專利名稱：用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種密封恒壓裝置，尤其是指一種含有容積可變的容腔的用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于容積不能變化調(diào)整的剛性容器，例如石化工業(yè)的鋼鐵儲(chǔ)罐，密封和恒壓通常是不能同時(shí)兼顧的，因?yàn)橛捎谌萜鲀?nèi)物料量的增減或溫度的升降，密封容器內(nèi)的壓力也會(huì)相應(yīng)升降。如果要保持容器內(nèi)恒壓，則必須解除密封。物品裝儲(chǔ)體系的容器大的可如石油行業(yè)的巨型儲(chǔ)罐，或化工行業(yè)的各型儲(chǔ)罐和反應(yīng)器，直到家用小型桶罐和實(shí)驗(yàn)室各型玻璃裝置等。以多種行業(yè)常見(jiàn)的儲(chǔ)罐為例，由于通常這些儲(chǔ)罐都不設(shè)計(jì)帶壓使用，故通常這些儲(chǔ)罐都設(shè)計(jì)有并實(shí)際使用排空口，是不能密閉使用的容器。當(dāng)物料例如液體溶劑被泵入儲(chǔ)罐使得罐內(nèi)液面上升時(shí)，罐內(nèi)的氣體能從排空口排出避免罐內(nèi)壓力上升；當(dāng)物料從罐內(nèi)泵出因而罐內(nèi)液面下降時(shí)，外面氣體能從排空口進(jìn)入罐內(nèi)避免罐內(nèi)變成負(fù)壓。這種現(xiàn)象可被形象地稱為“呼吸”。容器的呼吸也可發(fā)生在體系因熱脹冷縮造成容器內(nèi)壓力波動(dòng)時(shí)。不能密閉使用的儲(chǔ)罐會(huì)因呼吸和氣體的自然擴(kuò)散造成罐內(nèi)物料氣體外流損失物料污染環(huán)境，也可造成罐外空氣中水汽和雜氣及微粒(如植物孢子)等的溶入造成物料水含量升高和別的反應(yīng)及污染發(fā)生。如果對(duì)不能密閉使用的儲(chǔ)罐使用保護(hù)氣體來(lái)預(yù)防爆炸危險(xiǎn)等，保護(hù)氣的流失浪費(fèi)較大成本較高，并可能有氧氣局部短時(shí)過(guò)高的危險(xiǎn)。食品和飲料及飲水行業(yè)的儲(chǔ)罐如果不能密閉使用，也會(huì)有上面提到的部分或全部問(wèn)題，還可能會(huì)有較難防止外來(lái)微生物污染的問(wèn)題。不能密閉使用的裝儲(chǔ)廢物的儲(chǔ)罐可能會(huì)排放惡臭或有毒氣體污染環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室的小型試驗(yàn)裝置也有大量的密封恒壓需求。石化等行業(yè)減少儲(chǔ)罐物料損失現(xiàn)行辦法應(yīng)用最廣泛的是覆蓋液面的能浮在液面隨液面升降的浮盤(pán)，廠家宣稱能減少95%的揮發(fā)損失。但該設(shè)備的缺點(diǎn)有通常只能用于上下截面積相同的豎直柱狀儲(chǔ)罐，難以用于臥式或非豎直柱狀儲(chǔ)罐；浮盤(pán)與液體物料直接接觸，對(duì)有些物料難以找到合適耐用的浮盤(pán)材料；浮盤(pán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)較高；沒(méi)有完全密封， 仍有物料損失并且盤(pán)上罐內(nèi)可能仍有爆炸性氣氛(如果用保護(hù)氣會(huì)流失浪費(fèi)較大)；浮盤(pán)一旦需要維修或更換，要將罐內(nèi)達(dá)到人員能夠進(jìn)入并操作的安全標(biāo)準(zhǔn)會(huì)非常困難。中國(guó)專利200820012769. 5提出了一種彈性呼吸倉(cāng)來(lái)接受儲(chǔ)罐的呼吸，避免廢氣排放并可避免保護(hù)氣的流失。該裝置分為上下兩半部分，下部為固定的剛性體，其上沿距地面通常大于15米；上部為可變的柔性體，有網(wǎng)罩保護(hù)。該裝置有結(jié)構(gòu)較復(fù)雜安裝較困難成本較高的缺點(diǎn)。美國(guó)專利615M49提出在儲(chǔ)罐內(nèi)用軟袋放儲(chǔ)罐內(nèi)密封液面以上空間的方法，來(lái)密封和恒壓儲(chǔ)罐。該裝置的缺點(diǎn)有軟袋放罐內(nèi)，不易監(jiān)控軟袋的現(xiàn)狀，并且不易修理和更換；軟袋放罐內(nèi)與物料接觸，對(duì)軟袋材料有所限制。上述現(xiàn)有方案只考慮了對(duì)體系密封在大氣壓的壓力條件下，沒(méi)有考慮將體系密封并保持體系內(nèi)壓力恒定在顯著低于或高于大氣壓的壓力的情況。