一种不锈钢波纹隔膜板储罐的制作工艺流程

　　不锈钢波纹隔膜板储罐的制作方法

　　【技术领域】

　　[0001]本发明涉及一种不锈钢波纹隔膜板储罐。

　　【背景技术】

　　[0002]不锈钢储罐在白酒、葡萄酒、酿醋等的储存工艺环节中应用广泛，推动了行业发展。这些不锈钢储罐都设有与外界直接相通的呼吸器，用来补偿罐内液位的变化。这种呼吸器虽然保正了储罐的安全，但罐内液体的可挥发成分会通呼吸口挥发到空气中，引起储液成分的变化。

　　[0003]目前在一些非储罐类设备(比如气囊压榨机、隔膜栗)上采用了橡胶类的隔膜，但不宜借用为储罐隔膜，橡胶与液体长期大面积接触的话会引起液体成分的变化，造成污染。浮顶罐的浮顶虽然可以随液面一起升降，但结构复杂，且密封圈容易对液体造成污染，同样不适合储储罐。

　　【发明内容】

　　[0004]本发明创造的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种不锈钢波纹隔膜板储罐，与现有技术相比，具有材料稳定、起伏方便、对液体无影响的优点。

　　[0005]为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案为:

　　一种带有不锈钢波纹隔膜板的储罐，包括罐体，所述罐体的上部有进液口和排气口，所述罐体内设有一个不锈钢隔膜，不锈钢隔膜与外缘与罐体内壁焊接密封连接固定，不锈钢隔膜位于进液口以及排气口下方，储罐内的液体置于不锈钢隔膜以下；

　　不锈钢隔膜上设有上下连续起伏的波纹；同一不锈钢隔膜上的波纹的密度沿朝向圆心的径向方向逐渐变密，即波长逐渐变短；不同不锈钢隔膜随着直径越大波纹振幅越大；

　　不锈钢隔膜的中心设有不锈钢爆破片；

　　沿圆形不锈钢隔膜的由外到内的径向方向，振幅保持一致，波纹设有三种，位于最外侧的波纹的波长为波纹三倍振幅、中部的波纹波长为波纹的两倍振幅、内侧波纹波长为波纹的一倍振幅。

　　[0006]优选的，当不锈钢隔膜直径小于等于1500mm时，不锈钢隔膜为一整体圆板，波纹为对应的圆形，所有圆形波纹为同心圆。

　　[0007]优选的，当不锈钢隔膜直径大于1500mm时，不锈钢隔板采用拼接结构:位于中心的中心圆盘，中心圆盘外侧为形状尺寸相同的类扇形单元，类扇形单元的顶端为与中心圆盘对应的弧形结构，剩余为扇形结构；中心圆盘与类扇形单元拼接成为整体的圆形；

　　中心圆盘上设有圆形波纹，类扇形单元上设有横向波纹，横向波纹垂直于波纹所在扇形单元的中心对称轴，位于不同类扇形单上的对应波纹形成正多边形，正多边形与相邻两类扇形单元的边缘形成蛛网状。

　　[0008]优选的，还设有吊链，吊链的上端固定在储罐内壁、吊链的下端吊接在不锈钢隔膜上。

　　[0009]优选的，所述类扇形由至少两部分组成，相邻两部分的拼接线垂于不锈钢隔膜的径向方向。

　　[0010]优选的，当不锈钢隔膜的半径R小于等于100mm时，振幅为25mm ;当1?大于100mm小于等于2500mm时，振幅为50mm ;当R大于2500mm时，振幅为100mm+R/100mmo

　　[0011]本发明的工作原理以及有益效果表现在:

　　本发明设计了不锈钢波纹隔膜，其形状与罐体的内壁形状对应，一般是圆形的，隔膜的边缘与罐体的内壁满焊。波纹隔膜焊接在罐壁最上端，将液体阻隔在波纹隔膜以下，波纹起伏连续，用于补偿隔膜上下起伏。这样，即满足了隔膜的起伏要求，又避免了原橡胶材料对液体的污染。

　　[0012]不锈钢隔膜使液体被封闭在一个可变的弹性空间里，避免了物质挥发导致的液体变质

　　根据尺寸，本发明创造将隔膜分成两种结构，直径1500mm为分界线:

　　当不锈钢隔膜直径小于等于1500mm时，不锈钢隔膜为一整体圆板，波纹为对应的圆形，所个圆形波纹同心圆，可以冲压形成；

　　当不锈钢隔膜直径大于1500mm时，不锈钢隔板采用拼接的形式，位于中心的圆盘，圆盘外圈的类扇形结构，这样整体形成圆盘式的结构，具有加工方便的优点。

　　[0013]不锈钢波纹隔膜波纹密度由边缘到板中心逐渐变大以满足形变量逐渐变大的需要。

　　[0014]当罐体所有阀门关闭后，波纹隔膜、罐体形成一个密闭的空间。波纹隔膜在受到压力或拉力时会伸缩变形，能够随液体体积的变化而变化，从而抵消液体热胀冷缩带来的应力。

