[發明專利]一種雙盤浮頂儲罐的浮頂及其保溫方法

無效

• 申請號: 200910024158.1
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101693481A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 吳江濤;陸雅紅;肖禮軍;楊春來
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B65D88/34
• 分類號: B65D88/34
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明涉及原油儲罐保溫技術領域，特別涉及一種雙盤浮頂儲罐的浮頂。

技術背景

近年來我國對儲罐的設計、施工技術已比較成熟，具備了一定水平。而隨著國民經濟的不斷增長，國內儲罐的數量也持續增加。但是從近年來油庫運行的狀況來看，我國儲罐的設計、施工技術過于依賴經驗，致使運行過程中耗能較大，成本較高。所以提高儲罐技術水平、進行相應的技術改進，進而減少能耗對于我國儲運行業有著重要意義，在這個以節能為主題的時代也這成為當務之急。

通過對儲罐能耗的分析，罐頂散熱所導致的能耗不可忽視。浮頂是儲罐罐頂的一種型式，它是一覆蓋在油面上，并隨著油面升降的盤狀結構物。由于浮頂與油面間幾乎不存在氣體空間，因而可以極大地減少油品蒸發損耗，同時還可以減少油氣對大氣的污染，減少發生火災的危險性。所以浮頂罐被廣泛用來儲存原油、汽油等易揮發油品。特別是對于收發作業比較頻繁的礦場和煉廠油庫。中轉油庫以及長輸管道的首、末站，推廣使用浮頂罐將能收到更好的經濟效益。

浮頂的結構型式有雙盤式和單盤式兩種。雙盤式浮頂有上、下兩層蓋板，兩層蓋板之間由邊緣環板、徑向隔板和環向隔板分割為若干互不相同、互不滲漏的隔艙。傳統來說，儲罐保溫主要指的是對儲罐罐壁的保溫，國內油罐大多不對浮頂進行保溫。由于浮頂面積占儲罐表面積的比重較大，導致油庫整體由散熱引起的費用可觀，近些年來一些油庫也逐漸認識到浮頂保溫的重要性，并有不少已經投入實施，并有一定的節能效果。然而，近年來對浮頂保溫的大多為單浮頂，雙浮頂由于空氣腔的存在，一般都認為其隔熱效果較好，不采取保溫措施。事實上，雖然空氣的導熱系數較小，雙浮頂導熱較差，但上下浮頂間距較小，自然對流與輻射相對較大，導致浮頂散熱較大。

發明內容

本發明的目的在于提出一種對雙盤浮頂儲罐進行浮頂保溫的高效方法，該方法能有效的減少由浮頂散熱帶來的能耗損失，達到節約能源、降低成本的目的，可用于指導儲罐的建設與運行工作。

一種雙盤浮頂儲罐的浮頂保溫方法，該方法包括以下步驟：

(1)建立雙盤浮頂儲罐的溫度場數學模型，計算出二維非穩態導熱情況下雙盤浮頂儲罐的溫度場分布；

(2)根據步驟(1)得出的雙盤浮頂儲罐的溫度場分布，計算分析，得出最優保溫方式：在雙盤浮頂儲罐的浮頂底板上表面設置保溫層。

對儲罐豎向截面采用非均勻方式劃分網格，根據所述網格所畫節點，列出各節點差分方程，其中節點包括內節點、絕熱邊界節點、平直對流邊界點、對流角點和對流絕熱角點，連列各差分方程，通過編程計算，得到儲罐冷卻過程溫度場分布情況。

根據(1)所述冷卻過程儲罐溫度場，可計算得出雙盤浮頂的散熱密度，根據散熱密度確定在雙盤浮頂儲罐的浮頂底板上表面設置保溫層。

所述步驟(2)中的保溫層是保溫隔熱涂料(厚度大于等于0.5mm)、巖棉保溫層(厚度大于等于1cm)、石棉制品保溫層(厚度大于等于1cm)、玻璃棉保溫層(厚度大于等于1cm)、珍珠巖制品保溫層(厚度大于等于1cm)、蛭石制品保溫層(厚度大于等于1cm)、復合硅酸鹽制品保溫層(厚度大于等于1cm)、聚氨酯制品保溫層(厚度大于等于1cm)或聚乙烯制品保溫層(厚度大于等于1cm)。

一種雙盤浮頂儲罐的浮頂，所述浮頂底板上表面設置保溫層；所述保溫層是保溫隔熱涂料、巖棉保溫層、石棉制品保溫層、玻璃棉保溫層、珍珠巖制品保溫層、蛭石制品保溫層、復合硅酸鹽制品保溫層、聚氨酯制品保溫層或聚乙烯制品保溫層。

本發明比計算較了雙盤浮頂不加保溫層、頂板加保溫層以及底板上表面加保溫層情況下頂的散熱情況，可得對雙盤浮頂儲罐的浮頂進行保溫的最優保溫方式為：在雙盤浮頂的地板設置保溫層。

附圖說明：

圖1為本發明中雙盤浮頂結構示意圖；其中1為浮頂頂板，2為中心管，3為桁架，4為環形隔板，5為浮頂底板

圖2為本發明案例的模型簡化圖；

圖3為本發明案例的網格圖；

圖4為本發明案例的雙浮頂中各部分能耗的熱流密度圖；

圖5為本發明案例的雙浮頂不同保溫方式及無保溫能耗的熱流密度比較圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明或者發明做進一步詳細描述：

一種雙盤浮頂儲罐的浮頂保溫方法，該方法包括以下步驟：

(1)建立雙盤浮頂儲罐的溫度場數學模型，計算出二維非穩態導熱情況下雙盤浮頂儲罐的溫度場分布；

(2)根據步驟(1)得出的雙盤浮頂儲罐的溫度場分布，計算分析，得出最優保溫方式：在雙盤浮頂儲罐的浮頂底板上表面設置保溫層。