一种大型低压双膜干式储气柜

技术领域

本发明提供一种储气柜，特别是一种大型低压双膜干式储气柜，属于气体存储技术领域。

背景技术

低压大型干式储气柜主要有曼型储气柜、威金斯型储气柜、克隆型储气柜、POC型储气柜四种形式，储气压力最高可达15kPa，储气容积最大可达30万m³。但上述四种类型的储气柜造价成本高，并且无法存储特殊介质的气体，如含氢量较高的气体、含SO

发明内容

为解决现有双膜气柜存在容积小、存储压力低、可靠性差等问题，本发明提供一种大型低压双膜干式储气柜。

本发明通过下列技术方案完成：一种大型低压双膜干式储气柜，包括预埋基础，预埋基础上设有顶部为敞口、其内为储气腔的下部柜体，下部柜体上方连接有储气囊，并且下部柜体通过进、出气管与外部供气、用气设施相连接，其特征在于储气囊设为内、外双层气囊，外层气囊的上端设上敞口、下端设下敞口，内层气囊的下端为敞口、上端封闭，内、外双层气囊下端的敞口通过下密封机构与下部柜体顶部敞口密封连接，外层气囊上端的敞口通过上密封机构与气囊顶盖密封连接，外层气囊外部设有其上设气囊稳固环的气柜支撑架，该气柜支撑架顶部与气囊顶盖之间设有上部旋转检修架，气柜支撑架上且位于上部旋转检修架下方设有下部旋转检修架，以便通过内、外双层气囊及外部的气柜支撑架，大幅提高气囊的储气量，从而提高该气柜存储的气体压力、容积，且能够存储氢气、气相二氧化碳、含酸性腐蚀介质的煤气、含水分的富氧空气等，扩大气柜的适用范围，另外通过上、下旋转检修架可方便地对整个气柜进行全方位检修及维护，确保气柜及周边人员、设施的安全。

所述下部柜体设为上、下部均为敞口的竖直圆柱体，该竖直圆柱体壁的上、下两端设有上密封圈、下密封圈、外立面上设有若干加强筋，其中：

上密封圈套设于竖直圆柱体壁上端外部，其由上端水平向外弯折、下部垂直的竖直圆环构成，该竖直圆环垂直的下部与竖直圆柱体壁上端外部密封连接；

下密封圈套设于竖直圆柱体壁下端内部，其由上部的竖直段和下部的水平段构成直角环，该直角环与竖直圆柱体壁下端内部密封连接；

加强筋设为竖直立板，其内端与竖直圆柱体壁外立面垂直连接；

以便通过下部柜体支撑、连接储气囊与预埋基础上。

所述下部柜体下部的敞口与设于预埋基础上的底板密封连接，该底板由中心板，套设于中心板外的环板，以及纵横交错设于中心板和环板之间的矩形板组成，下部柜体通过下密封圈上的水平段与底板外缘密封相连，以便通过底板确保储气柜的底部密封性能。

所述外层气囊由两个相同的上半球体、下半球体对接成球形气囊，其为硬质橡胶球形气囊，对接处通过中部连接环进行连接，其中：

上半球体、下半球体外壁上均设有沿半球体表面间隔设置的若干经向加强筋和若干纬向加强筋，若干经向加强筋与若干纬向加强筋相互交叉连接；

中部连接环包括主环，以及与主环上、下端相接的上压环、下压环，其中：主环设为上、下两端向外水平弯折的竖直圆环，上压环设为下部向外水平弯折、上部竖直的圆环，下压环设为上部向外水平弯折、下部竖直的圆环，上半球体底部边缘向外水平翻折，并通过上压环与主环的向外水平弯折部分夹持密封连接，下半球体顶部边缘向外水平翻折，并通过下压环与主环的向外水平弯折部分夹持密封连接，以便通过带经向及纬向加强筋的硬质橡胶球形气囊，确保良好的抗压能力及强度，通过中部连接环确保两个半球体的连接强度；

内层气囊设于外层气囊内，其设为弹性橡胶球形气囊，以便通过具有弹性的球形气囊使其具有良好的表面扩张力，从而可根据储气量自由调整大小。

所述下密封机构包括：套设于下部柜体上端的上密封圈，以及位于上密封圈上的密封压环，其中：密封压环设为下部向外水平弯折、上部竖直的圆圈，内、外双层气囊的底部边缘向外水平翻折后，通过上密封圈及密封压环的向外水平弯折部分夹持密封连接，以便通过下密封机构连接内、外双层气囊于下部柜体上，并确保良好的密封效果。

