[发明专利]具有缓冲式多层承压结构的压力容器

说明书

技术领域

本发明涉及压力容器领域，尤其是一种承受高压的压力容器。 

背景技术

压力容器，是能承受内压或外压的密闭容器。目前容器承压结构都是一层结构，或者多层包扎结构。对于超高压容器，采用一层必须提高壁厚和选用高强度材料，采用多层包扎可以用比较薄的材料多层包扎后增加壁厚和改善受力状况，是一种比较好的结构形式，多用于高压容器制造中。对于深海探测器，随着水深度增加，容器承受的外压也随之提高，深度每增加1000米，外压将增加10Mpa左右。因此容器在万米深度的海底，将承受高达100Mpa的外压，如果采用一层结构，对于材料强度要求和容器壁厚度要求很高，也对于制造工艺难度大大提高和对于制成壁内部缺陷非常敏感。 

发明内容

为了克服已有现有的高压压力容器的制造工艺要求高、成本高的不足，本发明提供一种降低制造工艺、降低成本、承压能力良好的具有缓冲式多层承压结构的压力容器。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种具有缓冲式多层承压结构的压力容器，包括内层壁、中间层壁和外层壁，所述内层壁与中间层壁之间形成内压力腔体，所述内层壁通过固定支撑件与所述中间层壁固定连接，所述中间层壁和外层壁之间形成外压力腔体，所述中间层壁通过固定支撑件与所述外层壁固 定连接。 

进一步，所述中间层壁有至少两层，相邻的中间层壁之间形成中间压力腔体，相邻的中间层壁之间通过固定支撑件固定连接。 

在相邻的压力腔体之间安装用以控制各个腔体间压力差的定压差阀。 

所述定压差阀与所述固定支撑件呈一体。 

所述固定支撑件有至少三个，各个固定支撑件等间隔分布在一圈上。 

本发明的技术构思为：采用缓冲式多层容器壁，包括内层壁，若干中间层壁和外层壁和各层之间的腔体，各层之间固定用结构和控制各个腔体间压力差用定压差阀结构。通过各层腔体充满缓冲式压力，让很高的压力，在多层结构中分解，让每一层承受的压力降低下来，每一层承受的压力之和就是总压力。例如：模拟容器处于1万米深海中，此时容器外壁外存在100Mpa海水压力，我们采用5层缓冲式结构，从外层到内层每层依次承受5Mpa，25Mpa，40Mpa，25Mpa，5Mpa，这是一个设计方案，你也可以根据实际情况确定层数和不同的压力分配方案，并考虑每层安全系数。 

本发明把分层设计思想引入压力容器设计中，把超高压力分层后层层承担，有效减小了每一层上的压力，降低容器的材料，制造要求。 

本发明的有益效果主要表现在：降低制造工艺、降低成本、承压能力良好。 

附图说明

图1是具有缓冲式多层承压结构的压力容器的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。 

参照图1，一种具有缓冲式多层承压结构的压力容器，包括内层壁1、中间层壁2和外层壁3，所述内层壁1与中间层壁2之间形成内压力腔体4，所述内层壁1通过固定支撑件7与所述中间层壁2固定连接，所述中间层壁2和外层壁3之间形成外压力腔体5，所述中间层壁2通过固定支撑件7与所述外层壁3固定连接。 

所述中间层壁2有至少两层，相邻的中间层壁之间形成中间压力腔体6，相邻的中间层壁之间通过固定支撑件7固定连接。 

在相邻的压力腔体之间安装用以控制各个腔体间压力差的定压差阀8。所述定压差阀8与所述固定支撑件7呈一体。 

所述固定支撑件7有至少三个，各个固定支撑件7等间隔分布在一圈上。 

图1是圆柱形容器的多层结构截面图1，描述容器多层缓冲承压结构的截面图，每一层都是同轴，形成密闭腔体，腔体中可以根据设计充满压力介质。 

本实施例中，具体描述多层结构容器各个腔体分布及压力分配情况。我们假设内腔体为真空，压力为0Mpa，腔体1充满压力为5Mpa的介质，腔体2充满压力为30Mpa的介质，腔体3充满压力为70Mpa的介质，腔体4充满压力为95Mpa的介质，假设外部环境的压力为100Mpa。因此，容器共承受100Mpa外压，但是实际上每一层承受的压力远小于100Mpa，内层承压5Mpa，中间层1承压25Mpa，中间层2承压40Mpa，中间层3承压25Mpa，外层承压5Mpa。