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)有效、易于安裝及維護(hù)、使用方便的用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用技術(shù)方案為一種用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置，包括至少一個(gè)獨(dú)立的或復(fù)數(shù)個(gè)串聯(lián)或/和并聯(lián)的容積可變化的容腔、將所述的容腔與被服務(wù)的目標(biāo)容器的容積空間連通的管線，可用于使被服務(wù)的目標(biāo)容器內(nèi)的被收容物體與外界隔離并保持目標(biāo)容器內(nèi)恒定壓力，所述容積可變的容腔可由容易變形的材料和/或結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述容積可變的容腔的容積可以大于、等于、或小于被服務(wù)的目標(biāo)容器的容積，被服務(wù)的目標(biāo)容器的被收容物體可以是任意流體，其流體包括氣體、液體以及有一定流動(dòng)性的固體粉末和顆粒。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述密封恒壓裝置的容積可變的容腔的局部或整體是由不透氣體或不透液體的柔性材料制成，容積的變化可由該柔性材料容腔的自然或調(diào)控的形態(tài)變化實(shí)現(xiàn)，適應(yīng)其被收容物體的量的變化(例如通常的袋囊)，所述的容腔的形狀可為自然袋狀、管狀、柱狀、球狀以及立體狀，所述柔性材料可以包括下面的一種或復(fù)數(shù)種材料塑料膜，橡膠皮，經(jīng)防透氣處理的纖維布，金屬膜片，鍍膜，復(fù)合多層膜。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述的密封恒壓裝置的容積可變的容腔可由剛性材料構(gòu)成或由剛性材料與柔性材料復(fù)合或共同構(gòu)成，有容易變形的結(jié)構(gòu)，容積變化可以是因?yàn)槿嵝圆牧系男巫?例如袋囊由扁變脹)，或是因?yàn)閯傂圆牧系娜菀鬃冃蔚慕Y(jié)構(gòu)的變化，或是兩種原因共同作用；容易變形的結(jié)構(gòu)可以是多邊形結(jié)構(gòu)，由角度變化實(shí)現(xiàn)容積變化(例如圖 3)，也可以是兩個(gè)或多個(gè)部件在接觸面能相對(duì)滑動(dòng)或滾動(dòng)的結(jié)構(gòu)，由部件間的相對(duì)位移實(shí)現(xiàn)容積變化(例如圖4注射器式結(jié)構(gòu))，也可以是這些結(jié)構(gòu)的共同作用；容積的變化可以是在自然條件下實(shí)現(xiàn)(例如容腔有流體進(jìn)入或流出)，也可以是在調(diào)控的條件下實(shí)現(xiàn)(例如人為施加正負(fù)壓力)。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述的密封恒壓裝置可以還設(shè)有附屬裝置，所述附屬裝置包括施壓裝置、氣體處理裝置。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述的施壓裝置包括作用于所述的容腔上的重物及其輔助設(shè)施的機(jī)構(gòu)構(gòu)成的重力裝置，彈簧裝置，動(dòng)力裝置，能將容腔部分或全部包含并通過(guò)介質(zhì)對(duì)該容腔施壓的裝置(例如圖5)。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述的氣體處理裝置包括氣體添加裝置，氣體去除裝置， 氣體純化裝置或者氣體更換裝置；所述的氣體處理裝置或者該氣體處理裝置的附屬物體安裝于所述的容腔外部或內(nèi)部或者管線之中；所述氣體添加裝置是由氮?dú)馓砑友b置構(gòu)成的； 所述氣體去除裝置是由氧氣去除裝置構(gòu)成，所述氣體純化裝置是由氣體冷凝裝置構(gòu)成的， 所述氣體更換裝置是由抽氣或鼓氣裝置構(gòu)成的。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述容腔上還可以設(shè)置有至少一個(gè)可供物品或者人員進(jìn)出的能開(kāi)閉的口或門(mén)式結(jié)構(gòu)。