所述外层气囊与内层气囊之间设有夹层，该夹层通过其上设排气阀、控制阀的供排气管道与外部供气机构相连通，以便向夹层通入或放出稳压气体，从而确保内层气囊的内外压力平衡。

所述气囊顶盖包括与外层气囊上端的上敞口形状相适应的水平板，沿水平板顶部边缘设置一圈的竖直侧板，水平板中心处设有竖直向上延伸的立轴，立轴与竖直侧板之间间隔设有多根径向加强梁，其中：竖直侧板上、下端分别设向内的上、下水平弯折边，下水平弯折边与水平板密封相连、上水平弯折边与多根径向加强梁顶部相连，立轴与内、外双层气囊同轴设置，并且多根径向加强梁上方设有与立轴相连的多块竖直加强板。

所述上密封机构包括：依次叠设于竖直侧板上端的上水平弯折边上的密封环及环形压板，该环形压板外缘设为向上的半圆弧形弯折边，使外层气囊顶部敞口内缘置于密封环与竖直侧板上端的上水平弯折边之间，以便通过上密封机构密封连接外层气囊与气囊顶盖，通过环形压板外缘向上的半圆弧形弯折边，以便在气压降低并使气囊顶盖下降时保持外层气囊与气囊顶盖的连接。

所述气柜支撑架包括：间隔设于地面并绕储气囊外围一周的若干竖直立柱，设于若干竖直立柱顶部的上水平环形梁、和中部的中水平环形梁，两两相邻竖直立柱之间交叉设有多根倾斜支撑杆，多根倾斜支撑杆顶部及底部分别设有水平支撑杆，其中：顶部的上水平环形梁上设有环形轨道，环形轨道外侧设有带栏杆的顶部回廊，中部的中水平环形梁上设有带栏杆的中部回廊，中部回廊底面设有悬挂轮，并在气柜支撑架上设有连接地面与中部回廊、顶部回廊的楼梯，以便通过气柜支撑架支撑储气囊，同时方便安装楼梯。

所述外层气囊稳固环内缘与外层气囊中部连接环的主环相连、外缘与气柜支撑架竖直立柱相连，以便通过外层气囊稳固环对外层气囊进行支撑、固定。

所述上旋转检修架设为与外层气囊上半球体外壁形状相适应的圆弧形支架，且该圆弧形支架上端窄、下端宽，并上其上设有带护栏的阶梯，圆弧形支架上端通过带座轴承套设于气囊顶盖的立轴上、下端通过两间隔设置的行走轮与气柜支撑架顶部水平环形梁上的环形轨道相配接，以便上旋转检修架能以立轴为圆点沿环形轨道绕外层气囊上半球体旋转，从而便于工作人员对外层气囊上半球体进行检修、维护。

所述下旋转检修架包括上端设环形轨、下端外侧设支撑轮的立架，沿立架内侧自上而下间隔设有长度逐渐递增的台板，其中：环形轨用于支撑气柜支撑架中水平环形梁的中部回廊底面的悬挂轮，下端外侧的支撑轮与设于气柜支撑架上的环形滑道相配接，以便下旋转检修架能绕外层气囊下半球体旋转，从而便于工作人员对外层气囊下半球体进行检修、维护。

所述下部柜体通过其上依次设有调节阀、切断阀、电动蝶阀和波纹补偿器的进、出气管与外部供气设施和用气设施相连通，以及与下部柜体储气腔相连通的多根柜底排水管及柜体吹扫放散管，并且下部柜体上还设有多个连接储气腔与外界的人孔。

所述气囊顶盖上的立轴顶部设有避雷针，该避雷针通过引下线与地面相接，以便在雷电天气对储气柜进行保护。

本发明具有下列优点及效果：采用上述方案，通过双层气囊配合气柜支撑架大幅提高气囊的储气量及存储压力，从而使该气柜能存储压力最大10kPa、容积最大8万m³的气体，同时气囊能够存储氢气、气相二氧化碳、含酸性腐蚀介质的煤气、含水分的富氧空气等，提高了气柜的适用范围，另外通过上、下旋转检修架可以方便地对整个气柜进行全方位检修及维护，确保气柜及周边人员、设施的安全。

