要加高活塞擋板的高度，現有的活塞結構無法滿 足需求。因此，發明人經過仔細研究、多次試驗而確定了活塞的結構型式。如圖1、圖2A、圖2B所示，活塞200包括拱形的活塞底板210、沿櫃體周向均勻布置 於活塞底板210外緣的單段式活塞支架220及其外周的活塞擋板230，活塞200的下方是與 其形狀相配合的拱形氣櫃底板140。本實施例中，所述單段式活塞支架220包括沿活塞周向均勻間隔設置的多根活塞 立柱221，較佳地，如圖2A所示，該活塞立柱221的數量為櫃體立柱110的兩倍，以獲得穩定 的活塞結構。該活塞立柱221的內側由下至上依序固定有箱形環梁223、環形三角形活塞桁 架222以及環形水平支撐桁架225，箱形環梁223設於活塞桁架222的下方並與活塞底板 210焊接，以波紋板設於活塞立柱221的外側構成活塞擋板230，環形水平支撐桁架225的 下方設有側向支撐結構226，以進一步增強整個活塞的穩固性。由此，通過外側通長活塞立柱221、上部水平支撐桁架225、下部三角形活塞桁架 222、底部活塞箱形環梁223及側向支撐結構226共同形成一個穩定的空間運行結構，以承 擔波紋板、橡膠膜重量及側向煤氣壓力等。該單段式活塞支架結構具有傳力直接、安全、穩 定、經濟、合理等優點；從施工上講，具有加工方便，施工進度快等特點。由於本實用新型的單段式橡膠膜密封型煤氣櫃的橡膠密封膜300的高度比現有 兩段式橡膠膜密封型煤氣櫃的橡膠密封膜要高得多，因此，本實用新型優選採用加強的橡 膠密封膜來保證其強度，避免產生較大的伸長量，本實施例優選採用尼龍夾布型式的橡膠 密封簾。此外，為了防止異常情況下活塞傾斜導致活塞卡死，在單段式活塞支架的上、下緣 處分別安裝有上部導向機構、下部導向機構，以便及時調整活塞的平衡。具體地，如圖1及圖4A、圖4B所示，在單段式活塞支架的下部安裝有下部限位導輥253，下部限位導輥253裝設於活塞下部的密封連接槽鋼201處，且與所對應的櫃體的立 柱110對應；較佳地，下部導向機構還包括下部限位導輥253的上方設置的護板254，護板 254的末端略朝向下部限位導輥253彎設，從而可以保護橡膠密封膜300，避免橡膠密封膜 300在活塞落底時被壓在活塞與櫃體底板之間。另外，對應於立柱110的密封連接角鋼113 處，櫃體側板內壁沿周向均勻設有限位導向板121。利用前述結構，使得在活塞發生傾斜或 偏移時，利用側板內壁環形設置的密封連接角鋼113上方、下方傾斜設置的導向板，該下部 限位導輥253能夠輕易翻越櫃體立柱110上的密封連接角鋼113，以利活塞的正常運行。在活塞桁架220的活塞桁架頂部走臺227上朝外側方向設有上部限位導輥251，上部限位導輥251的設置位置與櫃體的立柱110相對應，在平面位置上與下部限位導輥253 在同一角度，當活塞發生偏移較大時，上下導輥可同時作用對活塞進行偏移量矯正；較佳 地，上部導向機構還包括上部限位導輥251的下方設置的護板252，護板252的末端略朝向 上部限位導輥251彎設，從而可以保護橡膠密封膜300。利用前述結構，不僅有利於活塞的 平穩運行，而且，當活塞發生傾斜或偏移時，可以利用上部限位導輥251適當修正活塞上部 的偏移量。再則，由於本實用新型的單段式橡膠膜密封型煤氣櫃的活塞高度加高，活塞的 重心也隨之升高，因此調平是保證整個氣櫃正常運行的關鍵所在。本實用新型可以採 用現有技術中的多種調平裝置，申請人之前的專利ZL200620148390.8以及專利公開號 CN101368665A 二案均可被本實用新型所採用，在此引用以此案包含前述二案的技術方案。 圖1、圖3中所示煤氣櫃具有30根立柱，因此，較佳是採用圖5所示的調平裝置400，即採用 正五角形的調平布置方式，該調平裝置400包括櫃頂的調平平臺410、配重滑輪451、活塞滑 輪452、櫃頂 導向滑輪420、鋼絲繩430及鋼絲繩外端的十個配重440，所述十個配重440均 勻布置在櫃體100的外側，且所述配重440兩兩為一組，組成正五角形，每個配重440連接 兩條鋼絲繩430，鋼絲繩430經過對應的配重滑輪(雙滑輪)451、活塞滑輪(單滑輪)452 後其另一端與活塞200相連，且使得每兩個與活塞200相連的吊點的連線穿過煤氣櫃中心， 以保證煤氣櫃活塞運行的平穩可靠。由此，十個配重連接活塞上二十個吊點，並沿活塞圓周 均勻分布，保證氣櫃在正常運行中如活塞發生傾斜能自動回復水平狀態。本實用新型的單段式橡膠膜密封型乾式煤氣櫃採用一段式密封結構，其具體動作 過程請參見圖6A至圖6D，在煤氣櫃內未儲存煤氣時，活塞200坐落在底板140上(圖6A)； 隨著向煤氣櫃內開始充氣，橡膠密封膜300向上鼓起(圖6B)；當煤氣櫃進一步進氣且達到 一定壓力時，活塞200便開始上升，橡膠密封膜300向上捲動(圖6C)；隨著氣體的不斷進 入，活塞上升至行程最大時，橡膠密封膜被向上拉直，煤氣櫃便達到了最大儲氣量(圖6D)。 當氣櫃向外送氣時，其過程與上述過程相反。雖然本實用新型已以具體實施例揭示，但其並非用以限定本實用新型，任何本領 域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和範圍的前提下所作出的等同組件的置換，或 依本實用新型專利保護範圍所作的等同變化與修飾，皆應仍屬本專利涵蓋的範疇。
