具有栅格结构的棱柱形压力罐制造技术

所提供的是一种具有栅格结构的压力罐，该压力罐包括：罐体，该罐体在其中容置有高压流体并且被制造成具有棱柱形形状；和分格结构，该分格结构被放置在棱柱形的罐体中，被制造成呈栅格的形式，从该罐体的一个侧壁到达其面对所述一个侧壁的另一侧壁，并且有规律地正交地布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】所提供的是一种具有栅格结构的压力罐，该压力罐包括：罐体，该罐体在其中容置有高压流体并且被制造成具有棱柱形形状；和分格结构，该分格结构被放置在棱柱形的罐体中，被制造成呈栅格的形式，从该罐体的一个侧壁到达其面对所述一个侧壁的另一侧壁，并且有规律地正交地布置。【专利说明】具有栅格结构的棱柱形压力罐
本专利技术涉及一种压力罐，并且特别是涉及一种具有棱柱型内部承载结构的压力罐，其中，该压力罐被制造成大体上是六面体形的，并且其中，通过与该栅格结构相一致的加强构件针对侧向压力加强围合的罐壁以耐受由内部流体施加的压力，并且围合的罐壁被制造成大体上是棱柱体形的，以增加与周围空间有关的容积效率。
技术介绍
通常，具有相当大的内部压力的压力容器和压力罐被设计成具有完整的球体的形状或具有双重的弯曲的端部壳体的圆柱体的形状。在这种罐中承载内部压力的主要方式通过弯曲的罐壁上的薄膜应力来实现。由于罐壁中的弯曲应力降低了对于给定壁厚的承载效率，因此，优选地避免在罐壁中出现弯曲应力。由薄膜型罐提供的典型特性是罐壁应力，并且因此壁厚也与曲率半径及内部压力自身成比例地增大，而薄膜应力与壁厚成反比。出于实践的原因，例如在实践中出于焊接的原因，对于钢制罐，必须将壁厚限制于几厘米。这意味着当内部设计压力很大时薄膜型外壳不能被制造得非常大。利用这种压力容器的另一方面是这种罐不能被制造成在一个完整罐中具有另一个完整罐的完整的双重阻隔罐，由此超过了所需材料的数量的两倍。本专利技术把可维持相当大的压力并将温度维持在恰好低于环境温度的罐作为目标。低温罐用于例如在陆地上、舰载和近海设施上存储液化天然气(LNG)。这种LNG罐的示例是用于陆地存储的圆柱体形的钢筋钢双重阻隔罐和用于LNG的舰载运输的双重阻隔薄膜和局部双重阻隔球形罐。这种罐并不适用于相当大的内部压力并且通常在大气压下使用。在当前关注潜在环境优势的情况下，通过将天然气用作远洋船舶上的舰载燃料，明显对容量为1000到8000m3的大型燃料罐具有需要，该大型燃料罐可在温度降至_163°C且内部压力高达15巴(bar)的情况下操作。这些目的不能利用在上文中提及的这些类型的罐来实现，而本专利技术可以满足这些要求以及在尺寸、压力和热多功能性方面遇到的更为严峻的挑战。此外，当前的压力容器概念可在泄漏抑制方面制造双重阻隔件及双重全压力阻隔件。使罐在外侧上是绝热的也是容易的。图1是示出了根据相关技术的压力罐，图1A是球形的压力罐，图1B是圆柱形的压力罐，图1C是叶型的压力罐，并且图1D是分格型的压力罐。可通过容积效率和材料比率来表征罐的总效率。【权利要求】1.一种具有栅格结构的压力罐，包括: 罐体50，所述罐体50在其中容置有高压流体并且被制造成具有棱柱形的形状；和 分格结构1000，所述分格结构1000被放置在所述罐体50中，被制造成呈栅格的形式，从所述罐体50的一个侧壁到达所述罐体50的面对所述一个侧壁的另一侧壁，并且有规律地正交地布置。2.根据权利要求1所述的压力罐，其中，所述分格结构1000包括表面栅格结构100，所述表面栅格结构100被制造成呈平坦的分格壁120彼此相交以耐受压力载荷的形状，所述平坦的分格壁120设置有多个孔(未示出)以使流体在分格间自由地移动。3.根据权利要求1所述的压力罐，其中，所述分格结构1000包括梁结构200，所述梁结构200从所述罐体50的一个侧壁到达所述罐体的面对所述一个侧壁的另一侧壁，并且有规律地正交地布置。