以上所述的密封恒壓裝置雖然通常情況下只涉及氣體的進(jìn)出，但可以應(yīng)用于液體或別的流體的情況例如粉料或顆粒物料。本實(shí)用新型的有益效果為1.被服務(wù)的目標(biāo)容器使用本實(shí)用新型的密封恒壓裝置后，能減少或避免該目標(biāo)容器物品裝儲(chǔ)系統(tǒng)的物料揮發(fā)損失及相應(yīng)的環(huán)境污染，并能減少或避免保護(hù)氣的流失，保證系統(tǒng)的安全和物料的品質(zhì)；2.本實(shí)用新型的密封恒壓裝置可以滿足將被服務(wù)的目標(biāo)容器密封在顯著低于或高于大氣壓下的特殊要求，并保持目標(biāo)容器的正常的物料進(jìn)出操作；3.與現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，本實(shí)用新型簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，易于安裝使用和維修更換。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1是本實(shí)用新型密封恒壓裝置主要部件及安裝示意圖；圖2是本實(shí)用新型密封恒壓裝置的容積可變的容腔的示意圖隧道式氣袋；圖3是本實(shí)用新型密封恒壓裝置的容積可變的容腔的示意圖多邊形折皺結(jié)構(gòu)氣柜；圖4是本實(shí)用新型密封恒壓裝置的容積可變的容腔的示意圖部件接觸面有能相對(duì)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)的氣柜；圖5是本實(shí)用新型密封恒壓裝置的一種能將容積可變的容器全部包含并通過(guò)介質(zhì)對(duì)該容積可變的容器施壓的裝置示意圖。
具體實(shí)施例請(qǐng)參考圖1至圖5所示，下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型中所提供的用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置。實(shí)施例1 圖1是本實(shí)用新型密封恒壓裝置主要部件及安裝示意圖.全封閉的大管道式塑料氣袋(11)可以靠袋的柔性材料自然變形實(shí)現(xiàn)容積變化。氣袋上有一個(gè)冷凝液排放口(14)，有兩個(gè)接口 (12)和(13)可供氣體進(jìn)出。接口 (12)和(13)通過(guò)管線連接到被服務(wù)的儲(chǔ)罐(18)，連接管線上可有閥門(mén)，排氣取樣管，測(cè)氧儀，隔爆器(17)等設(shè)備；接口 (12)或(1 還可接氮?dú)廨斎胙b置(15)，除氧裝置(16)，或接別的氣袋(或氣袋組，下同)。 氣袋容積稍大于儲(chǔ)罐的容積，氣袋安裝在離儲(chǔ)罐區(qū)符合安全等要求的距離處；可用搭棚的方式對(duì)氣袋避風(fēng)避光。被服務(wù)的儲(chǔ)罐(18)有正壓需排出氣體時(shí)，氣體通過(guò)連接管線進(jìn)入氣袋(11)；當(dāng)儲(chǔ)罐(18)有負(fù)壓需吸入氣體時(shí)，氣體通過(guò)連接管線從氣袋(11)進(jìn)入儲(chǔ)罐(18)， 從而實(shí)現(xiàn)氣袋與儲(chǔ)罐所形成的連通體系內(nèi)的密封恒壓。除氧裝置(16)除了類似圖中在氣袋外安裝專用循環(huán)外，還可將除氧裝置(16)在制造氣袋時(shí)封入氣袋內(nèi)，或通過(guò)氣袋上設(shè)計(jì)的開(kāi)口放入氣袋內(nèi)；除氧裝置(16)還可串聯(lián)到氣體必須經(jīng)過(guò)的管道中，使得氣體流過(guò)時(shí)發(fā)生脫氧作用.本密封恒壓裝置的主要部件是其容積可變的容腔。下面是所述的容積可變的容腔的一些實(shí)施例。實(shí)施例2 圖2是本實(shí)用新型密封恒壓裝置的容積可變的容腔的示意圖隧道式氣袋。該隧道式全封閉氣袋的底面為剛性材料，例如水泥，金屬，木材，較厚塑料或橡膠，或復(fù)合材料，其余為柔性材料如塑料膜或多種材料的復(fù)合膜；容腔底面可以專門(mén)構(gòu)造，也可以主要直接利用地面，水面，屋頂，或物體的內(nèi)外表面。容腔內(nèi)底面可以安裝放置各種可能的裝置或物質(zhì)。