一种储气库密封装置及方法

技术领域

本发明涉及压缩空气储能技术领域，特别是涉及一种储气库密封装置及方法。

背景技术

压缩空气储能是一种新型储能技术，是在用电低谷时，利用低谷电压缩空气产生的能量，在用电高峰期时利用压缩空气发电，以达到储能的目的。压缩空气储能的关键是压缩空气的高压储气库，而高压储气库成败的关键在于储气库的密封性。

目前多以盐穴作为压缩空气的储气库，盐穴自身密封性能就很好，不需要专门的密封材料；也有以钢板作为密封材料的，钢板直接焊接就可以自成密封体系。但这些高压储气库的成本就较高，经济性较差。为了经济适用，现阶段有采用地下深埋人工洞室作为压缩空气的高压储气库，采用低模量混凝土作为密封层，由于储气库体积较大，为了防止密封层在高压气体的高压和温变循环作用下开裂而漏气，密封层混凝土需设置伸缩缝以适应密封层混凝土的变形。

伸缩缝是贯穿密封层的一条直缝，缝宽约为2cm，缝间填充泡沫板，为了保证密封层的整体密封性，此伸缩缝需设置止气结构，防止储气库内的高压空气外泄，造成储气库内压力降低而无法正常发电。现有技术中，伸缩缝处的填充物根本无法起到密封作用，降低了储气库的密封性。

因此，如何改变现有技术中，储气库的伸缩缝处易产生泄漏影响储气库的密封性的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种储气库密封装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高储气库的密封可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种储气库密封装置，包括：

止气带，所述止气带包括带本体、第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起均设置于所述带本体上且位于所述带本体的同一侧，所述第一凸起和所述第二凸起均为条状结构，并沿所述带本体的长度方向延伸，所述第一凸起和所述第二凸起均为空心结构且二者之间具有间隙，所述第一凸起和所述第二凸起均能够伸入密封层的凹槽中并与所述密封层抵接，所述带本体能够与所述密封层相抵；

盖板，所述盖板设置于所述止气带上并与所述密封层相连；

所述止气带以及所述盖板均由弹性材质制成。

优选地，所述第一凸起的数量为两个，两个所述第一凸起以所述带本体的长度方向的中线为轴线对称设置，所述第二凸起设置于两个所述第一凸起之间。

优选地，所述第二凸起的数量为多个，多个所述第二凸起等间距、平行排布。

优选地，所述第一凸起的横截面和所述第二凸起的横截面均为半圆形，所述第一凸起的横截面半径大于所述第二凸起的横截面半径。

优选地，所述密封层具有与所述第一凸起相适配的第一凹槽和与所述第二凸起相适配的第二凹槽，所述第一凹槽的半径较所述第一凸起的半径小，所述第二凹槽的半径较所述第二凸起的半径小。

优选地，所述第二凹槽设置于所述密封层的伸缩缝处。

优选地，所述第一凸起具有第一空心部，所述第二凸起具有第二空心部，所述第一空心部和所述第二空心部均为圆柱状结构，所述第一空心部的直径大于所述第二空心部的直径。

优选地，所述盖板的横截面为顶部开口的U形，所述盖板包覆所述止气带，所述盖板的两侧边朝向远离所述止气带的方向延伸并与所述密封层相连。

优选地，所述盖板的侧边与所述密封层粘接相连。

本发明还提供一种储气库密封方法，利用上述的储气库密封装置，将所述带本体与所述密封层相抵，所述第一凸起和所述第二凸起均设置于所述密封层的凹槽内，所述密封层的凹槽尺寸较所述第一凸起和所述第二凸起的尺寸小，所述密封层的凹槽挤压所述第一凸起和所述第二凸起，使得所述第一凸起和所述第二凸起紧贴所述密封层，所述盖板覆盖在所述止气带上并与所述密封层相连，实现所述密封层的伸缩缝的密封；

当所述密封层的伸缩缝发生形变时，弹性材质制成的所述止气带和所述盖板跟随所述密封层的伸缩缝产生形变，空心结构的所述第一凸起和所述第二凸起受到拉伸或挤压产生形变。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的储气库密封装置，包括止气带和盖板，其中，止气带包括带本体、第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起均设置于带本体上且位于带本体的同一侧，第一凸起和第二凸起均为条状结构，并沿带本体的长度方向延伸，第一凸起和第二凸起均为空心结构且二者之间具有间隙，第一凸起和第二凸起均能够伸入密封层的凹槽中并与密封层抵接，带本体能够与密封层相抵；盖板设置于止气带上并与密封层相连；止气带以及盖板均由弹性材质制成。

