压力容器制造技术

本发明专利技术提供一种即使中央导入导出部的开口较大，内径的变形也较少，而且压力引起的从中央向两端的延伸较小的实用性优异的压力容器。压力容器由纤维强化树脂制的管体构成，在管体的周面上的管体轴心方向中央部设置有导入或导出液体的中央导入导出部，在管体的管体轴心方向两端部设置有导入或导出流体的端部导入导出部，该管体构成为包括：螺旋层，在该螺旋层，纤维相对于管体轴心方向以±40°以上且小于±50°的角度倾斜设置；加强层，在该加强层，纤维相对于管体轴心方向以比螺旋层大的角度倾斜设置；以及作为最内层的密封层，在螺旋层中的设置有中央导入导出部的位置设置有从密封层向周向外侧分离的分离部，加强层由以隔着螺旋层的所述分离部的方式分别设置于该螺旋层的内侧和外侧的内侧加强层和外侧加强层构成，所述中央导入导出部被设置为贯通所述内侧加强层、螺旋层的分离部和外侧加强层。

Pressure vessel

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压力容器
本专利技术涉及压力容器。
技术介绍
从海水中提取淡水的方法之一是反渗透法。该方法是在反渗透膜(例如，螺旋膜或中空纤维膜)上通过施加了800～1200PSI(5.5～8.3MPa)这样通常的压缩机所产生的压缩空气1MPa的5.5～8.3倍的压力的海水而引起反渗透现象而得到淡水的方法。该反渗透膜被装填在管状的压力容器中，而压力容器要求极高的耐压力性。另外，由于与海水或浓海水接触，因此还要求耐腐蚀性。因此，作为压力容器，通常使用具有耐压力性和耐腐蚀性的纤维强化塑料(FRP)，多数情况下，使用长丝缠绕(FW)成形法形成。另一方面，存在如下类型的压力容器：从压力容器的一端侧的周面或端面导入海水，从另一端侧的周面或端面导出浓海水的侧方端口型(参照专利文献1)或末端端口型；以及从压力容器的中央部的周面导入海水，从两端部的周面或端面导出浓海水的中央端口型(参照专利文献2)。如专利文献2所记载的那样，中央端口型压力容器能够将压力容器中央部的海水的导入导出部彼此连结，并且能够将压力容器两端部的浓海水的导入导出部彼此连结，因此具有能够节约用于将压力容器彼此连结的配管费用和设置面积的优点。然而，中央端口型的压力容器具有以下缺点。1)为了从中央部向左右的反渗透膜供给海水，必须增大中央部的海水的导入导出部的开口。在增大海水导入导出部的开口时，在开孔加工时会较多地切断开口部的纤维，因此会产生强度降低，压力容器的内径的变形因压力而变大，有时会损害反渗透膜的密封性。在这种情况下，在不易得到的淡水中会混入海水或浓海水。2)在压力容器中，随着被施加了压力的海水的导入和被施加了压力的浓海水的导出而产生变形(长度方向的延伸)，而在中央端口型压力容器中，从中央向两端产生延伸。因此，与仅从一端侧向另一端侧产生延伸的侧方端口型和末端端口型不同，需要对从中央向两端延伸的情况进行设计或考虑。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特许第5400125号公报专利文献2：日本特许第4531091号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在专利文献2中未对如下事项进行描述：1)随着增大中央的海水的导入导出部的开口而会损坏密封性这一点的应对；2)压力引起的从中央向两端的延伸的应对。另外，对于在反渗透法中使用的压力容器，基于其运用(利用反渗透法的海水的淡水化)方面的考虑，要求满足如下条件：A)在通过反渗透进行海水淡水化的运转时，不会发生来自位于压力容器两端开口的封闭部和海水、浓海水导入导出部的中央端口、侧方端口、末端端口的漏水；B)压力容器在运转过程中不应破裂。