腐蚀介质压力罐结构制造技术

钢热水罐在内表面上有防腐层，两端有凹入内表面．连接装置将预涂敷端和预涂敷罐内表面连接，使焊接热不致令涂层降质．该结构可比现有者增大罐的容积，端部材料厚度可比侧壁为薄，提出的方法可在焊接部件时不使预敷涂层降质．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及其内表面上有防腐覆盖层的改进的热水钢罐。典型的陶瓷或玻璃衬里热水罐有一个圆筒形的侧壁和一个圆柱形的顶部，顶部有中凹的内表面，形成罐的“正”头。罐底有一个凸出的内表面，形成罐的“负”底。用这种构造制罐已有相当多年，该工艺方法一般将顶部焊接到用矩形平坯料辊轧的圆筒侧壁上，在底部敞口的罐内加覆盖层。然后将有中凸内表面的预覆盖底部，焊接在罐的底部上。虽然这种构造可适用于热水罐，但在工业中发现罐身破裂是一个问题，一般是由于罐顶的热水增加罐顶和侧壁接缝处的腐蚀。这种破损一般是由于在覆盖过程中，敷施的釉料或涂层间断而造成。这种结构的另一缺点，是罐的“负”底材料厚度，要求比侧壁大相当多，以保证在压力下的罐底，至少在其中心区不会因弯曲而可能使覆盖出现裂缝或出现某种形式的脱落。“负”头结构的另一个缺点，是装配后的罐容积减小相当多，因而必须增大热水罐的总高度。罐顶的热水增大任何腐蚀反应，因为释放的气体含氧，可和加釉或覆盖不良的裸露金属起化学反应，对之腐蚀。还应理解，温度每增高+度化学反应加速一倍。此外，罐顶和罐壁配合的紧靠性质不一定十分完善，因为罐侧的圆筒形部分和罐顶的外周会有虚隙或其他缺陷。因此，在加釉料时虽然极为仔细，而在罐顶和侧壁之间的接头处很有可能仍有某些未覆盖的区域。为增大罐的容积，有利的是不仅在热水罐上装“正”头部，而且还要装“负”底部。这对给定的直径来说，可增大罐的容积，并可能根据“正”头的形状而减小罐的高度。然而，在现有技术中没有已知的方法，可以把罐的“正”底，和已焊好“正”顶并覆盖陶瓷材料的罐进行焊接。假如把罐的一个预覆盖“正”底端，按焊顶的方式和侧壁焊接，那么覆盖层将因焊接热而严重降质或损坏。这种降质会造成钢的天覆盖部分而被热水腐蚀。关于先有
中向圆筒形罐结构装“正”顶和底的制罐法，美国专利3，199，711号中公开了一种灭火罐，里面可放加压物料。由于制罐材料不会被盛入物腐蚀，故罐内不加保护覆盖层或防腐覆盖层。例如，在盛放灭火液时，罐用铜或类似材料制造，各组件用纤料焊接。类似方法如美国专利第3，952，904号所提出，其制造材料也不受盛人物腐蚀。内凹形的塑料底用超声波焊接焊到屏蔽的塑料侧壁上，屏蔽接头处设有密封件防泄漏。该方法不要求保护覆盖层，连接处的焊接热可能影响内保护覆盖层，而这接头不需任何焊接。其他类型在圆筒形罐侧壁上装“正”端部的容器，如美国专利第3，098，577号及3，132，618号所揭示。两专利都没有考虑在罐内表面，加抑制盛入物造成腐蚀的覆盖层。上文关于先有
