球形储罐保温结构的制作方法

1.本实用新型涉及储罐领域，特别涉及一种球形储罐保温结构。


背景技术：

2.随着我国钢铁工业迅猛发展和产能置换，炼钢转炉逐渐大型化，与之配套的汽化冷却系统中大型化球形蓄热器得到广泛应用。球形储罐类型的球形蓄热器相比于同等容积的其它储罐具有占地面积小，用钢量少，表面积小等优势。由于球形蓄热器储存有饱和水蒸汽，工作温度高，罐体外需要保温来降低散热损失。球面保温相比于常规圆筒形容器保温难度高，因此，保温结构的好坏直接影响保温效果和外表美观。球形蓄热器属于三类压力容器，使用过程中需定期复检球壳焊缝，包覆于外面的保温结构随之也要拆除后重新包覆。
3.现有技术中有一种方式采用保温钉固定保温层，在这种方式中，球形储罐的保温结构由球形框架层、球形保温层、保温钉、球形保护层组成。球形框架层贴敷于球形储罐球壳外表面，球形框架层由纬条和经条交织而成,经纬条外表面设有保温钉。保温层包覆固定于球形框架层外，保护层包覆于保温层外。保温层主要通过保温钉实现一定的固定。上述方式具有诸多的缺点，例如，通过经纬条焊接式形成的球形框架层结构包覆在球壳外表面，对于球形储罐后续焊缝质量探伤检测、保温结构拆卸十分不便，只能采用破坏性拆卸，保温结构可利用性不强；经线条采用分段结构焊接在纬线条上，对于球形储罐下半部分保温承重不利；球形保护层直接覆盖在保温层之上，没有内部结构支撑，受重力作用后宜变为椭球状；经、纬条外表面保温钉密集，不利于包裹重质保温层。
4.无论是直接焊接在球罐上的保温钉，还是贴敷于球罐表面框架层焊接保温钉的方式，不仅增加了球罐检查工作量，还加大了复检球壳焊缝时拆除保温结构的工作量，同时保温结构无法得到再利用。外保护层直接附着于保温层上，长期运行后造成球罐保温上半球塌陷下半球拖拽，外保温结构整体变形，既影响保温效果，又影响外表美观。因此，需要一种新的球形储罐保温结构以解决至少上述问题之一。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种球罐保温结构，其能够确保球形储罐保温效果的同时保证保温层和外保护层不变形，且具有可拆卸性和重复利用性，降低对复检球壳焊缝作业时的影响。
6.本实用新型实施例的具体技术方案是：
7.一种球形储罐保温结构，所述球形储罐保温结构包括：
8.用于包覆球形储罐的框架结构，其包括多个经线固定带和多个纬线固定带；
9.设置在所述框架结构与所述球形储罐之间的多个支撑件，所述支撑件的一端与所述框架结构相连接，所述支撑件的另一端抵住所述球形储罐以使两者之间形成间隙；
10.保温层，包括设置在所述间隙中的多块保温块；
11.连接在所述框架结构上的外保护层，所述外保护层包覆在所述框架结构的外侧，
并包覆所述保温层。
12.优选地，所述框架结构还包括位于所述球形储罐顶部和底部的两个固定圈机构，所述固定圈机构套设在所述球形储罐的人孔颈上，所述经线固定带的两端分别连接在所述球形储罐顶部和底部的两个固定圈机构上。
13.优选地，所述固定圈机构包括具有两个半圆环的固定圈，两个所述半圆环之间采用螺栓方式连接，所述固定圈的外侧沿周向方向开设有多个连接孔，所述经线固定带通过穿过所述连接孔的拉环与所述固定圈相连接，所述拉环与所述经线固定带之间采用螺栓方式连接。
14.优选地，所述纬线固定带与所述经线固定带相交处具有向所述球形储罐一侧凹进的弯曲部，所述经线固定带穿过所述弯曲部，以使所述纬线固定带和所述经线固定带的外侧平整。
15.优选地，所述经线固定带与所述纬线固定带相交处采用沉头螺栓连接，以使所述经线固定带的外侧平整。
16.优选地，一个所述经线固定带被分成两段，两段所述经线固定带相对的端部通过可调螺栓连接。
17.优选地，两段所述经线固定带相对的端部分别连接有具有贯穿孔的第一导向连接座和具有贯穿孔的第二导向连接座，所述可调螺栓穿过所述第一导向连接座和所述第二导向连接座的贯穿孔以使两段所述经线固定带对准。
18.优选地，所述外保护层包括多块外保护板，所述外保护板通过抽芯铆钉固定在所述经线固定带和/或所述纬线固定带上。
19.优选地，相邻所述经线固定带之间和/或相邻所述纬线固定带之间连接有线体，所述线体用于束缚所述保温块以使所述保温块紧贴所述球形储罐