在FRP制压力容器的国际性要求规格ASMESectionX中，对漏水和耐压力性进行了如下规定。A)在发货测试(ProductionTest)中，在设计压力的1倍和1.1倍的压力下没有漏水(全数检查)。例如:在设计压力为1000PSI(6.9MPa)的情况下，在1000PSI(6.9MPa)和其1.1倍的1100PSI(7.59MPa)时不存在漏水。B)在制造压力容器之前的认定试验(QualificationTest)中，在0压力(大气压)和设计压力之间反复进行10万次的压力施加、解除施加，在此期间不存在漏水。而且，使用该反复进行了10万次压力施加、解除施加的压力容器，具有设计压力的6倍的耐压力(量产前的认定检查)。例如:在设计压力为1000PSI(6.9MPa)的情况下，在0和1000PSI(6.9MPa)之间的压力施加、解除施加的期间内没有漏水。使用该反复进行了10万次压力施加、解除施加的压力容器，具有设计压力的6倍的6000PSI(41.4MPa)的耐压力。为了满足这些要求，需要相对于运转压力(设计压力)，抑制压力容器变形，以防止来自压力容器两端开口的封闭部和相当于海水、浓海水导入导出部的中央端口、侧方端口、末端端口的漏水。此外，还需要耐压力性。本专利技术就是鉴于上述的现状而完成的，其提供一种在中央端口型的压力容器中，即使中央导入导出部的开口较大，内径的变形也较少，而且压力引起的从中央向两端的延伸较小的实用性优异的压力容器。用于解决课题的手段下面参照附图对本专利技术的主旨进行说明。本专利技术的第一方式是一种压力容器，其由纤维强化树脂制的管体1构成，是在利用反渗透膜法进行的海水淡水化处理或纯水化处理中使用的中央端口型的压力容器，其特征在于，在管体1的周面上的管体轴心方向中央部设置有导入或导出液体的中央导入导出部2，在所述管体1的管体轴心方向两端部设置有导入或导出流体的端部导入导出部3，该管体1构成为包括：螺旋层4，在其中纤维相对于管体轴心方向以±40°以上且小于±50°的角度倾斜设置；加强层，在其中所述纤维相对于管体轴心方向以比所述螺旋层4大的角度倾斜设置；以及作为最内层的密封层20，在所述螺旋层4中的设置有所述中央导入导出部2的位置设置有从所述密封层20向周向外侧分离的分离部5，所述加强层由以隔着所述螺旋层4的所述分离部5的方式分别设置于该螺旋层4的内侧和外侧的内侧加强层6和外侧加强层8构成，所述中央导入导出部2被设置为贯通所述内侧加强层6、所述螺旋层4的分离部5和所述外侧加强层8。另外，本专利技术的第二方式是一种压力容器，其由纤维强化树脂制的管体1构成，是在利用反渗透膜法进行的海水淡水化处理或纯水化处理中使用的中央端口型的压力容器，其特征在于，在管体1的周面上的管体轴心方向中央部设置有导入或导出液体的中央导入导出部2，在所述管体1的周面上的管体轴心方向两端部设置有导入或导出流体的端部导入导出部3，该管体1构成为包括：螺旋层4，在其中纤维相对于管体轴心方向以±40°以上且小于±50°的角度倾斜设置；加强层，在其中所述纤维相对于管体轴心方向以比所述螺旋层4大的角度倾斜设置；以及作为最内层的密封层20，在所述螺旋层4中的设置有所述中央导入导出部2和所述端部导入导出部3的位置设置有从所述密封层20向周向外侧分离的分离部5，所述加强层由以隔着所述螺旋层4的所述分离部5的方式分别设置于该螺旋层4的内侧和外侧的内侧加强层6、7和外侧加强层8、9构成，所述中央导入导出部2和所述端部导入导出部3被设置为贯通所述内侧加强层6、7、所述螺旋层4的分离部5和所述外侧加强层8、9。另外，本专利技术的第三方式基于第二方式，其特征在于，被设置为由所述中央导入导出部2贯通的中央的所述内侧加强层6或所述外侧加强层8的纤维相对于管体轴心方向以±60°以上±80°以下的角度倾斜。