附图说明

图1为本发明之主视图；

图2为本发明之俯视图；

图3为图1的A-A视图；

图4为图1的下部柜体局部剖视图；

图5为图1的下部柜体的底板俯视结构图；

图6为本发明之外层气囊上半球体结构图；

图7为本发明之外层气囊下半球体结构图；

图8为图1的B部放大图；

图9为本发明之下密封机构结构图；

图10为本发明之气囊顶盖剖视图；

图11为本发明之气囊顶盖俯视图；

图12为本发明之上密封机构结构图；

图13为本发明之气柜支撑架结构图；

图14为本发明之上旋转检修架结构图；

图15为本发明之下旋转检修架结构图;;

图16为图15的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

本发明提供的大型低压双膜干式储气柜，包括预埋基础，预埋基础上设有顶部为敞口、内部为储气腔的下部柜体20，下部柜体20上方连接有储气囊2，并且下部柜体20通过进、出气管1与外部供气、用气设施相连接，储气囊2设为内、外双层气囊7、6，外层气囊6的上端设上敞口23、下端设下敞口27，内层气囊7的下端为敞口、上端封闭，内、外双层气囊7、6下端的敞口通过下密封机构与下部柜体20顶部敞口密封连接，外层气囊6上端的敞口通过上密封机构与气囊顶盖10密封连接，外层气囊6外部设有其上设气囊稳固环5的气柜支撑架18，该气柜支撑架18顶部与气囊顶盖10之间设有上部旋转检修架9，气柜支撑架18上且位于上部旋转检修架9下方设有下部旋转检修架3，以便通过内、外双层气囊7、6及外部的气柜支撑架18，大幅提高气囊的储气量，从而提高该气柜存储的气体压力、容积，且能够存储氢气、气相二氧化碳、含酸性腐蚀介质的煤气、含水分的富氧空气等，扩大气柜的适用范围，另外通过上、下旋转检修架9、3可方便地对整个气柜进行全方位检修及维护，确保气柜及周边人员、设施的安全；

下部柜体20设为上、下部均为敞口的竖直圆柱体，该竖直圆柱体壁30的上、下两端设有上密封圈31、下密封圈28、外立面上设有若干加强筋29，如图4，其中：

上密封圈31套设于竖直圆柱体壁30上端外部，其由上端水平向外弯折、下部垂直的竖直圆环构成，该竖直圆环垂直的下部与竖直圆柱体壁30上端外部密封连接；

下密封圈28套设于竖直圆柱体壁30下端内部，其由上部的竖直段和下部的水平段构成直角环，该直角环与竖直圆柱体壁30下端内部密封连接；

加强筋29设为竖直立板，其内端与竖直圆柱体壁30外立面垂直连接；

以便通过下部柜体20支撑、连接储气囊与预埋基础上；

下部柜体20下部的敞口与设于预埋基础上的底板19密封连接，该底板19由中心板34，套设于中心板34外的环板32，以及纵横交错设于中心板34和环板32之间的矩形板33组成，下部柜体20通过下密封圈28上的水平段与底板19外缘密封相连，如图4、图5，以便通过底板19确保储气柜的底部密封性能；

外层气囊6由两个相同的上半球体35、下半球体38对接成球形气囊，其为硬质橡胶球形气囊，对接处通过中部连接环8进行连接，其中：

上半球体35、下半球体38外壁上均设有沿半球体表面间隔设置的若干经向加强筋37和若干纬向加强筋36，若干经向加强筋37与若干纬向加强筋36相互交叉连接，如图6、图7；

中部连接环8包括主环40，以及与主环40上、下端相接的上压环41、下压环39，其中：主环40设为上、下两端向外水平弯折的竖直圆环，上压环41设为下部向外水平弯折、上部竖直的圆环，下压环39设为上部向外水平弯折、下部竖直的圆环，上半球体35底部边缘向外水平翻折，并通过上压环41与主环40的向外水平弯折部分夹持密封连接，下半球体38顶部边缘向外水平翻折，并通过下压环39与主环40的向外水平弯折部分夹持密封连接，如图8；以便通过带经向及纬向加强筋的硬质橡胶球形气囊，确保良好的抗压能力及强度，通过中部连接环8确保两个半球体的连接强度；

内层气囊7设于外层气囊6内，其设为弹性橡胶球形气囊，以便通过具有弹性的球形气囊使其具有良好的表面扩张力，从而可根据储气量自由调整大小；

连接内、外双层气囊7、6与下部柜体20的下密封机构21包括：套设于下部柜体20上端的上密封圈31，以及位于上密封圈31上的密封压环42，其中：密封压环42设为下部向外水平弯折、上部竖直的圆圈，内、外双层气囊7、6的底部边缘向外水平翻折后，通过上密封圈31及密封压环42的向外水平弯折部分夹持密封连接，如图9，以便通过下密封机构21连接内、外双层气囊7、6于下部柜体20上，并确保良好的密封效果；