20.本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：
21.本技术中的球形储罐保温结构通过支撑件使得框架结构与球形储罐之间形成间隙，将保温层设置在框架结构与所述球形储罐之间的间隙中，通过外侧的框架结构实现对保温层的固定，同时，外保护层也连接在框架结构上，采用上述方式可以有效保证保温层和外保护层不会受重力作用发生变形，框架结构与球形储罐之间不存在焊接，避免焊接带来的不利影响。另外，在满足球形储罐保温要求同时可保证保温结构外表美观，而且球形储罐保温结构具有可拆性和重复利用性，对于定期复检焊缝的压力球形储罐的保温非常有利。
22.参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
23.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
24.图1为本实用新型实施例中球形储罐保温结构中框架结构的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例中球形储罐保温结构的局部剖面图；
26.图3为本实用新型实施例中固定圈机构的俯视图；
27.图4为本实用新型实施例中固定圈机构的正视图；
28.图5为本实用新型实施例中经线固定带和纬线固定带连接处的结构示意图。
29.以上附图的附图标记：
30.1、支撑件；2、框架结构；21、经线固定带；211、可调螺栓；212、第一导向连接座；213、第二导向连接座；22、纬线固定带；221、弯曲部；23、固定圈机构；231、固定圈；2311、连接孔；2312、环形带；2313、底板；232、拉环；24、沉头螺栓；3、保温层；4、外保护层；5、球形储罐；51、人孔。
具体实施方式
31.结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.为了能够确保球形储罐保温效果的同时保证保温层和外保护层不变形，且具有可拆卸性和重复利用性，降低对复检球壳焊缝作业时的影响，在本技术中提出了一种球形储罐保温结构，图1为本实用新型实施例中球形储罐保温结构中框架结构的结构示意图，图2为本实用新型实施例中球形储罐保温结构的局部剖面图，如图1和图2所示，球形储罐保温结构可以包括：用于包覆球形储罐5的框架结构2，其包括多个经线固定带21和多个纬线固定带22，经线固定带21和纬线固定带22相交连接形成球形轮廓；设置在框架结构2与球形储罐5之间的多个支撑件1，支撑件1的一端与框架结构2相连接，支撑件1的另一端抵住球形储罐5以使两者之间形成间隙；保温层3，包括设置在间隙中的多块保温块；连接在框架结构2上的外保护层4，外保护层4包覆在框架结构2的外侧，并包覆保温层3。
34.如图1所示，本技术中的球形储罐保温结构采用框架结构2，框架结构2用于包覆球形储罐5。框架结构2包括多个经线固定带21和多个纬线固定带22。经线固定带21和纬线固定带22的曲率可以与球形储罐5的外壁曲率基本保持一致，从而可以在间隙中安装厚度完
全相同的保温块，避免出现保温块在半径方向出现晃动，另外还可以确保外保护层4的圆度和表面美观。经线固定带21沿球形储罐5的赤道线方向均匀分布，经线固定带21的间距可以在1000mm～1500mm之间。纬线固定带22与球形储罐5赤道线平行，并沿经线方向均布，纬线固定带22间距可以在2000mm～3000mm之间。
35.如图2所示，经线固定带21下表面焊接有支撑件1，支撑件1两端分别抵住框架结构2与球形储罐5以使两者之间形成间隙，该间隙用于设置保温层3。支撑件1与球形储罐5的表面接触处设有支腿垫板，以防止支撑件1移动划伤球形储罐5表面及防腐层。支撑件1支撑在球形储罐5外表面上，支撑件1的间距可以在500mm～1000mm之间。
36.作为可行的，经线固定带21和纬线固定带22尽可能采用整根扁钢，以减少焊接接头，确保拉结强度。若出现经线固定带21和纬线固定带22需要延长进行搭接，可以采用对焊方式，为确保搭接强度，在朝向球形储罐5侧焊接连接板，连接板长度为6～8倍固定带宽度，连接板分别与搭接的固定带相焊接。
