[發明專利]具有緩沖式多層承壓結構的壓力容器

無效

• 申請號: 201110230215.9
• 申請日: 2011-08-11
• 公開（公告）號: CN102305290A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 鄭勁松
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F16J12/00
• 分類號: F16J12/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明涉及壓力容器領域，尤其是一種承受高壓的壓力容器。?

背景技術

壓力容器，是能承受內壓或外壓的密閉容器。目前容器承壓結構都是一層結構，或者多層包扎結構。對于超高壓容器，采用一層必須提高壁厚和選用高強度材料，采用多層包扎可以用比較薄的材料多層包扎后增加壁厚和改善受力狀況，是一種比較好的結構形式，多用于高壓容器制造中。對于深海探測器，隨著水深度增加，容器承受的外壓也隨之提高，深度每增加1000米，外壓將增加10Mpa左右。因此容器在萬米深度的海底，將承受高達100Mpa的外壓，如果采用一層結構，對于材料強度要求和容器壁厚度要求很高，也對于制造工藝難度大大提高和對于制成壁內部缺陷非常敏感。?

發明內容

為了克服已有現有的高壓壓力容器的制造工藝要求高、成本高的不足，本發明提供一種降低制造工藝、降低成本、承壓能力良好的具有緩沖式多層承壓結構的壓力容器。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：?

一種具有緩沖式多層承壓結構的壓力容器，包括內層壁、中間層壁和外層壁，所述內層壁與中間層壁之間形成內壓力腔體，所述內層壁通過固定支撐件與所述中間層壁固定連接，所述中間層壁和外層壁之間形成外壓力腔體，所述中間層壁通過固定支撐件與所述外層壁固?定連接。?

進一步，所述中間層壁有至少兩層，相鄰的中間層壁之間形成中間壓力腔體，相鄰的中間層壁之間通過固定支撐件固定連接。?

在相鄰的壓力腔體之間安裝用以控制各個腔體間壓力差的定壓差閥。?

所述定壓差閥與所述固定支撐件呈一體。?

所述固定支撐件有至少三個，各個固定支撐件等間隔分布在一圈上。?

本發明的技術構思為：采用緩沖式多層容器壁，包括內層壁，若干中間層壁和外層壁和各層之間的腔體，各層之間固定用結構和控制各個腔體間壓力差用定壓差閥結構。通過各層腔體充滿緩沖式壓力，讓很高的壓力，在多層結構中分解，讓每一層承受的壓力降低下來，每一層承受的壓力之和就是總壓力。例如：模擬容器處于1萬米深海中，此時容器外壁外存在100Mpa海水壓力，我們采用5層緩沖式結構，從外層到內層每層依次承受5Mpa，25Mpa，40Mpa，25Mpa，5Mpa，這是一個設計方案，你也可以根據實際情況確定層數和不同的壓力分配方案，并考慮每層安全系數。?

本發明把分層設計思想引入壓力容器設計中，把超高壓力分層后層層承擔，有效減小了每一層上的壓力，降低容器的材料，制造要求。?

本發明的有益效果主要表現在：降低制造工藝、降低成本、承壓能力良好。?

附圖說明

圖1是具有緩沖式多層承壓結構的壓力容器的結構示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。?

參照圖1，一種具有緩沖式多層承壓結構的壓力容器，包括內層壁1、中間層壁2和外層壁3，所述內層壁1與中間層壁2之間形成內壓力腔體4，所述內層壁1通過固定支撐件7與所述中間層壁2固定連接，所述中間層壁2和外層壁3之間形成外壓力腔體5，所述中間層壁2通過固定支撐件7與所述外層壁3固定連接。?

所述中間層壁2有至少兩層，相鄰的中間層壁之間形成中間壓力腔體6，相鄰的中間層壁之間通過固定支撐件7固定連接。?

在相鄰的壓力腔體之間安裝用以控制各個腔體間壓力差的定壓差閥8。所述定壓差閥8與所述固定支撐件7呈一體。?

所述固定支撐件7有至少三個，各個固定支撐件7等間隔分布在一圈上。?

圖1是圓柱形容器的多層結構截面圖1，描述容器多層緩沖承壓結構的截面圖，每一層都是同軸，形成密閉腔體，腔體中可以根據設計充滿壓力介質。?

本實施例中，具體描述多層結構容器各個腔體分布及壓力分配情況。我們假設內腔體為真空，壓力為0Mpa，腔體1充滿壓力為5Mpa的介質，腔體2充滿壓力為30Mpa的介質，腔體3充滿壓力為70Mpa的介質，腔體4充滿壓力為95Mpa的介質，假設外部環境的壓力為100Mpa。因此，容器共承受100Mpa外壓，但是實際上每一層承受的壓力遠小于100Mpa，內層承壓5Mpa，中間層1承壓25Mpa，中間層2承壓40Mpa，中間層3承壓25Mpa，外層承壓5Mpa。?