不銹鋼波紋隔膜板儲罐的制作方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明涉及一種不銹鋼波紋隔膜板儲罐。

　　【背景技術】

　　[0002]不銹鋼儲罐在白酒、葡萄酒、釀醋等的儲存工藝環節中應用廣泛，推動了行業發展。這些不銹鋼儲罐都設有與外界直接相通的呼吸器，用來補償罐內液位的變化。這種呼吸器雖然保正了儲罐的安全，但罐內液體的可揮發成分會通呼吸口揮發到空氣中，引起儲液成分的變化。

　　[0003]目前在一些非儲罐類設備(比如氣囊壓榨機、隔膜栗)上采用了橡膠類的隔膜，但不宜借用為儲罐隔膜，橡膠與液體長期大面積接觸的話會引起液體成分的變化，造成污染。浮頂罐的浮頂雖然可以隨液面一起升降，但結構復雜，且密封圈容易對液體造成污染，同樣不適合儲儲罐。

　　【發明內容】

　　[0004]本發明創造的目的在于，克服現有技術的不足，提供一種不銹鋼波紋隔膜板儲罐，與現有技術相比，具有材料穩定、起伏方便、對液體無影響的優點。

　　[0005]為解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案為:

　　一種帶有不銹鋼波紋隔膜板的儲罐，包括罐體，所述罐體的上部有進液口和排氣口，所述罐體內設有一個不銹鋼隔膜，不銹鋼隔膜與外緣與罐體內壁焊接密封連接固定，不銹鋼隔膜位于進液口以及排氣口下方，儲罐內的液體置于不銹鋼隔膜以下；

　　不銹鋼隔膜上設有上下連續起伏的波紋；同一不銹鋼隔膜上的波紋的密度沿朝向圓心的徑向方向逐漸變密，即波長逐漸變短；不同不銹鋼隔膜隨著直徑越大波紋振幅越大；

　　不銹鋼隔膜的中心設有不銹鋼爆破片；

　　沿圓形不銹鋼隔膜的由外到內的徑向方向，振幅保持一致，波紋設有三種，位于最外側的波紋的波長為波紋三倍振幅、中部的波紋波長為波紋的兩倍振幅、內側波紋波長為波紋的一倍振幅。

　　[0006]優選的，當不銹鋼隔膜直徑小于等于1500mm時，不銹鋼隔膜為一整體圓板，波紋為對應的圓形，所有圓形波紋為同心圓。

　　[0007]優選的，當不銹鋼隔膜直徑大于1500mm時，不銹鋼隔板采用拼接結構:位于中心的中心圓盤，中心圓盤外側為形狀尺寸相同的類扇形單元，類扇形單元的頂端為與中心圓盤對應的弧形結構，剩余為扇形結構；中心圓盤與類扇形單元拼接成為整體的圓形；

　　中心圓盤上設有圓形波紋，類扇形單元上設有橫向波紋，橫向波紋垂直于波紋所在扇形單元的中心對稱軸，位于不同類扇形單上的對應波紋形成正多邊形，正多邊形與相鄰兩類扇形單元的邊緣形成蛛網狀。

　　[0008]優選的，還設有吊鏈，吊鏈的上端固定在儲罐內壁、吊鏈的下端吊接在不銹鋼隔膜上。

　　[0009]優選的，所述類扇形由至少兩部分組成，相鄰兩部分的拼接線垂于不銹鋼隔膜的徑向方向。

　　[0010]優選的，當不銹鋼隔膜的半徑R小于等于100mm時，振幅為25mm ;當1?大于100mm小于等于2500mm時，振幅為50mm ;當R大于2500mm時，振幅為100mm+R/100mmo

　　[0011]本發明的工作原理以及有益效果表現在:

　　本發明設計了不銹鋼波紋隔膜，其形狀與罐體的內壁形狀對應，一般是圓形的，隔膜的邊緣與罐體的內壁滿焊。波紋隔膜焊接在罐壁最上端，將液體阻隔在波紋隔膜以下，波紋起伏連續，用于補償隔膜上下起伏。這樣，即滿足了隔膜的起伏要求，又避免了原橡膠材料對液體的污染。

