一种固态二氧化碳水合物储运罐的制作方法

1.本发明涉及固态二氧化碳水合物储存技术领域，具体为一种固态二氧化 碳水合物储运罐。


背景技术：

2.面向当前农业大棚对高质量气肥的迫切需求以及工厂二氧化碳减排的刚 需，采用水合物法固定二氧化碳并用于农场生产是一项捕捉二氧化碳并变废 为宝的新技术。如何将制备的固态二氧化碳水合物存储、运输并释放是当前 亟需解决的问题。传统的气体储运罐储存固态水合物比较困难，主要问题有 以下几点：(1)结构的限制：普通气体储运罐用来储存压缩气态或者液态气 体，无法储存固体。液氮储运罐开口较大，但用来储存固态二氧化碳水合物 时，由于自身结构限制，无法快速装填。(2)温度和压力保护的限制：二 氧化碳固态水合物需在压力1
‑
2mpa，温度0
‑
5℃条件下进行储存运输。(3) 加热释放的限制：二氧化碳固态水合物相比其他纯液态气体而言，储存温度 在0
‑
5℃之间，不给予一定的温度，二氧化碳固态水合物很难快速释放。(4) 废料处理的限制：固态二氧化碳水合物分解并生成气体后，会产生分解水， 使用该装置后，分解水及装置均可再次利用。
3.为此，我们提出一种新型的固态二氧化碳水合物储运罐解决上述问题。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些 较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些 简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简 化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于现有固态二氧化碳水合物储运罐中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明的目的是提供一种固态二氧化碳水合物储运罐，能够实现 快速装填，对其进行温度和压力保护，高效储运，通过温度控制释放气体， 高效回收分解水的方案，实现从制备水合物工厂到农场，一“罐”到底服务。
7.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术 方案：
8.一种固态二氧化碳水合物储运罐，其包括外层保护套、控制显示屏、快 拆式螺母、卡箍连接装置、密封盖、排气阀体、安全阀、压力表、保护提手、 保冷保温绝热层、控温加热带、筒体、密封条、内胆和内胆提手；所述内胆 设置在筒体内部，由卡箍连接装置连接密封盖和筒体，由密封条在密封盖和 筒体之间密封；保护提手与密封盖通过螺钉连接，安全阀、由压力表和排气 阀体组成的排气装置与密封盖连接。
9.作为本发明所述的一种固态二氧化碳水合物储运罐的一种优选方案，其 中：所述的密封盖上面安装有保护提手、安全阀、压力表、排气阀体。
10.作为本发明所述的一种固态二氧化碳水合物储运罐的一种优选方案，其 中：所述筒体和密封盖连接用卡箍连接装置，且筒体外壁有外层保护套；由 筒体和密封盖进行压力
保护，由外层保护套进行温度保护和控温释放气体。
11.作为本发明所述的一种固态二氧化碳水合物储运罐的一种优选方案，其 中：所述的卡箍连接装置由左右两半环组成，一端用螺母螺栓连接，另一端 用快拆式螺母连接。
12.作为本发明所述的一种固态二氧化碳水合物储运罐的一种优选方案，其 中：所述的外层保护套内部有两层，保冷保温绝热层和控温加热带组成，外 层保护套的外壁设置控制显示屏，显示屏可显示和控制控温加热带运行状态。
13.作为本发明所述的一种固态二氧化碳水合物储运罐的一种优选方案，其 中：所述的内胆用于装载装固体二氧化碳水合物，内胆入口有内胆提手，方 便内胆放入或拿出筒体。
14.作为本发明所述的一种固态二氧化碳水合物储运罐的一种优选方案，其 中：所述的排气阀体上安装有压力表，可根据压力调节排气阀体上的旋钮， 方便气体匀速排放。
15.作为本发明所述的一种固态二氧化碳水合物储运罐的一种优选方案，其 中：所述的安全阀与密封盖连接，一旦超过设计压力，即可排气泄压。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1)通过结构优化，高效储运，方便使用。固态二氧化碳水合物可以快速 装填封存，气体排放后，可快速处理分解后的剩余水。
18.2)通过外层保护装置和显示屏控制器控制温度，升温加速水合物分解释 放二氧化碳气体，方便快捷。
19.3)通过以上设计将装填、储运、释放和剩余水处理功能整合在一起，最 终以罐状储运装置展现，可实现从制备水合物工厂到农场一“罐”到底。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细 实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动 性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
21.图1为本专利产品斜视示意图。
22.图2为本专利拆分结构示意图。
23.图3为本专利产品主视示意图。
24.图4为本专利产品侧视示意图。
25.图中；1
‑
外层保护套，2
‑
控制显示屏，3
‑
快拆式螺母，4
‑
卡箍连接装置， 5
‑
密封盖，6
‑
排气阀体，7
‑
安全阀，8
‑
压力表，9
‑
保护提手，10
‑
保冷保温绝 热层，11
‑
控温加热带，12
‑
筒体，13
‑
密封条，14
‑
内胆，15
‑
内胆提手。
具体实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 对本发明的具体实施方式做详细的说明。
27.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发 明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以 在不违背本发明内
涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体 实施方式的限制。
28.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为 便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示 意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应 包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
29.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发 明的实施方式作进一步地详细描述。
30.实施例1
31.把内胆14放入固态二氧化碳水合物生成装置，当内胆14中填满固态二 氧化碳水合物后，用内胆提手15将内胆14提出，放入筒体12。将密封条13 放到筒体12上后，迅速盖上密封盖5，固定好卡箍连接装置4，拧上快拆式 螺母3，迅速密封。之后放入冷藏运输车中运往农场。当离开冷藏运输车后， 套上外层保护套1。该储运罐有一定的保冷能力，但不可长时间放在太阳下暴 晒，以免温度过高，水合物分解，压力超过设定压力，安全阀7开启，气体 释放。
32.当农场需要二氧化碳做气体肥料时，将输气管和排气阀体6相连。根据 压力表8读数，通过控制显示屏2设定温度，开启控温加热带11，对筒体12 进行加热，加速固态二氧化碳水合物分解，生成二氧化碳气体。
33.当气体释放完毕后，通过控制显示屏2关闭控温加热带11，看压力表8 显示罐内压力为0时，方可拧下快拆式螺母3，拆下卡箍连接装置4，打开密 封盖5，将内胆14提走，内胆14中分解剩余的水还可重新利用。
34.以上所述仅为本专利的较佳实施例而已，并不用以限制本专利，凡在本 专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本专利的保护范围之内。
35.压力校核
36.①
储运装置内胆筒体强度设计
37.工作压力：p
w
＝ρgh＝1113
×
9.8
×
0.27＝0.03mpa
38.设计压力：p＝1.1p
w
＝0.033mpa
39.计算压力：p
c
＝0.033mpa
40.设计温度：t＝0℃
41.筒体材料：06cr19ni10
42.筒体外径：d
o
＝150mm(无缝钢管)
43.腐蚀裕量：c2＝0.5mm
44.焊缝系数：φ＝1.0
45.查许用应力表，得06cr19ni10在设计温度下的许用应力[σ]
t
＝137mpa
[0046]
计算壁厚：
[0047]
设计壁厚：s
d
＝s c2＝0.5 0.5＝1mm
[0048]
查表，取钢板负偏差c1＝0.18mm
[0049]
名义壁厚：s
n
＝s
d
c1＝1 0.18＝1.18mm
[0050]
圆整后取名义壁厚：s
n
＝2mm
[0051]
即，实际厚度大于等于名义壁厚即可，实际壁厚选用2mm。
[0052]
检查s
n
＝2mm时，
[0053]
计算压力：p
c
＝0.033mpa
[0054]
筒体外径：d
i
＝d
o
‑2×
s
n
＝146mm
[0055]
有效壁厚：δ
e
＝s
n
‑
c1‑
c2＝2
‑
0.5
‑
0.18＝1.32mm
[0056]
校核：
[0057]
σ
t
＜[σ]
t
，符合强度需求，故取实际壁厚s
n
＝2mm合适。
[0058]
②
储运装置内胆封头强度设计
[0059]
工作压力：p
w
＝ρgh＝1113
×
9.8
×
0.27＝0.03mpa
[0060]
设计压力：p＝1.1p
w
＝0.033mpa
[0061]
计算压力：p
c
＝0.033mpa
[0062]
设计温度：t＝0℃
[0063]
计算直径：d
c
＝146mm
[0064]
腐蚀裕量：c2＝0.5mm
[0065]
焊缝系数：φ＝1.0
[0066]
查许用应力表，得06cr19ni10在设计温度下的许用应力[σ]
t
＝137mpa，查 表，特征结构系数k＝0.35
[0067]
平盖计算厚度：
[0068]
设计壁厚：s
dp
＝s
p
c2＝1.34 0.5＝1.84mm
[0069]
查表，取钢板负偏差c1＝0.1mm
[0070]
名义壁厚：s
np
＝s
d
c1＝1.84 0.1＝1.94mm
[0071]
圆整后取名义壁厚：s
np
＝2mm
[0072]
即，实际厚度大于名义壁厚即可，实际壁厚选用2mm。
[0073]
检查s
np
＝2mm时，
[0074]
计算压力：p
c
＝0.033mpa
[0075]
计算直径：d
c
＝146mm
[0076]
有效壁厚：δ
n
＝s
np
‑
c1‑
c2＝2
‑
0.1
‑
0.5＝1.4mm
[0077]
校核：
[0078]
σ
t
＜[σ]
t
，符合强度需求，故取实际壁厚s
np
＝2mm合适。
[0079]
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本 发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的 部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特 征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况 进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并 不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有 技术方案。