另外，本专利技术的第四方式基于第二、第三方式中的任一方式，其特征在于，被设置为由所述端部导入导出部3贯通的两端部的所述内侧加强层7或所述外侧加强层9的纤维相对于管体轴心方向以±85°以上±89°以下的角度倾斜。另外，本专利技术的第五方式基于第一至第四方式中的任一方式，其特征在于，所述密封层20由具有纤维取向随机的各向同性的基材、以及与所述螺旋层4和所述加强层的基质树脂相同的基质树脂构成。另外，本专利技术的第六方式基于第五方式，其特征在于，所述密封层20的树脂含有率大于所述螺旋层4和所述加强层的树脂含有率。另外，本专利技术的第七方式基于第六方式，其特征在于，所述密封层20的树脂含有率被设定为40质量％以上85质量％以下，所述螺旋层4和所述加强层的树脂含有率被设定为20质量％以上30质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力容器，其由纤维强化树脂制的管体构成，是在利用反渗透膜法进行的海水淡水化处理或纯水化处理中使用的中央端口型的压力容器，其特征在于，在管体的周面上的管体轴心方向中央部设置有导入或导出液体的中央导入导出部，在所述管体的管体轴心方向两端部设置有导入或导出流体的端部导入导出部，该管体构成为包括：螺旋层，在该螺旋层，纤维相对于管体轴心方向以±40°以上且小于±50°的角度倾斜设置；加强层，在该加强层，所述纤维相对于管体轴心方向以比所述螺旋层大的角度倾斜设置；以及作为最内层的密封层，在所述螺旋层中的设置有所述中央导入导出部的位置设置有从所述密封层向周向外侧分离的分离部，所述加强层由以隔着所述螺旋层的所述分离部的方式分别设置于该螺旋层的内侧和外侧的内侧加强层和外侧加强层构成，所述中央导入导出部被设置为贯通所述内侧加强层、所述螺旋层的分离部和所述外侧加强层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.21 JP 2016-2256821.一种压力容器，其由纤维强化树脂制的管体构成，是在利用反渗透膜法进行的海水淡水化处理或纯水化处理中使用的中央端口型的压力容器，其特征在于，在管体的周面上的管体轴心方向中央部设置有导入或导出液体的中央导入导出部，在所述管体的管体轴心方向两端部设置有导入或导出流体的端部导入导出部，该管体构成为包括：螺旋层，在该螺旋层，纤维相对于管体轴心方向以±40°以上且小于±50°的角度倾斜设置；加强层，在该加强层，所述纤维相对于管体轴心方向以比所述螺旋层大的角度倾斜设置；以及作为最内层的密封层，在所述螺旋层中的设置有所述中央导入导出部的位置设置有从所述密封层向周向外侧分离的分离部，所述加强层由以隔着所述螺旋层的所述分离部的方式分别设置于该螺旋层的内侧和外侧的内侧加强层和外侧加强层构成，所述中央导入导出部被设置为贯通所述内侧加强层、所述螺旋层的分离部和所述外侧加强层。2.一种压力容器，其由纤维强化树脂制的管体构成，是在利用反渗透膜法进行的海水淡水化处理或纯水化处理中使用的中央端口型的压力容器，其特征在于，在管体的周面上的管体轴心方向中央部设置有导入或导出液体的中央导入导出部，在所述管体的周面上的管体轴心方向两端部设置有导入或导出流体的端部导入导出部，该管体构成为包括：螺旋层，在该螺旋层，纤维相对于管体轴心方向以±40°以上且小于±50°的角度倾斜设置；加强层，在该加强层，所述纤维相对于管体轴心方向以比所述螺旋层大的角度倾斜设置；以及作为最内层的密封层，在所述螺旋层中的设置有所述中央导入导...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中浩，川合裕一，黑田三树夫，
申请(专利权)人：株式会社有泽制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP