一种大型锥底储槽底部结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大型锥底储槽底部结构，包括圆锥形的锥壳（1），锥壳（1）由一系列沿着圆锥面呈桔瓣状分布的等直径圆柱面板（2）组成。本实用新型解决了无支撑锥底和锥壳整体强度刚度差，钢材使用量大的缺点，结构简单，安全稳定，经济性高。
【专利说明】一种大型锥底储槽底部结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到一种氧化铝生产用储槽，特别是储槽的底部结构。
【背景技术】
[0002]在氧化铝生产过程中，需要用到很多大型锥底储槽，如图1所示，传统的无支撑锥底储槽采用的是整体圆锥台的构建方式，甚至还有采用平板拼焊而成的棱锥台的构建方法。由于储槽具有容积大，直边高度大的特点，导致锥底和锥壳承受液柱静压高。同时，锥底和锥壳部分又无支撑，因此，无支撑锥底的整体强度及刚度是否稳定，关系到整个设备能否安全稳定的运行。
[0003]通常，许多大型锥底储槽直径较大(通常15m以上)，锥度大(半顶角α大于等于60° )，如图1所示，这种传统整体圆锥台的构建结构中，锥壳分块均可视为曲率半径很大的平板。经试验和计算证明，大曲率半径平板结构虽然简单，但是同等条件下，承受力与其它形式相比却是最小的。所以，可以设计一种在综合造价，结构承受力方面达到平衡的储槽底部结构。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种大型锥底储槽底部结构，解决无支撑锥底和锥壳整体强度刚度差，钢材使用量大的问题，使得锥底储槽底部结构安全稳定，经济性高。
[0005]本实用新型的技术方案是:用一种由一系列低曲率半径的圆柱面板组成的“桔瓣式”锥壳，取代由大曲率半径，近似平板组成的传统整体锥壳。锥壳由小曲率半径桔瓣板组成，桔瓣状圆柱面板的曲率半径由底部往上依次递增。
[0006]本实用新型的锥壳由一系列沿着圆锥面呈桔瓣状分布的等直径圆柱面板组成，其结构形状从外观上看，类似采用“桔瓣板”拼焊而成。“桔瓣状”锥壳由多块相同的圆柱面板组合拼接成一块板。这种结构的受力情况可简化为压力容器的薄膜应力模型，承压容器筒壁薄膜应力公式为σ=Ρφ-δ)/2δ，其中D为筒壁曲率半径，δ为壁厚，P为压强。可见筒壁曲率半径越大，产生的薄膜应力就越大，因此在承受同等压力的情况下，低曲率半径的圆柱面形的承载力要好于大曲率半径的近平板方形，在同等厚度的情况下，“桔瓣状”锥壳的承载能力要大于传统整体圆锥面式锥壳。“桔瓣状”锥壳分块均可视为由圆柱面板组成的板。
[0007]所述圆柱面板的轴线与圆锥面母线的夹角为10°?15°。
[0008]所述圆柱面板的直径等于圆锥面直径的1/20?1/10。
[0009]本实用新型设计了一种“桔瓣状”锥壳结构，该结构较传统构建方法受力情况良好，变形较小，不需耗费更多的钢材用于加厚或加固，具备结构简单，安全稳定，经济等优点。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为传统锥底储槽底部结构示意图；
[0011]图2为本实用新型的结构示意图；
[0012]图3为本实用新型的成形原理示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图2所示，一种大型锥底储槽的锥底结构，其锥壳I由18片小曲率半径的圆柱面板2沿圆锥面拼接组成，且“桔瓣状”圆柱面板2的曲率半径由底部往上依次递增。圆柱面板2的直径等于圆锥面直径的1/10。圆柱面板2的轴线与圆锥面母线的夹角为10°。各“桔瓣状”圆柱面板2之间采用焊接方式拼装而成。
[0014]为了方便理解(实际制作锥壳时并非如此)，如图3所示，“桔瓣状”锥壳I的成形可以描述为，每个圆柱面板2的轴线在其各自与圆锥面(锥壳)轴线所确定的平面内旋转相同角度，于是多个圆柱面板2相交，并构成了一个曲率半径从底部向上部逐渐增加(原本圆柱面板的各部分曲率半径是相同的，但旋转相交后形成了圆锥形分布，底部的面曲率半径小，上部的曲率半径大)的“桔瓣状”锥壳I。
【权利要求】
1.一种大型锥底储槽底部结构，包括圆锥形的锥壳(1)，其特征在于:锥壳(I)由一系列沿着圆锥面呈桔瓣状分布的等直径圆柱面板(2)组成。
2.根据权利要求1所述的一种大型锥底储槽底部结构，其特征在于:圆柱面板(2)的轴线与圆锥面母线的夹角为10°?15°。
3.根据权利要求2所述的一种大型锥底储槽底部结构，其特征在于:圆柱面板(2)的直径等于圆锥面直径的1/20?1/10。
【文档编号】B65D88/28GK203612422SQ201320859898
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】易刚 申请人:贵阳铝镁设计研究院有限公司