的热水罐的讨论，这两专利中公开的罐结构都未解决。根据本专利技术的一个方面，盛放腐蚀介质的罐，其内表面上有一个防腐覆屋。罐有一个圆筒形钢侧壁，和在罐上固定将罐盖严的第一及第二端部。至少第一端部有凹入的形状，从罐内向外突出。至少第一端部用一个连接装置和罐固定，连接装置有一个环形体部，控制焊接热对防腐覆层的影响，这覆层事先加在罐侧壁内表面和第一端部的内表面上。环形体部的第一部分，和第一端第一接头的周围连接。环形体部的第二部分，和侧壁圆筒形端部的一个第二接头连接。第一和第二部分中之一，和相应的第一或第二接头覆盖有防腐层。第一部分及第二部分中之另一部分作为焊接接头。环形体部按预定幅度将焊缝和防腐覆盖相隔，便可控制覆层的受热温度。根据本专利技术的另一个方面，提出了一种将钢制端部和盛放腐蚀介质钢罐的相应端部连接的方法。罐有带内表面的圆柱形侧壁，端部为圆形，其凹入形状从罐内向外突出，有连接装置将端部和罐侧壁的端部进行连接。该方法包括将连接装置和一个端部或罐侧壁连接。在罐内表面上，端部内凹面上，和连接装置的裸露部分上加防腐覆层。连接装置和端部或罐侧壁焊接。在完成端部和罐侧壁的连接时，将连接装置的加覆层的裸露部分，抵靠端部内表面上的覆层，或罐侧壁内表面上的覆层，形成覆层的交接面。覆层交接面受热的温度的控制是由连接装置将连接装置焊缝和覆层交接面按预定宽度相隔而进行的。本专利技术的最佳实施方案如图所示，附图说明如下图1 为有先有技术设备特点的热水罐透视图;图2 为图1所示罐的底端部和顶端部的剖视图;图3 为热水罐底的剖视图;依照本专利技术一个实施方案，采用了将“正”底和罐的连接方法，图4 至9为将热水罐“正”底和罐侧壁进行连接的本专利技术各种实施方案;图10为热水罐底部的剖视图，图示为“正”底热水罐的另一种支承结构。本专利技术应用于盛放对制罐材料有腐蚀性的介质的多种形式的罐结构;例如，盛水钢罐，酸性气体瓶，灭火器和啤酒桶等。现对本专利技术的最佳实施方案用热水钢罐说明。但可以理解，这种实施方案同样可应用于其他的罐结构。用于住户和商业机构的热水罐，加热和贮存水，一般的温度范围为120°F至160°F，热源一般用电热元件或煤气加热器。电热水器用的典型罐如图1及2所示。罐10有一个圆筒形侧壁12，带第一端部即底端14，和第二端部即顶端16。罐两端部和圆筒形侧壁焊接，将罐密封，形成加热和贮存热水和腔室。可以理解，有进水口和电热元件孔设在侧壁12上，而图中未示。通常由出水口18从热水器顶部取水。 先有
中的热水器的装配，一般是将端部16焊接在侧壁12上。参见图2，顶端16的端部周边20，插在侧壁上端部22内。顶端16用角焊缝24和侧壁端部22焊接，将上边缘26和顶端部16的外侧壁28连接。这样便制成了一个下端敞口的罐，罐上已装有端部16，内部已加防腐覆层。加覆层时，可使用磨料或酸蚀方法，清除钢罐内表面的氧化物和尘垢，清理罐及端部内部，同时对表面浸蚀，形成防腐覆层和罐内表面的良好结合。清理后，在罐内涂敷先有
中常用的釉浆，釉浆由悬浮于水的研细陶瓷粉末组成。釉浆涂在全部内表面上，包括端部16的内凹表面30，罐内的连接区32，和罐侧壁的内表面34。为便于底端14和罐侧壁的焊接，将底边缘36上和罐侧壁的内边缘部上的涂层抹去。然后将涂釉的罐在干燥器中通过，除去釉浆中的水分，放入一般在1600°F左右工作的烤釉炉中。结果形成罐内的光滑防腐层。 底端部14的凸出的内表面，按与罐壳组件相同的方法，将其清理并上釉。抹去区38里的釉层，从而可和侧壁的清理过的端部36靠紧。将底14插入罐内。罐底内表面40上的涂层贴靠侧壁内表面34上的涂层。用焊缝42连接表面36及38。