一种具有高防护性的储气罐的制作方法

1.本实用新型涉及储气罐生产技术领域，具体为一种具有高防护性的储气罐。


背景技术：

2.储罐用以存放酸碱、醇、气体、液态等提炼的化学物质。储罐广泛在华北地区，根据材质不同大体上有：聚乙烯储罐、聚丙烯储罐、玻璃钢储罐、陶瓷储罐、橡胶储罐、不锈钢储罐等。
3.就储罐的性价比来讲，现在以钢衬聚乙烯储罐最为优越，其具有优异的耐腐蚀性能、强度高、寿命长等，外观可以制造成立式、卧式、运输、搅拌等多个品种，存放罐的出气口若应该有良好的密封性，且需要防止泄漏，且可以调节气体出气的大小。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种具有高防护性的储气罐，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有高防护性的储气罐，包括罐体，所述罐体包含罐身，所述罐身包括衬里和增强层，所述衬里具有用于容纳气体的内部空间，所述增强层覆盖所述衬里的外表面，增强层增强所述衬里，所述增强层包括碳纤维增强复合材料、气体扩散层、玻璃纤维增强塑料层和树脂层，所述增强层通过从衬里侧朝向罐体的外周侧依次堆叠碳纤维增强复合材料、气体扩散层、玻璃纤维增强塑料层和树脂层而形成；
6.所述罐身上端面偏离圆心固接竖直出气管口，所述出气管口内部转动连接调节组件，所述调节组件包括调节槽、调节杆、外调节机构和内调节机构，所述出气管口侧壁中部轴线贯穿调节槽，所述调节槽内部滑动连接调节杆，所述调节杆外壁中部贯穿外调节机构侧壁且延伸端垂直轴线固接在内调节机构侧壁上，所述内调节机构同轴线转动连接在外调节机构内部，所述外调节机构同轴线固接在出气管口内部中部。
7.优选的，所述所述罐体还包含气管接头和气管，所述出气管口另一端卡接气管接头一端，所述气管接头另一端插接气管，所述气管和出气管口外壁同轴线设有防护组件。
8.优选的，所述防护组件包括防护罩、放置槽、防护盖和圆孔，所述罐身上端面固接竖直的防护罩，所述防护罩同轴线放置在出气管口外侧，所述防护罩内部底端面同轴线贯穿放置槽，所述防护罩外壁上侧采用螺纹同轴线连接防护盖，所述防护盖上端面同轴线贯穿圆孔，所述圆孔内部过渡连接气管接头，所述防护组件与罐体之间形成的间隙处设有化学气体稳定剂和保温材料。
9.优选的，所述外调节机构包括外调节筒和外调节孔，所述出气管口内壁中部同轴线固接外调节筒，所述外调节筒外壁贯穿有方槽，该方槽与调节槽截面重合，所述外调节筒上端面沿轴线对称贯穿外调节孔，所述外调节筒为两端闭合的中空圆柱体结构，所述外调节孔为四分之一圆柱形凹槽结构。
10.优选的，所述调节槽为出气管口外壁二分之一周向槽，上下两侧壁固接镜面材质的薄片，且左右两侧壁为内凹弧面结构，该弧面固接橡胶材质的防撞片。
11.优选的，所述内调节机构包括内调节片和连接块，所述外调节筒内壁中部放置有连接块，所述连接块左右两端密封固接内调节片，所述内调节片为四分之一圆柱片结构，且直径大于外调节孔直径。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的气罐罐身采用增强层结构，具有高防护性能；本实用新型在使用时将保温材质或者稳定剂放入防护罩内壁，再将气管接头插入出气管口，将防护盖螺纹拧紧在防护罩上固定，可以通过旋转调节杆，使调节杆在调节槽内部滑动，通过调节杆带动固接的内调节片的转动，使内调节片与外调节孔错开与对合实现气体的关闭与开启，也可以根据对合的大小实现气体的流出量。
附图说明
13.图1为本实用新型罐身结构示意图；
14.图2为本实用新型中防护组件示意图；
15.图3为本实用新型中调节组件示意图；
16.图4为本实用新型中外调节机构和内调节机构剖视图；
17.图5为本实用新型罐身结构剖视图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1-5，一种具有高防护性的储气罐，包括罐体1，罐体1包含罐身11，所述罐身11包括衬里10和增强层70，衬里10具有用于容纳高压气体的内部空间。本实施例的衬里10由聚酰胺树脂制成。在本实施例中，衬里10由尼龙制成。