　　[0012]不銹鋼隔膜使液體被封閉在一個可變的彈性空間里，避免了物質揮發導致的液體變質

　　根據尺寸，本發明創造將隔膜分成兩種結構，直徑1500mm為分界線:

　　當不銹鋼隔膜直徑小于等于1500mm時，不銹鋼隔膜為一整體圓板，波紋為對應的圓形，所個圓形波紋同心圓，可以沖壓形成；

　　當不銹鋼隔膜直徑大于1500mm時，不銹鋼隔板采用拼接的形式，位于中心的圓盤，圓盤外圈的類扇形結構，這樣整體形成圓盤式的結構，具有加工方便的優點。

　　[0013]不銹鋼波紋隔膜波紋密度由邊緣到板中心逐漸變大以滿足形變量逐漸變大的需要。

　　[0014]當罐體所有閥門關閉后，波紋隔膜、罐體形成一個密閉的空間。波紋隔膜在受到壓力或拉力時會伸縮變形，能夠隨液體體積的變化而變化，從而抵消液體熱脹冷縮帶來的應力。

　　[0015]當罐體非正常情況下，即體積變化超過隔膜的的有效形變，罐內壓力超過設計值時，隔膜中心的不銹鋼爆破片會爆破泄壓。液體體積的巨大變化一般是由高溫帶來的體積增大，因為在常溫情況下，液體溫度自然下降的空間有限，體積減小也非常有限。爆破片爆破壓力的選擇要根據儲罐、隔膜、閥門等的耐壓強度及罐內介質的危害程度來確定。

　　[0016]當儲罐盛滿液體時，此時隔膜處于水平位置，隔膜以下沒有氣相空間，儲罐安全系數大。若不進行滿罐儲存，對于易揮發成分可燃的液體，可以通過進液口向罐內通惰性氣體，但溫度變化引起的體積變化要進行充分核算。

　　[0017]當罐直徑較大且長期處于低液位時，波紋板長期處于垂下位置，容易失去彈性。設計吊鏈結構，用以減輕隔膜重力對隔膜的影響。

　　【附圖說明】

　　[0018]圖1是不銹鋼波紋隔膜儲罐配置圖；

　　圖2是小直徑不銹鋼波紋隔膜示意圖；

　　圖3是大直徑儲罐的排板結構示意圖；

　　圖4是大直徑儲罐波紋紋理結構視圖；

　　圖5是波紋波長以及波峰變化結構示意圖；

　　圖6是大直徑儲罐吊鏈結構。

　　【具體實施方式】

　　[0019]這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置的例子。

　　[0020]如圖1所示，一種帶有不銹鋼波紋隔膜板的儲罐1，包括罐體1，罐體I可以參照現有的結構，但應同時應保持3進料口和4進料口在薄膜以下。儲罐I的上部(本實施例在罐體的上端，即罐體開始收口的位置處)設有一個不銹鋼隔膜2。

　　[0021]因為罐體I的截面一般都是圓形的，因此不銹鋼隔膜也為對應的圓盤結構，不銹鋼隔膜的外壁與儲罐內壁密封焊接固定。不銹鋼隔膜位于進液口 3以及排氣口 4上方，不銹鋼隔膜2將儲罐內的液體置于不銹鋼隔膜以下；隔膜在沿罐體上端焊接時，應保持進/出氣管附近的焊接位置較高，相對的另一端焊接位置較低，保證在裝罐時，空氣會被趕到排氣閥附近排出儲罐。

　　[0022]在不銹鋼隔膜的中心設有不銹鋼爆破片5，固定方式可以采用如下方式:在不銹鋼隔膜的中心位置處設有一個通孔，通孔與不銹鋼爆破片的外圈對應，不銹鋼爆破片的外周與通孔焊接密封固定。