通常焊缝42离标号44所标志的区域相当远，该区域是内面34和40的交接处，因此焊接过程产生的热不会使涂层降质。这种焊接一般用一种埋弧焊方法连行。 这种在罐顶加“正”头，和罐底加“负”头的已使用了许多年。在一定的总高度时，“负”头使罐容积减小相当多。制造有凸内表面的底部的材料，必须厚于侧壁，才能抵抗热水罐内的压力。如用较薄的材料，则底部可能皱曲，造成涂层的裂缝，和腐蚀的缺口区，乃至罐损坏。假如底部和“正”头部的碟形相似，则底部材料的厚度一般比“正”头部的厚度约大1.6倍，而“正”头部的材料通常又比侧壁厚。这在备料上造成相当大的问题，需要根据制成的部件配备三种厚度的材料。制造部件时又增加了对加工装置和机床设备的额外要求。 为在这个直径上增加罐容量，并至少在罐底上允许使用较薄的材料厚度，在罐底上用“正”端是本专利技术的一个理想实施方案。然而，在罐侧壁和罐顶组装并涂敷后，随后的罐的“正本文档来自技高网...

【技术保护点】
盛放腐蚀介质的压力钢罐，在该罐内表面上有防腐覆盖层，该罐有一个圆筒形钢侧壁，有第一及第二端部和该罐固定，将其紧闭，至少该第一端部有凹入形状，向罐外突出，本专利技术的特征为该第一端部用一个连接装置和该罐固定，连接装置有一个环形体部，控制焊接热对预先涂在该罐侧壁内表面和该第一端部内表面上的该防腐覆层的作用，该环形体部的第一部分和该第一端部的周缘连接，形成第一接头，该环形体部第二部分和该侧壁的圆筒形端部连接，形成第二接头，第一及第二部分中之一部分，和相应的第一或第二接头涂该防腐层，该第一及第二部分中之另一部分形成焊接接头，该环形体部将该焊接接头和该防腐涂层按预定宽度相隔，以控制覆层的受热。

【技术特征摘要】
CA 1986-5-9 508.8181.盛放腐蚀介质的压力钢罐，在该罐内表面上有防腐覆盖层，该罐有一个圆筒形钢侧壁，有第一及第二端部和该罐固定，将其紧闭，至少该第一端部有凹入形状，向罐外突出，本发明的特征为该第一端部用一个连接装置和该罐固定，连接装置有一个环形体部，控制焊接热对预先涂在该罐侧壁内表面和该第一端部内表面上的该防腐覆层的作用，该环形体部的第一部分和该第一端部的周缘连接，形成第一接头，该环形体部第二部分和该侧壁的圆筒形端部连接，形成第二接头，第一及第二部分中之一部分，和相应的第一或第二接头涂该防腐层，该第一及第二部分中之另一部分形成焊接接头，该环形体部将该焊接接头和该防腐涂层按预定宽度相隔，以控制覆层的受热。2.如权利要求1中之罐，其特征为该第二接头上有覆层，该环形体部的该第二部分和该侧壁圆筒形端部的外表面连接，该环形体部的该第一部分，和该第一端部的圆形内表面焊接，该环形体部加该覆层，其周边贴住该第一端部内表面上的该覆层。3.如权利要求1或2中之罐，其特征为该环形体部在焊接该第一接头时，控制该相贴覆层的熔合温度。4.如权利要求1，2或3中之罐，其特征为该环形体部从该第一端部向外伸，并加已在该第一端该内表面上加附的覆层，该环形体部插在该侧壁的圆筒形端部内可滑动，该侧壁内表面上的该覆层，贴靠该环形体...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德F费尔格里夫，
申请(专利权)人：空气净化工程产品公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]