20.在本实施例中，衬里10通过结合多个构件而形成。具体地，衬里10 包括衬里构件。衬里构件在轴线o的方向上以此顺序布置。衬里构件和衬里构件可以通过例如诸如红外焊接、激光焊接、热板焊接、振动焊接或超声焊接等方法结合。衬里10可以由除了三个构件之外的多个构件组成，并且可以通过不同于结合多个构件的方法形成，例如将整个衬里10形成为单件构件。帽被布置在衬里10的圆顶部的顶部中。帽通过例如嵌件成型而结合到衬里构件或衬里构件。
21.增强层70被形成为覆盖衬里10的外表面。增强层70增强衬里10，以提高罐身的强度(具体地，主要对抗罐内部压力的罐身的强度)。增强层70包括cfrp层(碳纤维增强复合材料)74、气体扩散层73、gfrp层 (玻璃纤维增强塑料层)72和树脂层71。本实施例的增强层70具有在cfrp 层74与gfrp层72之间的气体扩散层73。将更详细地描述增强层70。
22.图5是罐身的外壁的局部放大示意截面。增强层70通过从衬里10侧朝向罐身的外周侧依次堆叠cfrp层74、气体扩散层73、gfrp层72和树脂层71而形成。cfrp层74和gfrp层72是由纤维增强塑料(frp)制成的层，该纤维增强塑料由缠绕在衬里10上的纤维和用来浸渍
纤维的树脂组成。具体地，cfrp层74和gfrp层72是通过细丝缠绕(以下称为“fw 工艺”)将浸渍有树脂的长纤维缠绕在衬里10上，并且然后固化树脂，而形成的层。尽管增强层70具有细微裂纹等。
23.cfrp层74是包含碳纤维增强复合材料(cfrp)的层。增强层70确保罐身具有足够强度(对抗罐内部压力的强度)的功能主要由cfrp层74执行。本实施例的cfrp层74包括作为通过将浸渍有树脂的碳纤维缠绕在衬里 10上而形成的层的环向层和螺旋层。环向层是通过环向缠绕碳纤维而形成的层，螺旋层是通过螺旋缠绕碳纤维而形成的层。“环向缠绕”是一种缠绕方法，其中纤维基本上垂直于轴线o的方向缠绕，并且用于覆盖衬里10 的圆柱部的外周。“螺旋缠绕”是一种缠绕方法，其中纤维以与环向缠绕相比相对于轴线o的方向更倾斜的角度缠绕，并且除了用于覆盖衬里10的圆柱部的外周之外，还用于覆盖圆顶部的外周。形成cfrp层74的环向层和螺旋层的数量以及环向层和螺旋层的堆叠顺序可以根据需要改变。cfrp 层74被形成为覆盖衬里10的整个表面。cfrp层74也被称为“加强层”。
24.gfrp层72是包含玻璃纤维增强塑料(gfrp)的层。gfrp层72的主要功能是保护罐身的内部免受从外部施加到罐身表面的物理或化学刺激。也就是说，gfrp层72抑制诸如cfrp层74的下层受物理损坏，并抑制任何化学物质等进入增强层70。像cfrp层74一样，gfrp层72可以通过以期望的顺序堆叠期望数量的环向层和螺旋层来形成。环向层是由浸渍树脂的环向缠绕玻璃纤维而形成的层，螺旋层是由浸渍有树脂的螺旋缠绕玻璃纤维而形成的层。在本实施例中，gfrp层72的最外层是环向层，使得当玻璃纤维缠绕在衬里10上时容易施加足够的张力，并且gfrp层72 的表面变得平滑。gfrp层72被形成为覆盖衬里10的整个表面。gfrp 层72也被称为“保护层”。
25.被包含在形成cfrp层74和gfrp层72的层中的每一个层中的树脂的示例均包括热固性树脂(诸如环氧树脂)和热塑性树脂(诸如聚酯树脂和聚酰胺树脂)。被包含在cfrp层74中的树脂也被称为第一树脂，被包含在 gfrp层72中的树脂也被称为第二树脂。在本实施例中，环氧树脂被用作第一树脂和第二树脂。第一树脂和第二树脂可以是相同种类或不同种类的。当第一树脂和第二树脂是相同种类时，可以通过添加固化促进剂或加强剂来改变树脂的性质，或者通过当添加固化促进剂或加强剂时改变固化促进剂或加强剂的种类或量来改变树脂的性质。
26.气体扩散层73是与cfrp层74及gfrp层72相比具有较高的透气性的层。特别是在本实施例中，气体扩散层73与cfrp层74和gfrp层72 相比具有较高的在平行于衬里10表面的方向(以下也称为平面方向)上的气体扩散速度。气体扩散层73的在平面方向上的气体扩散速度是100帕/ 秒或更高。在气体扩散层73中，气体也在气体扩散层73的厚度方向上扩散。然而，在本实施例中，在平面方向上的气体扩散速度被用作指示气体在平面方向上在cfrp层74与gfrp层72之间扩散的程度的指标。稍后将详细描述形成增强层70的层中的每一个层的气体扩散速度和用于测量气体扩散速度的方法。