4.根据权利要求3所述的压力罐，其中，所述梁结构200被制造成分支型梁结构220、230,240,250 和 290， 所述梁结构200包括在三维正交坐标系(X、Y、和Z)结构中延伸的梁。5.根据权利要求4所述的压力罐，其中，所述梁结构220的每个梁都具有矩形横截面。6.根据权利要求4所述的压力罐，其中，所述梁结构290的每个梁都具有X形横截面。7.根据权利要求4所述的压力罐，其中，所述梁结构230的每个梁都具有圆形横截面，并且Z轴梁结构233的横截面的直径大于X轴梁结构231和Y轴梁结构232的横截面的直径。8.根据权利要求4所述的压力罐，其中，所述梁结构240包括组合的梁结构节点241，所述组合的梁结构节点241被制造成呈基于原点的分支型中空形状，所述组合的梁结构240通过将梁242插入并焊接到所述组合的梁结构节点241中而形成。9.根据权利要求3所述的压力罐，其中，所述梁结构200是偏置梁结构250，所述偏置梁结构250被制成为处于内部节点214处的偏置结构。10.根据权利要求3所述的压力罐，其中，所述罐体50包括接触所述梁结构200的内壁20和设置于与所述内壁相距预定距离处的外壁30。11.根据权利要求10所述的压力罐，其中，所述梁结构200被形成为使得从所述梁结构200接触所述内壁20的内侧的部分到相交部分214的长度比内部栅格单元长度长。12.根据权利要求10所述的压力罐，还包括:多个被焊接到所述梁结构200与所述内壁20的内侧的相交部分中的梁-壁支架22 ;和多个被焊接到所述梁的相交部分中的梁-梁支架24。13.根据权利要求12所述的压力罐，其中`，多个具有板形形状的桁梁40被放置在所述内壁20与所述外壁30之间，所述桁梁40接触所述内壁20的外侧以与所述梁-壁支架22接触所述内壁20的部分相对应，并且所述桁梁40的其它侧部接触所述外壁30的内侧。14.根据权利要求10所述的压力罐，其中，多个所述桁梁40被放置在所述内壁20与所述外壁30之间，所述桁梁40的顶部表面接触所述内壁20的外侧以与壁加强构件21接触所述内壁20的部分相对应，并且所述桁梁40的凸缘41被焊接至多个所述外壁30。15.根据权利要求3所述的压力罐，其中，所述梁结构200包括多个H型梁结构260，所述H型梁结构260从所述罐体的一个侧壁到达所述罐体的面对所述一个侧壁的另一侧壁，有规律地正交地布置，并具有I型或H型截面。16.根据权利要求15所述的压力罐，其中，所述H型梁结构260的端部设置有外壁盖板270以形成所述压力罐的所述外壁30，并且所述H型梁结构260的具有接触所述外壁30的侧部部分的中央部分261竖直地延伸以形成所述压力罐10的所述内壁20，所述内壁20和所述外壁30由具有抗压性能且适用于可应用的操作温度的材料制成。17.根据权利要求1所述的压力罐，其中，所述分格结构100包括梁表面结构300，所述梁表面结构300具有平坦的分格壁320和分格梁330，所述平坦的分格壁320从所述罐体50的一个侧壁到达所述罐体50的面对所述一个侧壁的另一侧壁并且有规律地正交地布置以彼此相交，所述分格梁330设置于所述分格壁320彼此相交的位置处。18.根据权利要求17所述的压力罐，其中，所述分格壁320设置有四边形的分格壁孔324，所述分格壁孔324的拐角是圆形的。19.根据权利要求18所述的压力罐，还包括:表面加强构件23，所述表面加强构件23接触所述分格壁320的顶部表面或底部表面并且被有规律地正交地布置于所述分格壁孔324的边界表面处以彼此相交，并且所述表面加强构件23被制造成具有带有凸缘的桁梁。20.根据权利要求17所述的压力罐，其中，所述分格梁330被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大俊，帕尔·G·贝甘，
申请(专利权)人：韩国科学技术院，
类型：
国别省市：