權利要求一種大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其特徵在於，所述儲氣裝置包括櫃體、活塞以及在二者間形成密封的密封膜，所述櫃體包括立柱、側板、櫃頂板及櫃底板，形成圓筒形外殼；所述櫃體內部設置有能夠自由升降的活塞，該橡膠密封膜設置於所述活塞外側與所述櫃體側板之間，且所述橡膠密封膜的下緣與所述活塞下部連接，上緣固定於櫃體側板內壁，構成單段式密封型儲氣裝置；所述櫃體側板、橡膠密封膜、活塞與櫃體底板組成一個封閉筒體。
2.如權利要求1所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其特徵在於，所述活塞包 括拱形的活塞底板、沿櫃體周向均勻布置的單段式活塞支架及外周的活塞擋板，所述橡膠 密封膜的上緣採用壓板、螺栓與所述立柱內壁環狀固定的密封連接角鋼相緊固，其下緣與 所述活塞下部環狀設置的密封連接槽鋼相連接固定。
3.如權利要求2所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其特徵在於，所述單段式 活塞支架的下端與活塞底板焊接，由單段式活塞支架外側的活塞立柱、活塞立柱上部的水 平支撐桁架、活塞立柱下部的三角形桁架、底部的活塞箱形環梁及側向支撐結構共同形成 一個空間運行結構。
4.如權利要求1所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其特徵在於，所述橡膠密 封膜為尼龍夾布型的橡膠密封膜。
5.如權利要求2所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其特徵在於，所述單段式 活塞支架下部安裝有下部導向機構，所述下部導向機構包括下部限位導輥及其上方的護 板，所述下部限位導輥裝設於活塞支架的下部密封連接槽鋼處。
6.如權利要求2所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其特徵在於，所述單段式 活塞支架設有上部導向機構，所述上部導向機構包括設於頂部走臺上的上部限位導輥及其 下方的護板，所述上部限位導輥對應櫃體的立柱設置。
7.如權利要求5所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其特徵在於，櫃體的內壁 對應所述立柱的密封連接角鋼處均勻間隔安裝有傾斜的限位導向板。
8.如權利要求1所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其特徵在於，所述儲氣裝 置有正五角形的調平裝置，該調平裝置包括配重、配重滑輪、活塞滑輪、櫃頂導向滑輪及鋼 絲繩，所述配重為十個，且均勻布置在櫃體外側，所述配重兩兩為一組，組成正五角形，每個 配重連接兩條鋼絲繩，每一鋼絲繩經過配重滑輪、活塞滑輪後其另一端與活塞相連，且每兩 個與活塞相連的吊點的連線穿過氣櫃中心。
9.如權利要求1 8任一項所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其特徵在於，所 述儲氣裝置為大型單段式橡膠膜密封型乾式煤氣櫃。
10.如權利要求3所述的大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其特徵在於，所述櫃體具 有弧形的櫃頂板，櫃體上部為球形屋頂；所述密封膜為尼龍夾布型的橡膠密封膜；櫃體的 內壁對應所述立柱的密封連接角鋼處均勻間隔安裝有傾斜的限位導向板，所述單段式活塞 支架的下部安裝有下部限位導輥及護板，所述下部限位導輥裝設於活塞下部的密封連接槽 鋼處，且與所述限位導向板相對應設置；所述單段式活塞支架的頂部走臺上設有上部限位 導輥及護板，上部限位導輥與所述限位導向板相對應；所述儲氣裝置有正五角形的調平裝 置，該調平裝置包括配重、櫃頂導向滑輪及鋼絲繩，所述配重為十個，且均勻布置在櫃體外 側，所述配重兩兩為一組，組成正五角形，每個配重連接兩條鋼絲繩，鋼絲繩另一端與活塞 相連，每兩個與活塞相連的吊點的連線穿過氣櫃中心。
專利摘要本實用新型公開了一種大型單段式橡膠膜密封型儲氣裝置，其中，所述儲氣裝置包括櫃體、活塞以及在二者間形成密封的密封膜，所述櫃體包括立柱、側板、櫃頂板及櫃底板，形成圓筒形外殼；所述櫃體內部設置有能夠自由升降的活塞，該橡膠密封膜設置於所述活塞外側與所述櫃體側板之間，且所述橡膠密封膜的下緣與所述活塞下部連接，上緣固定於櫃體側板內壁，構成單段式密封型儲氣裝置；所述櫃體側板、橡膠密封膜、活塞與櫃體底板組成一個封閉筒體，活塞在櫃體中帶動橡膠密封膜上下運動，完成煤氣的儲存與釋放。本實用新型儲氣裝置後加壓機運行平穩可靠，能夠為用戶提供壓力更加平穩的煤氣。
文檔編號F17C1/00GK201568721SQ20092017438
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月29日 優先權日2009年12月29日
發明者劉紅娟, 包儒涵, 孫鵡翎, 曹寶平, 李巍, 楊光, 楊永, 柴鳳飛, 王世芹, 王駿濤 申請人:中冶京誠工程技術有限公司