氣袋可有接口排放可能的冷凝液，可有接口 0 通過(guò)管線連接到被服務(wù)的儲(chǔ)罐，并接有實(shí)施例1中所述的部分或全部附屬設(shè)備。被服務(wù)的儲(chǔ)罐有正壓需排出氣體時(shí)，氣體通過(guò)連接管線進(jìn)入氣袋；當(dāng)儲(chǔ)罐有負(fù)壓需吸入氣體時(shí)，氣體通過(guò)連接管線從氣袋進(jìn)入儲(chǔ)罐，從而實(shí)現(xiàn)密封恒壓.實(shí)施例3 圖3是本實(shí)用新型密封恒壓裝置的容積可變的容腔的示意圖多邊形折皺結(jié)構(gòu)氣柜。該容腔主要由剛性材料構(gòu)成，容積變化主要由容易變形的折皺結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn).該折皺結(jié)構(gòu)可采用自體折疊(例如包裝行業(yè)常用的一些袋或盒的制作方法)或軟膜連接剛性片等方式，使得在保證密封下薄片間的夾角能容易地變化，從而實(shí)現(xiàn)容積變化.除圖3所示的例子外，本折皺結(jié)構(gòu)的實(shí)例還包括類似于市場(chǎng)上常見(jiàn)的波紋管。圖3所示意的氣柜(31)可有一個(gè)接口(3 供排放可能的冷凝液，可以有接口(3 或(34)連接到被服務(wù)的儲(chǔ)罐，并接有實(shí)施例1中所述的部分或全部附屬設(shè)備。被服務(wù)的儲(chǔ)罐有正壓需排出氣體時(shí)，氣體通過(guò)連接管線進(jìn)入氣柜；當(dāng)儲(chǔ)罐有負(fù)壓需吸入氣體時(shí)，氣體通過(guò)連接管線從氣柜進(jìn)入儲(chǔ)罐，從而實(shí)現(xiàn)密封恒壓.實(shí)施例4 圖4是本實(shí)用新型密封恒壓裝置的容積可變的容腔的示意圖部件接觸面有能相對(duì)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)的氣柜。相對(duì)移動(dòng)的部件之間可有密封件。氣柜Gl)內(nèi)的板G2) 能夠在保持密封的條件下上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)容積變化。該氣柜也可以是多邊形，還可以橫向安裝類似于隧道。氣柜可以有一個(gè)冷凝液匯集罐G4)供排放前暫存，有一個(gè)接口 G3) 連接到被服務(wù)的儲(chǔ)罐，并接有實(shí)施例1中所述的部分或全部附屬設(shè)備。被服務(wù)的儲(chǔ)罐有正壓需排出氣體時(shí)，氣體通過(guò)連接管線進(jìn)入氣柜；當(dāng)儲(chǔ)罐有負(fù)壓需吸入氣體時(shí)，氣體通過(guò)連接管線從氣柜進(jìn)入儲(chǔ)罐，從而實(shí)現(xiàn)密封恒壓。上面各裝置可以在一定范圍內(nèi)對(duì)所恒定的壓力的值進(jìn)行調(diào)控。在圖1至圖4中，可以簡(jiǎn)單地放置一定重量的重物到裝置之上，或使用彈簧或機(jī)械動(dòng)力施加一定的作用力，就能在一定范圍改變體系內(nèi)的壓力。圖5示意一種能將容積可變的容腔(5 的全部包含并通過(guò)介質(zhì)對(duì)該容積可變的容腔施壓的裝置，其中，(51)是能耐正壓和負(fù)壓的容器，(5 可以是柔性塑料袋，(5 是塑料袋內(nèi)氣體的進(jìn)出口，(54)是冷凝液收集及排放裝置，(5 是壓力介質(zhì)接口，可通入任意氣體或液體。當(dāng)壓力介質(zhì)接口(5 接到真空或負(fù)壓源時(shí)，被服務(wù)的容器能保持真空或負(fù)壓卻沒(méi)有物料損失；當(dāng)壓力介質(zhì)接口(55)接到正壓源例如一定壓力的壓縮空氣源時(shí)，被服務(wù)的容器能保持一定的壓力而沒(méi)有物料損失，因而實(shí)現(xiàn)密封恒壓。 除了能實(shí)現(xiàn)密封恒壓外，該裝置還能實(shí)現(xiàn)密封限壓。例如，當(dāng)被服務(wù)的容器的壓力需要在一定范圍變化但不要高于某值X并且也不要有物料損失時(shí)，將該裝置的壓力介質(zhì)的壓力設(shè)在 X并將該裝置的內(nèi)袋壓扁。當(dāng)被服務(wù)的容器內(nèi)的壓力高于設(shè)定值時(shí)，物料進(jìn)入內(nèi)袋；當(dāng)被服務(wù)的容器內(nèi)的壓力低于設(shè)定值時(shí)，內(nèi)袋的物料返回到原來(lái)的容器，只要被服務(wù)的容器內(nèi)壓力低于設(shè)定值，物料就不會(huì)流出進(jìn)入到密封限壓裝置的內(nèi)袋。