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　　023]不銹鋼隔膜上設有上下連續起伏的波紋，波紋為環形結構(圓形或者正多邊形，下面具體說明)；同一不銹鋼隔膜波紋的密度沿徑向方向朝向圓心波紋密度逐漸增加，即沿著不銹鋼隔膜由外到內波長越來越短；不同薄膜直徑越大波紋振幅越大。

　　[0024]為滿足不同尺寸的隔膜加工，本發明創造將隔膜的結構按照尺寸分為兩種: 當不銹鋼隔膜直徑小于等于1500mm時(比如1000mm、800mm、1200mm、1500mm)，不銹鋼隔膜為一整體圓板，波紋為對應的圓形，所個圓形波紋同心圓；可以采用單個圓盤沖壓形成；圖2所示。

　　[0025]當不銹鋼隔膜直徑大于1500_時，不銹鋼隔板由下面幾部分組成:位于中間的中心圓盤6，中心圓盤外的類扇形單元7，每個類扇形單元形狀結構相同，之所稱之為類扇形結構，是因為類扇形結構的頂端為與中心圓盤對應的圓弧結構，其他不變；類扇形結構由至少兩部分組成，相鄰兩部分的拼接線垂于不銹鋼隔膜的徑向方向；當本實施例采用兩部分組成的形式，當然如果尺寸很大，可以采用多部分。

　　[0026]其中:中心圓盤上的波紋為圓環形結構；類扇形單元上設有橫向波紋，橫向波紋垂直于波紋所在扇形單元的中心對稱軸，不同扇形的對應波紋形成正多邊形，相鄰兩扇形單元的邊緣以及波紋形成蛛網狀；圖3、4所示。

　　[0027]類扇形單元形狀相同，保證在不銹鋼隔膜上下浮動時，伸縮方向以及伸縮率相同，使得起伏動作均勻。

　　[0028]當不銹鋼隔膜直徑大于1500mm時，設有吊鏈8，圖6所示，吊鏈可設有多個，多個吊鏈以不銹鋼隔膜中心為圓形環形陣列設置，吊鏈的上端通過墊板以及固定環固定在儲罐內壁、吊鏈的下端通過U型卡、軸銷、連接板吊接在不銹鋼隔膜2上。

　　[0029]本實施例中，將波紋按照波長分為三種，沿徑向方向(由外到圓心方向)，均勻設有三種波長，半徑的前三分之一為λ 1，中間部分為λ 2，后半部分為λ 3，其中λ1=1.5Η、λ2=Η、λ 3=0.5Η (H為峰與波谷之間的垂直高度，即振幅的兩倍)，圖5所示。

　　[0030]對于振幅的選取，當不銹鋼隔膜的半徑R小于等于100mm時，振幅為25mm ;當1?大于1000mm小于等于2500mm時，振幅為50mm ;當R大于2500mm時，振幅為100mm+R/100mm。

　　[0031]圖3所示，使用時，常溫下，液體自進液管注入罐體，液位逐漸上升，當液位達到不銹鋼隔膜C位置的下端時，液面開始托舉不銹鋼隔膜上升。

　　[0032]罐內的空氣逐漸被趕到排氣閥附近，被置換出罐體。觀察液位計，當液位與A位置齊平時停止進液，關閉件3進/出氣閥。此時液體被封閉在由罐體和隔膜組成的一個密封空間內。

　　[0033]溫度下降，液體體積變小時，隔膜受到向下的拉力發生凹陷形變到位置C，罐內壓力保持不變；溫度升高，液體體積變大時，隔膜受到向上的推力，發生凸起形變。以70°(vol)的原酒為例，查《酒精溶液密度與溫度和體積濃度的關系表》，常溫(20°C)時的密度為885.56Kg/m3，-20°C時的密度為917.30Kg/m3，40°C時的密度為868.45Kg/m3。由于罐內液體的質量不變，當常溫(20°C )向罐內注入V體積的液體，那么-20°C時的體積為0.98V，40°C時的體積為1.02V。把隔膜凸起或凹陷時的形狀類似地看成錐形的話，只要保證隔膜的正常形變時的最大高度H1/H2 ^ 0.06H3就能滿足液體在-20_40°C體積變化的需要。