外层气囊6与内层气囊7之间设有夹层，该夹层通过其上设排气阀、控制阀的供排气管道4与外部供气机构相连通，如图1，以便向夹层通入或放出稳压气体，从而确保内层气囊7的内外压力平衡；

气囊顶盖10包括与外层气囊6上端的上敞口23形状相适应的水平板43，沿水平板43顶部边缘设置一圈的竖直侧板44，水平板43中心处设有竖直向上延伸的立轴12，立轴12与竖直侧板44之间间隔设有多根径向加强梁45，如图10、11，其中：竖直侧板44上、下端分别设向内的上、下水平弯折边，下水平弯折边与水平板43密封相连、上水平弯折边与多根径向加强梁45顶部相连，如图12，立轴12与内、外双层气囊7、6同轴设置，并且多根径向加强梁45上方设有与立轴12相连的多块竖直加强板46，如图10；

连接外层气囊6与气囊顶盖10的上密封机构包括：依次叠设于竖直侧板44上端的上水平弯折边上的密封环48及环形压板47，该环形压板47外缘设为向上的半圆弧形弯折边，使外层气囊6顶部敞口23内缘35置于密封环48与竖直侧板44上端的上水平弯折边之间，如图12，以便通过上密封机构密封连接外层气囊6与气囊顶盖10，通过环形压板47外缘向上的半圆弧形弯折边，以便在气压降低并使气囊顶盖10下降时保持外层气囊6与气囊顶盖10的连接；

气柜支撑架18包括：间隔设于地面并绕储气囊2外围一周的若干竖直立柱17，设于若干竖直立柱17顶部的上水平环形梁13、和中部的中水平环形梁16，两两相邻竖直立柱17之间交叉设有多根倾斜支撑杆14，多根倾斜支撑杆14顶部及底部分别设有水平支撑杆15，其中：顶部的上水平环形梁13上设有环形轨道52，环形轨道52外侧设有带栏杆的顶部回廊51，如图13、图14，中部的中水平环形梁16上设有带栏杆的中部回廊50，中部回廊50底面设有悬挂轮59，如图15，并在气柜支撑架18上设有连接地面与中部回廊50、顶部回廊51的楼梯49，如图13，以便通过气柜支撑架18支撑储气囊2，同时方便安装楼梯49；

外层气囊稳固环5内缘与外层气囊6中部连接环8的主环40相连、外缘与气柜支撑架18竖直立柱17相连，如图8，以便通过外层气囊稳固环5对外层气囊6进行支撑、固定；

上旋转检修架9设为与外层气囊6上半球体35外壁形状相适应的圆弧形支架，且该圆弧形支架上端窄、下端宽，并上其上设有带护栏的阶梯22，如图2，圆弧形支架上端通过带座轴承54套设于气囊顶盖10的立轴12上、下端通过两间隔设置的行走轮53与气柜支撑架18顶部水平环形梁13上的环形轨道52相配接，如图14，以便上旋转检修架9能以立轴12为圆点沿环形轨道52绕外层气囊6上半球体35旋转，从而便于工作人员对外层气囊6上半球体35进行检修、维护；

下旋转检修架3包括上端设环形轨60、下端外侧设支撑轮56的立架57，沿立架57内侧自上而下间隔设有长度逐渐递增的台板58，其中：环形轨60用于支撑气柜支撑架18中水平环形梁16的中部回廊50底面的悬挂轮59，下端外侧的支撑轮56与设于气柜支撑架18上的环形滑道相配接，如图15、图16，以便下旋转检修架3能绕外层气囊6下半球体38旋转，从而便于工作人员对外层气囊6下半球体38进行检修维护；

下部柜体20通过其上依次设有调节阀、切断阀、电动蝶阀和波纹补偿器（图中没有给出）的进、出气管1与外部供气设施和用气设施相连通，下部柜体20上设有与其内的储气腔相连通的多根柜底排水管25、柜体吹扫放散管24，并且下部柜体20上还设有多个连接储气腔与外界的人孔26，如图3；

气囊顶盖10上的立轴12顶部设有避雷针11，该避雷针11通过引下线55与地面相接，如图14，以便在有雷天气对储气柜进行保护。