　　[0015]当罐体非正常情况下，即体积变化超过隔膜的的有效形变，罐内压力超过设计值时，隔膜中心的不锈钢爆破片会爆破泄压。液体体积的巨大变化一般是由高温带来的体积增大，因为在常温情况下，液体温度自然下降的空间有限，体积减小也非常有限。爆破片爆破压力的选择要根据储罐、隔膜、阀门等的耐压强度及罐内介质的危害程度来确定。

　　[0016]当储罐盛满液体时，此时隔膜处于水平位置，隔膜以下没有气相空间，储罐安全系数大。若不进行满罐储存，对于易挥发成分可燃的液体，可以通过进液口向罐内通惰性气体，但温度变化引起的体积变化要进行充分核算。

　　[0017]当罐直径较大且长期处于低液位时，波纹板长期处于垂下位置，容易失去弹性。设计吊链结构，用以减轻隔膜重力对隔膜的影响。

　　【附图说明】

　　[0018]图1是不锈钢波纹隔膜储罐配置图；

　　图2是小直径不锈钢波纹隔膜示意图；

　　图3是大直径储罐的排板结构示意图；

　　图4是大直径储罐波纹纹理结构视图；

　　图5是波纹波长以及波峰变化结构示意图；

　　图6是大直径储罐吊链结构。

　　【具体实施方式】

　　[0019]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

　　[0020]如图1所示，一种带有不锈钢波纹隔膜板的储罐1，包括罐体1，罐体I可以参照现有的结构，但应同时应保持3进料口和4进料口在薄膜以下。储罐I的上部(本实施例在罐体的上端，即罐体开始收口的位置处)设有一个不锈钢隔膜2。

　　[0021]因为罐体I的截面一般都是圆形的，因此不锈钢隔膜也为对应的圆盘结构，不锈钢隔膜的外壁与储罐内壁密封焊接固定。不锈钢隔膜位于进液口 3以及排气口 4上方，不锈钢隔膜2将储罐内的液体置于不锈钢隔膜以下；隔膜在沿罐体上端焊接时，应保持进/出气管附近的焊接位置较高，相对的另一端焊接位置较低，保证在装罐时，空气会被赶到排气阀附近排出储罐。

　　[0022]在不锈钢隔膜的中心设有不锈钢爆破片5，固定方式可以采用如下方式:在不锈钢隔膜的中心位置处设有一个通孔，通孔与不锈钢爆破片的外圈对应，不锈钢爆破片的外周与通孔焊接密封固定。

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　　023]不锈钢隔膜上设有上下连续起伏的波纹，波纹为环形结构(圆形或者正多边形，下面具体说明)；同一不锈钢隔膜波纹的密度沿径向方向朝向圆心波纹密度逐渐增加，即沿着不锈钢隔膜由外到内波长越来越短；不同薄膜直径越大波纹振幅越大。

　　[0024]为满足不同尺寸的隔膜加工，本发明创造将隔膜的结构按照尺寸分为两种: 当不锈钢隔膜直径小于等于1500mm时(比如1000mm、800mm、1200mm、1500mm)，不锈钢隔膜为一整体圆板，波纹为对应的圆形，所个圆形波纹同心圆；可以采用单个圆盘冲压形成；图2所示。

　　[0025]当不锈钢隔膜直径大于1500_时，不锈钢隔板由下面几部分组成:位于中间的中心圆盘6，中心圆盘外的类扇形单元7，每个类扇形单元形状结构相同，之所称之为类扇形结构，是因为类扇形结构的顶端为与中心圆盘对应的圆弧结构，其他不变；类扇形结构由至少两部分组成，相邻两部分的拼接线垂于不锈钢隔膜的径向方向；当本实施例采用两部分组成的形式，当然如果尺寸很大，可以采用多部分。

　　[0026]其中:中心圆盘上的波纹为圆环形结构；类扇形单元上设有横向波纹，横向波纹垂直于波纹所在扇形单元的中心对称轴，不同扇形的对应波纹形成正多边形，相邻两扇形单元的边缘以及波纹形成蛛网状；图3、4所示。

　　[0027]类扇形单元形状相同，保证在不锈钢隔膜上下浮动时，伸缩方向以及伸缩率相同，使得起伏动作均匀。

　　[0028]当不锈钢隔膜直径大于1500mm时，设有吊链8，图6所示，吊链可设有多个，多个吊链以不锈钢隔膜中心为圆形环形阵列设置，吊链的上端通过垫板以及固定环固定在储罐内壁、吊链的下端通过U型卡、轴销、连接板吊接在不锈钢隔膜2上。

　　[0029]本实施例中，将波纹按照波长分为三种，沿径向方向(由外到圆心方向)，均匀设有三种波长，半径的前三分之一为λ 1，中间部分为λ 2，后半部分为λ 3，其中λ1=1.5Η、λ2=Η、λ 3=0.5Η (H为峰与波谷之间的垂直高度，即振幅的两倍)，图5所示。

　　[0030]对于振幅的选取，当不锈钢隔膜的半径R小于等于100mm时，振幅为25mm ;当1?大于1000mm小于等于2500mm时，振幅为50mm ;当R大于2500mm时，振幅为100mm+R/100mm。