權(quán)利要求1.一種用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置，用于使被服務(wù)的目標(biāo)容器的被收容物體與外界隔離并保持目標(biāo)容器內(nèi)的恒定壓力，其特征在于其密封恒壓裝置包括至少一個(gè)獨(dú)立的或復(fù)數(shù)個(gè)串聯(lián)或/和并聯(lián)的容積可變的容腔，和用于將所述的容腔與被服務(wù)的目標(biāo)容器連通的管線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置，其特征在于所述的容腔的局部或整體是由不透氣體或不透液體的柔性材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置，其特征在于所述的容腔是由單獨(dú)剛性材料構(gòu)成的，或由剛性材料與柔性材料共同復(fù)合而構(gòu)成的能允許容腔體積變化的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括折皺結(jié)構(gòu)，卷曲結(jié)構(gòu)，部件間能相對(duì)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置，其特征在于所述的密封恒壓裝置還可以設(shè)有附屬裝置，所述附屬裝置包括施壓裝置和氣體處理裝置；所述的施壓裝置可對(duì)所述的容積可變的容腔施加壓力，該壓力可以是從真空負(fù)壓到高于大氣壓力的正壓；所述的可以對(duì)體系內(nèi)的氣體進(jìn)行種類的增減，物質(zhì)的量的控制的氣體處理裝置，該氣體處理裝置包括氣體添加裝置，氣體去除裝置，氣體純化裝置，氣體更換裝置；所述附屬裝置可以安裝在本密封恒壓裝置的容積可變的容腔的外邊或里邊，或安裝在本密封恒壓裝置的管道中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置，其特征在于所述的施壓裝置包括重物施壓裝置，彈簧施壓裝置，動(dòng)力施壓裝置，或能將所述容積可變的容腔的部分或全部包含并通過(guò)介質(zhì)對(duì)該容腔施壓的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置，其特征在于所述的氣體添加裝置是由氮?dú)馓砑友b置構(gòu)成的，氣體去除裝置是由氧氣去除裝置構(gòu)成的，氣體純化裝置是由氣體冷凝裝置構(gòu)成的，氣體更換裝置是由抽氣或鼓氣裝置構(gòu)成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置，其特征在于所述容腔上還可以設(shè)置有至少一個(gè)可供物品或者人員進(jìn)出的能開(kāi)閉的口或門(mén)式結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于容器密封及恒壓的密封恒壓裝置，包括容積可變的容腔、連接管線以及附屬裝置，可以使被服務(wù)的目標(biāo)容器內(nèi)的物料與外界隔離并保持目標(biāo)容器內(nèi)壓力恒定。使用時(shí)，容積可變的容腔、連接管線以及附屬裝置與目標(biāo)容器構(gòu)成一個(gè)容積空間連通的封閉系統(tǒng)，能減少或避免系統(tǒng)內(nèi)的物料揮發(fā)損失及相應(yīng)的環(huán)境污染，并能減少或避免保護(hù)氣的流失；同時(shí)也可以滿足將被服務(wù)的目標(biāo)容器密封在低于或高于大氣壓下的特殊要求。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于安裝及維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。另外，還可以對(duì)體系內(nèi)氣體組分調(diào)控，特別是控制氧氣含量長(zhǎng)期保持在可接受的范圍，確保目標(biāo)容器安全。
文檔編號(hào)B65D90/32GK202054339SQ201020562598
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月20日
發(fā)明者梅龍宇, 梅龍志, 梅龍淵 申請(qǐng)人:靳曉燕