本发明还提供了一种储气库密封方法，利用上述的储气库密封装置，将带本体与密封层相抵，第一凸起和第二凸起均设置于密封层的凹槽内，密封层的凹槽尺寸较第一凸起和第二凸起的尺寸小，密封层的凹槽挤压第一凸起和第二凸起，使得第一凸起和第二凸起紧贴密封层，盖板覆盖在止气带上并与密封层相连，实现密封层的伸缩缝的密封；当密封层的伸缩缝发生形变时，弹性材质制成的止气带和盖板跟随密封层的伸缩缝产生形变，空心结构的第一凸起和第二凸起受到拉伸或挤压产生形变。

利用本发明的储气库密封装置，对储气库密封层的伸缩缝处进行密封，将止气带沿伸缩缝的方向设置，并利用第一凸起和第二凸起与密封层的凹槽紧密接触实现密封，同时利用盖板覆盖在止气带上并与密封层相连，由于密封层的凹槽的挤压作用，第一凸起和第二凸起始终与密封层紧密接触，加之在储气库内气体压力作用下，提高了止气带与密封层的密封可靠性，在止气带上加装盖板，进一步增强了密封效果。在密封层的伸缩缝发生形变时，止气带和盖板能够随之产生形变，始终保证储气库密封效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的储气库密封装置的结构示意图；

图2为本发明的储气库密封装置的部分结构示意图。

其中，1为止气带，101为带本体，102为第一凸起，103为第二凸起，104为第一空心部，105为第二空心部，2为盖板，3为密封层，301为第一凹槽，302为第二凹槽，4为伸缩缝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种储气库密封装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高储气库的密封可靠性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-图2，其中，图1为本发明的储气库密封装置的结构示意图，图2为本发明的储气库密封装置的部分结构示意图。

本发明提供一种储气库密封装置，包括止气带1和盖板2，其中，止气带1包括带本体101、第一凸起102和第二凸起103，第一凸起102和第二凸起103均设置于带本体101上且位于带本体101的同一侧，第一凸起102和第二凸起103均为条状结构，并沿带本体101的长度方向延伸，第一凸起102和第二凸起103均为空心结构且二者之间具有间隙，第一凸起102和第二凸起103均能够伸入密封层3的凹槽中并与密封层3抵接，带本体101能够与密封层3相抵；盖板2设置于止气带1上并与密封层3相连；止气带1以及盖板2均由弹性材质制成。

利用本发明的储气库密封装置，对储气库密封层3的伸缩缝4处进行密封，将止气带1沿伸缩缝4的方向设置，并利用第一凸起102和第二凸起103与密封层3的凹槽紧密接触实现密封，同时利用盖板2覆盖在止气带1上并与密封层3相连，由于密封层3的凹槽的挤压作用，第一凸起102和第二凸起103始终与密封层3紧密接触，加之在储气库内气体压力作用下，提高了止气带1与密封层3的密封可靠性，在止气带1上加装盖板2，进一步增强了密封效果。在密封层3的伸缩缝4发生形变时，止气带1和盖板2能够随之产生形变，具体地，空心结构的第一凸起102和第二凸起103受到拉伸或挤压产生形变，始终保证储气库密封效果。

具体地，第一凸起102的数量为两个，两个第一凸起102以带本体101的长度方向的中线为轴线对称设置，两个第一凸起102与混凝土密封层3的凹槽相配合能够起到固定止气带1的作用，将两个第一凸起102卡紧在混凝土密封层3的凹槽中，第一凸起102与混凝土密封层3紧密接触实现密封，同时还能够起到固定止气带1的作用，两个第一凸起102分别位于密封层3的伸缩缝4的两侧，第二凸起103设置于两个第一凸起102之间，可利用第二凸起103堵塞密封层3的伸缩缝4。

在实际应用中，可根据密封层3的伸缩缝4的规格以及止气带1的规格，将第二凸起103的数量设置为多个，可根据实际工况选择某一个或几个第二凸起103设置于密封层3的伸缩缝4处，以堵塞伸缩缝4，增强止气带1的密封效果，可设置多个第二凸起103等间距、平行排布，降低止气带1生产制造难度，同时提高止气带1安装定位操作的便捷度。在本具体实施方式中，第二凸起103的数量为三个，位于中部的第二凸起103与密封层3的伸缩缝4相抵，封堵伸缩缝4。

更具体地，第一凸起102的横截面和第二凸起103的横截面均为半圆形，第一凸起102的横截面半径大于第二凸起103的横截面半径，在本具体实施方式中，第一凸起102的半径为4cm，第二凸起103的半径为2.5cm，第一凸起102和第二凸起103相配合起到了多重密封的作用，第一凸起102距离密封层3的伸缩缝4的距离较远，在伸缩缝4发生变形时，第一凸起102的形变相应较大，第一凸起102的横截面的半径较大，保证了第一凸起102的形变能力，实际应用中，还可以根据实际工况调整第一凸起102和第二凸起103的尺寸。