　　[0031]图3所示，使用时，常温下，液体自进液管注入罐体，液位逐渐上升，当液位达到不锈钢隔膜C位置的下端时，液面开始托举不锈钢隔膜上升。

　　[0032]罐内的空气逐渐被赶到排气阀附近，被置换出罐体。观察液位计，当液位与A位置齐平时停止进液，关闭件3进/出气阀。此时液体被封闭在由罐体和隔膜组成的一个密封空间内。

　　[0033]温度下降，液体体积变小时，隔膜受到向下的拉力发生凹陷形变到位置C，罐内压力保持不变；温度升高，液体体积变大时，隔膜受到向上的推力，发生凸起形变。以70°(vol)的原酒为例，查《酒精溶液密度与温度和体积浓度的关系表》，常温(20°C)时的密度为885.56Kg/m3，-20°C时的密度为917.30Kg/m3，40°C时的密度为868.45Kg/m3。由于罐内液体的质量不变，当常温(20°C )向罐内注入V体积的液体，那么-20°C时的体积为0.98V，40°C时的体积为1.02V。把隔膜凸起或凹陷时的形状类似地看成锥形的话，只要保证隔膜的正常形变时的最大高度H1/H2 ^ 0.06H3就能满足液体在-20_40°C体积变化的需要。

　　[0034]不锈钢波纹隔膜的形变量和爆破片的爆破压强应根据所盛装的液体的性质及所处环境的温度变化情况来设计。

　　[0035]以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

　　【主权项】

　　1.一种不锈钢波纹隔膜板储罐，包括罐体，所述罐体的上部有进液口和排气口，其特征在于， 所述罐体内设有一个不锈钢隔膜，不锈钢隔膜与外缘与罐体内壁焊接密封连接固定，不锈钢隔膜位于进液口以及排气口下方，储罐内的液体置于不锈钢隔膜以下； 不锈钢隔膜上设有上下连续起伏的波纹；同一不锈钢隔膜上的波纹的密度沿朝向圆心的径向方向逐渐变密，即波长逐渐变短；不同不锈钢隔膜随着直径越大波纹振幅越大； 不锈钢隔膜的中心设有不锈钢爆破片； 沿圆形不锈钢隔膜的由外到内的径向方向，振幅保持一致，波纹设有三种，位于最外侧的波纹的波长为波纹三倍振幅、中部的波纹波长为波纹的两倍振幅、内侧波纹波长为波纹的一倍振幅。2.根据权利要求1所述的不锈钢波纹隔膜板储罐，其特征在于:当不锈钢隔膜直径小于等于1500mm时，不锈钢隔膜为一整体圆板，波纹为对应的圆形，所有圆形波纹为同心圆。3.根据权利要求1所述的不锈钢波纹隔膜板储罐，其特征在于:当不锈钢隔膜直径大于1500mm时，不锈钢隔板采用拼接结构:位于中心的中心圆盘，中心圆盘外侧为形状尺寸相同的类扇形单元，类扇形单元的顶端为与中心圆盘对应的弧形结构，剩余为扇形结构；中心圆盘与类扇形单元拼接成为整体的圆形； 中心圆盘上设有圆形波纹，类扇形单元上设有横向波纹，横向波纹垂直于波纹所在扇形单元的中心对称轴，位于不同类扇形单上的对应波纹形成正多边形，正多边形与相邻两类扇形单元的边缘形成蛛网状。4.根据权利要求3所述的带有不锈钢波纹隔膜板的储罐，其特征在于:还设有吊链，吊链的上端固定在储罐内壁、吊链的下端吊接在不锈钢隔膜上。5.根据权利要求3所述的不锈钢波纹隔膜板储罐，其特征在于:所述类扇形由至少两部分组成，相邻两部分的拼接线垂于不锈钢隔膜的径向方向。6.根据权利要求1所述的不锈钢波纹隔膜板储罐，其特征在于:当不锈钢隔膜的半径R小于等于10 O Omm时，振幅为25mm ；当R大于1000mm小于等于2500mm时，振幅为50mm ;当R大于 250Omm 时，振幅为 100mm+R/100mm。

　　【专利摘要】本发明创新公开了一种不锈钢波纹隔膜板储罐，包括罐体，其特征在于，储罐的上部内壁设有一个不锈钢隔膜，不锈钢隔膜的外壁与储罐内壁密封连接固定，不锈钢隔膜位于进液口以及排气口下方，不锈钢隔膜将储罐内的液体置于不锈钢隔膜以下；不锈钢隔膜上设有上下连续起伏的波纹；波纹的密度沿径向方向朝向圆心波长逐渐变短、波峰逐渐升高。与现有技术相比，具有材料稳定、起伏方便、对液无影响的优点。

　　【IPC分类】B65D88/06, B65D90/02

　　【公开号】CN105151568

　　【申请号】CN201510635490

　　【发明人】李杨, 陈凡北, 翟春荣, 李娜

　　【申请人】泰山恒信有限公司

　　【公开日】2015年12月16日

　　【申请日】2015年9月30日