37.如图1所示，经线固定带21和纬线固定带22相交连接形成球形轮廓，球形轮廓与球形储罐5相匹配。经线固定带21和纬线固定带22相交连接处可以采用螺栓方式连接，以确保经线固定带21和纬线固定带22可拆卸和二次再利用。图5为本实用新型实施例中经线固定带和纬线固定带连接处的结构示意图，如图5所示，纬线固定带22与经线固定带21相交处具有向球形储罐5一侧凹进的弯曲部221，经线固定带21穿过弯曲部221，以使纬线固定带22和经线固定带21的外侧平整，从而保证框架结构2外边面平整度，进而确保外保护层4表面平滑度。
38.为了使得经线固定带21和纬线固定带22能够挂在球形储罐5的外表面，避免与球形储罐5发生焊接等直接连接，进而一方面避免对球形储罐5的外表面造成损伤，另外一方面可以使得框架结构2与球形储罐5之间处于可拆卸状态，便于后期复检球壳焊缝时将整个球形储罐保温结构拆除，且拆除后可以重复利用，图3为本实用新型实施例中固定圈机构的俯视图，图4为本实用新型实施例中固定圈机构的正视图，如图1、图3和图4所示，框架结构2可以包括：位于球形储罐5顶部和底部的两个固定圈机构23。固定圈机构23套设在球形储罐5的人孔51颈上。经线固定带21的两端分别连接在球形储罐5顶部和底部的两个固定圈机构23上。通过球形储罐5顶部的固定圈机构23在上方拉住经线固定带21，球形储罐5底部的固定圈机构23在下方拉住经线固定带21，以使其向球形储罐5底部收拢。
39.如图3和图4所示，为了便于固定圈机构23安装到球形储罐5的人孔51颈上，固定圈机构23至少包括具有两个半圆环的固定圈231。两个半圆环之间采用螺栓方式连接，如此以实现两个半圆环之间的可重复拆卸安装，便于后期复检球壳焊缝时将整个球形储罐保温结构拆除。固定圈231的外侧沿周向方向开设有多个连接孔2311，连接孔2311可以呈矩形，连接孔2311用于连接经线固定带21。固定圈231具有沿竖直方向延伸的环形带2312和沿水平方向延伸的底板2313，连接孔2311位于底板2313上，两个半圆环相对的环形带2312处采用螺栓方式连接。
40.作为可行的，如图4所示，经线固定带21通过穿过连接孔2311的拉环232与固定圈231相连接，拉环232与经线固定带21之间采用螺栓方式连接。经线固定带21位于拉环232的两端之间，经线固定带21、拉环232的两端通过螺栓穿过实现连接，如此以实现经线固定带21和固定圈231之间的可重复拆卸安装，便于后期复检球壳焊缝时将整个球形储罐保温结
构拆除。
41.作为可行的，一个经线固定带21可以被分成两段，两段经线固定带21相对的端部通过可调螺栓211连接。上段的上端点和下段的下端点分别通过拉环232与球形储罐5顶部和底部的固定圈机构23连接。如图2所示，两段经线固定带21相对的端部分别连接有具有贯穿孔的第一导向连接座212和具有贯穿孔的第二导向连接座213，可调螺栓211穿过第一导向连接座212和第二导向连接座213的贯穿孔以使两段经线固定带21对准。通过上述方式可以确保两段经线固定带21连接处不会出现偏心。可调螺栓211可以采用涨紧螺栓。进一步的，两段经线固定带21的连接处可以位于球形储罐5赤道线上的支撑件1以下部位，以便于安装可调螺栓211和保证经线固定带21曲率。通过可调螺栓211可以调节经线固定带21的涨紧力，使其更好的束缚在球形储罐5的外侧。
42.通过上述框架结构2以代替现有技术中的保温钉结构，第一可以降低保温钉焊接工程量，第二可以用于固定保温层3和外保护层4，第三可以确保保温结构外形平滑度和美观。
43.如图2所示，保温层3位于框架结构2与球形储罐5之间的间隙中。保温层3可以包括设置在间隙中的多块保温块，保温块通过经线固定带21和纬线固定带22之间的空隙处安装至间隙中。保温层3可以紧贴球形储罐5的外壁，以实现对球形储罐5的保温。保温层3材料不局限于复合硅酸盐、硅酸铝面、岩棉等等。
44.进一步的，保温层3的外表面与框架结构2的外表面平齐，即与经线固定带21和纬线固定带22齐平。保温层3的容重一般不宜超过128kg/m3,容重太大易造成下半球保温结构变形。相邻经线固定带21之间连接有如金属线一类的线体，线体用于束缚保温块以使保温块紧贴球形储罐5。相邻纬线固定带22之间也可以连接有线体，线体用于束缚保温块以使保温块紧贴球形储罐5。线体可以将保温块与纬线固定带22、经线固定带21相连接固定。