　　[0034]不銹鋼波紋隔膜的形變量和爆破片的爆破壓強應根據所盛裝的液體的性質及所處環境的溫度變化情況來設計。

　　[0035]以上所述的本發明實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。

　　【主權項】

　　1.一種不銹鋼波紋隔膜板儲罐，包括罐體，所述罐體的上部有進液口和排氣口，其特征在于， 所述罐體內設有一個不銹鋼隔膜，不銹鋼隔膜與外緣與罐體內壁焊接密封連接固定，不銹鋼隔膜位于進液口以及排氣口下方，儲罐內的液體置于不銹鋼隔膜以下； 不銹鋼隔膜上設有上下連續起伏的波紋；同一不銹鋼隔膜上的波紋的密度沿朝向圓心的徑向方向逐漸變密，即波長逐漸變短；不同不銹鋼隔膜隨著直徑越大波紋振幅越大； 不銹鋼隔膜的中心設有不銹鋼爆破片； 沿圓形不銹鋼隔膜的由外到內的徑向方向，振幅保持一致，波紋設有三種，位于最外側的波紋的波長為波紋三倍振幅、中部的波紋波長為波紋的兩倍振幅、內側波紋波長為波紋的一倍振幅。2.根據權利要求1所述的不銹鋼波紋隔膜板儲罐，其特征在于:當不銹鋼隔膜直徑小于等于1500mm時，不銹鋼隔膜為一整體圓板，波紋為對應的圓形，所有圓形波紋為同心圓。3.根據權利要求1所述的不銹鋼波紋隔膜板儲罐，其特征在于:當不銹鋼隔膜直徑大于1500mm時，不銹鋼隔板采用拼接結構:位于中心的中心圓盤，中心圓盤外側為形狀尺寸相同的類扇形單元，類扇形單元的頂端為與中心圓盤對應的弧形結構，剩余為扇形結構；中心圓盤與類扇形單元拼接成為整體的圓形； 中心圓盤上設有圓形波紋，類扇形單元上設有橫向波紋，橫向波紋垂直于波紋所在扇形單元的中心對稱軸，位于不同類扇形單上的對應波紋形成正多邊形，正多邊形與相鄰兩類扇形單元的邊緣形成蛛網狀。4.根據權利要求3所述的帶有不銹鋼波紋隔膜板的儲罐，其特征在于:還設有吊鏈，吊鏈的上端固定在儲罐內壁、吊鏈的下端吊接在不銹鋼隔膜上。5.根據權利要求3所述的不銹鋼波紋隔膜板儲罐，其特征在于:所述類扇形由至少兩部分組成，相鄰兩部分的拼接線垂于不銹鋼隔膜的徑向方向。6.根據權利要求1所述的不銹鋼波紋隔膜板儲罐，其特征在于:當不銹鋼隔膜的半徑R小于等于10 O Omm時，振幅為25mm ；當R大于1000mm小于等于2500mm時，振幅為50mm ;當R大于 250Omm 時，振幅為 100mm+R/100mm。

　　【專利摘要】本發明創新公開了一種不銹鋼波紋隔膜板儲罐，包括罐體，其特征在于，儲罐的上部內壁設有一個不銹鋼隔膜，不銹鋼隔膜的外壁與儲罐內壁密封連接固定，不銹鋼隔膜位于進液口以及排氣口下方，不銹鋼隔膜將儲罐內的液體置于不銹鋼隔膜以下；不銹鋼隔膜上設有上下連續起伏的波紋；波紋的密度沿徑向方向朝向圓心波長逐漸變短、波峰逐漸升高。與現有技術相比，具有材料穩定、起伏方便、對液無影響的優點。

　　【IPC分類】B65D88/06, B65D90/02

　　【公開號】CN105151568

　　【申請號】CN201510635490

　　【發明人】李楊, 陳凡北, 翟春榮, 李娜

　　【申請人】泰山恒信有限公司

　　【公開日】2015年12月16日

　　【申請日】2015年9月30日