相应地，密封层3具有与第一凸起102相适配的第一凹槽301和与第二凸起103相适配的第二凹槽302，第一凹槽301的半径较第一凸起102的半径小，第二凹槽302的半径较第二凸起103的半径小，在本具体实施方式中，第一凹槽301的横截面半径为3.9cm，第二凹槽302的横截面半径为2.4cm，第一凹槽301以及第二凹槽302较第一凸起102和第二凸起103的尺寸小，在第一凸起102和第二凸起103嵌入凹槽内后，保证第一凸起102和第二凸起103在挤压作用下与密封层3保持紧密接触，增强密封效果。

还需要解释说明的是，上述提及的“横截面”为沿垂直于密封层3的伸缩缝4的长度方向对止气带1进行截取的截面形状，具体请参考图1和图2，为沿平行于图1和图2纸面方向的横截面。

在本具体实施方式中，中部的第二凹槽302设置于密封层3的伸缩缝4处，此时第二凹槽302的尺寸为初始状态时，伸缩缝4未发生变形时的尺寸。此处还需要说明的是，第一凹槽301与伸缩缝4之间的间距为26cm，两边的第二凹槽302与伸缩缝4之间的距离为11.5cm，第一凸起102和第二凸起103之间的间距以及相邻的两个第二凸起103之间的间距与上述距离相匹配，在实际应用中，还可以根据实际密封需求设置第一凸起102和第二凸起103之间的间距、第二凸起103的数量以及相邻的两个第二凸起103之间的距离，提高装置的灵活适应性。

进一步地，第一凸起102具有第一空心部104，第二凸起103具有第二空心部105，第一空心部104和第二空心部105均为圆柱状结构，第一空心部104和第二空心部105保证了第一凸起102和第二凸起103的形变能力，在伸缩缝4发生形变时，以使第一凸起102和第二凸起103能够顺利发生压缩或拉伸形变，第一空心部104和第二空心部105的结构还可以根据实际工况进行调整，第一空心部104的直径大于第二空心部105的直径，以保证第一凸起102的变形能力。此处还需要说明的是，第一空心部104的轴线位于带本体101的顶面的上方，有效避免设置第一空心部104的带本体101处的厚度过薄，带本体101起到连接第一凸起102和第二凸起103的作用，同时调理止气带1的结构整体性，合理设施第一空心部104的位置由于使带本体101的厚度均匀，从而保证止气带1的整体结构强度。

更进一步地，盖板2的横截面为顶部开口的U形，盖板2包覆止气带1，设置包覆在止气带1外部的盖板2，并使盖板2与密封层3相连，进一步提高了止气带1的结构稳定性，同时进一步增强了伸缩缝4处的密封性能，盖板2的两侧边朝向远离止气带1的方向延伸并与密封层3相连，为储气库气密性提供了多一重保障，在本具体实施方式中，盖板2的侧边朝向远离止气带1的方向延伸宽度不小于15cm，保证连接牢固性。

在本发明的其他具体实施方式中，盖板2的侧边与密封层3粘接相连，盖板2可选用三元乙丙橡胶制成，并利用聚脲粘接在混凝土密封层3上，方便盖板2与密封层3的连接固定。

本发明还提供一种储气库密封方法，利用上述的储气库密封装置，将带本体101与密封层3相抵，第一凸起102和第二凸起103均设置于密封层3的凹槽内，密封层3的凹槽尺寸较第一凸起102和第二凸起103的尺寸小，密封层3的凹槽挤压第一凸起102和第二凸起103，使得第一凸起102和第二凸起103紧贴密封层3，盖板2覆盖在止气带1上并与密封层3相连，实现密封层3的伸缩缝4的密封；当密封层3的伸缩缝4发生形变时，弹性材质制成的止气带1和盖板2跟随密封层3的伸缩缝4产生形变，空心结构的第一凸起102和第二凸起103受到拉伸或挤压产生形变。

本发明将止气带1沿伸缩缝4的方向设置，并利用第一凸起102和第二凸起103与密封层3的凹槽紧密接触实现密封，同时利用盖板2覆盖在止气带1上并与密封层3相连，由于密封层3的凹槽的挤压作用，第一凸起102和第二凸起103始终与密封层3紧密接触，加之在储气库内气体压力作用下，提高了止气带1与密封层3的密封可靠性，在止气带1上加装盖板2，进一步增强了密封效果。在密封层3的伸缩缝4发生形变时，止气带1和盖板2能够随之产生形变，始终保证储气库密封效果。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。