45.通过上述方式，保温层3镶嵌固定在经线固定带21和纬线固定带22上，可以防止球形储罐5下半球保温层3荷载作用在上半球保温层3上，以及长期使用保温层3受热变形，影响整体保温效果。
46.如图2所示，外保护层4连接在框架结构2上，外保护层4包覆在框架结构2的外侧，并包覆保温层3。具体而言，外保护层4可以包括多块外保护板，外保护板通过抽芯铆钉固定在经线固定带21和/或纬线固定带22上。保护板的曲率与球罐外壁曲率保持一致，确保外保护层4平滑度和表面美观。
47.外保护层4可以镀锌铁皮、彩钢板、铝皮、铝塑板等等，在本技术中并不对其做任何限定。通过上述方式可以实现外保护板从经线固定带21和纬线固定带22上方便的拆卸下来，便于后期复检球壳焊缝时将整个球形储罐保温结构拆除。另外，外保护层4承重作用于框架结构2上，不会对保温层3造成形变影响。
48.为了确保外保护层4的外形美观，外保护层4厚度不宜大于0.5mm。
49.在本技术中还提出了一种球形储罐保温结构的安装方法，可以包括以下步骤：
50.在球形储罐5的外表面安装包覆球形储罐5的框架结构2，框架结构2中的经线固定带21和纬线固定带22之间通过螺栓方式连接。
51.在本实施方式中，可以先将固定圈机构23安装至球形储罐5顶部，具体将两个半圆环的固定圈231采用螺栓方式连接在一起，从而套设安装在球形储罐5的人孔51颈上。再将
经线固定带21通过穿过连接孔2311的拉环232与固定圈231相连接，拉环232与经线固定带21之间采用螺栓方式连接。之后将固定圈机构23安装至球形储罐5底部，具体将两个半圆环的固定圈231采用螺栓方式连接在一起，从而套设安装在球形储罐5的人孔51颈上。再将经线固定带21的下端的与底部的固定圈231相连接。最后可以在经线固定带21上安装纬线固定带22，经线固定带21穿过弯曲部221，以使纬线固定带22和经线固定带21的外侧平整。经线固定带21与纬线固定带22相交处采用沉头螺栓24连接，以使经线固定带21的外侧平整。
52.在框架结构2与球形储罐5之间设置支撑件1，支撑件1两端分别抵住框架结构2与球形储罐5以使两者之间形成间隙。支撑件1可以直接连接在经线固定带21的内侧，随着经线固定带21的安装就抵住球形储罐5，也可以在经线固定带21安装后，再安装至框架结构2与球形储罐5之间。在支撑件1与球形储罐5的表面接触处设置支腿垫板。
53.进一步的，若一个经线固定带21可以被分成两段，此时可以通过第一导向连接座212和第二导向连接座213上的可调螺栓211调节经线固定带21的松紧程度，从而使其更好的束缚在球形储罐5的外侧。
54.将多块保温块由经线固定带21和纬线固定带22之间的空隙处安装至间隙中，并用连接在相邻经线固定带21和/或相邻纬线固定带22上的线体固定住，以使保温块贴近球形储罐5。
55.在上述步骤中，多块保温块填充安装至间隙中，并用连接在相邻经线固定带21和/或相邻纬线固定带22上的线体连接固定住，从而使得保温块承重在框架结构2上。多块保温块彼此之间拼接包覆满整个球形储罐5的外表面。
56.将多块外保护板通过抽芯铆钉固定在经线固定带21和/或纬线固定带22上，以形成外保护层4。
57.在上述步骤中，在保温块安装完成以后，将多块外保护板安装在经线固定带21和/或纬线固定带22的外侧，以形成外保护层4。
58.本技术中的球形储罐保温结构通过支撑件1使得框架结构2与球形储罐5之间形成间隙，将保温层3设置在框架结构2与球形储罐5之间的间隙中，通过外侧的框架结构2实现对保温层3的固定，同时，外保护层4也连接在框架结构2上，采用上述方式可以有效保证保温层3和外保护层4不会受重力作用发生变形，框架结构2与球形储罐5之间不存在焊接，避免焊接带来的不利影响。另外，在满足球形储罐5保温要求同时可保证保温结构外表美观，而且球形储罐保温结构具有可拆性和重复利用性，对于定期复检焊缝的压力球形储罐5的保温非常有利。
59.披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由
…
构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。