27.对于frp层，诸如cfrp层74和gfrp层72，它们的透气性越高，则它们作为frp层的强度趋向于越低，包括气体在内的各种物质越容易通过它们。因此，如上所描述，在平面方向上的气体扩散速度是100帕/秒或更高的层通常不被用作cfrp层74(该cfrp层74主要确保罐身的强度)和 gfrp层72(该gfrp层72为了保护cfrp层74而被制造得比cfrp层74 更致密)。
28.在本实施例中，气体扩散层73被形成为覆盖衬里10的整个表面。本实施例的气体
扩散层73使用无纺布形成。形成无纺布的材料的示例包括热塑性树脂(诸如聚酯、聚乙烯、聚丙烯和尼龙)、热固性树脂(诸如聚氨酯和聚酰亚胺)以及玻璃。形成无纺布的材料可以是任何材料，只要其具有足够作为增强层70的组成材料的耐热性、耐化学性和强度，并且在将其作为气体扩散层73放置在罐身中的环境中是稳定的。气体扩散层73也被称为“中间层”。
29.树脂层71由与形成gfrp层72的第二树脂相同种类的树脂制成。如下所描述的，当形成gfrp层72的第二树脂在制造罐身期间固化时，在熔融或软化的第二树脂渗出到gfrp层72的表面时，形成树脂层71。像gfrp 层72一样，树脂层71的主要功能是保护高压气罐100的内部免受从外部施加到罐身表面的物理或化学刺激。
30.罐身11上端面偏离圆心固接竖直出气管口14，出气管口14内部转动连接调节组件3，调节组件3包括调节槽30、调节杆31、外调节机构32 和内调节机构33，出气管口14侧壁中部轴线贯穿调节槽30，调节槽30内部滑动连接调节杆31，调节杆31外壁中部贯穿外调节机构32侧壁且延伸端垂直轴线固接在内调节机构33侧壁上，内调节机构33同轴线转动连接在外调节机构32内部，外调节机构32同轴线固接在出气管口14内部中部。
31.本实施例中优选地，罐体1还包含气管接头12和气管13，出气管口 14另一端卡接气管接头12一端，气管接头12另一端插接气管13，气管 13和出气管口14外壁同轴线设有防护组件2。
32.本实施例中优选地，防护组件2包括防护罩21、放置槽22、防护盖 23和圆孔24，罐身11上端面固接竖直的防护罩21，防护罩21同轴线放置在出气管口14外侧，防护罩21内部底端面同轴线贯穿放置槽22，防护罩21外壁上侧采用螺纹同轴线连接防护盖23，防护盖23上端面同轴线贯穿圆孔24，圆孔24内部过渡连接气管接头12，防护组件2与罐体1之间形成的间隙处设有化学气体稳定剂和保温材料。
33.本实施例中优选地，外调节机构32包括外调节筒320和外调节孔321，出气管口14内壁中部同轴线固接外调节筒320，外调节筒320外壁贯穿有方槽，该方槽与调节槽30截面重合，外调节筒320上端面沿轴线对称贯穿外调节孔321，外调节筒320为两端闭合的中空圆柱体结构，外调节孔321 为四分之一圆柱形凹槽结构。
34.本实施例中优选地，调节槽30为出气管口14外壁二分之一周向槽，上下两侧壁固接镜面材质的薄片，且左右两侧壁为内凹弧面结构，该弧面固接橡胶材质的防撞片。
35.本实施例中优选地，内调节机构33包括内调节片330和连接块331，外调节筒320内壁中部放置有连接块331，连接块331左右两端密封固接内调节片330，内调节片330为四分之一圆柱片结构，且直径大于外调节孔321直径。
36.工作原理：本实用新型在使用时将保温材质或者稳定剂放入防护罩21 内壁，再将气管接头12插入出气管口14，将防护盖23螺纹拧紧在防护罩 21上固定，可以通过旋转调节杆31，使调节杆31在调节槽30内部滑动，通过调节杆3131带动固接的内调节片330的转动，使内调节片330与外调节孔错开与对合实现气体的关闭与开启，也可以根据对合的大小实现气体的流出量。
37.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。