大型方箱型真空容器用门体法兰的加强结构

摘要

本发明公开了一种大型方箱型真空容器大法兰加强结构，主要包括大型方箱型真空容器壁板和一侧面壁板上用于连接门体的门体法兰，壁板面积上设置由纵向加强筋、横向加强筋十字交叉构成的井字形加强结构，最靠近门体法兰的第一纵向加强筋和门体法兰的中间位置上绕门体法兰周向设置环形背部立筋，环形背部立筋分别与第一纵向加强筋、门体法兰之间设置等距排列的横向法兰连接筋。本发明的加强结构，利用了壁板上通常采用“井”字形加强筋，通过横、纵两个方向的加强筋将容器大法兰与壁板加强筋形成的框架进行连接，使容器大法兰成为整体加强筋框架的一部分，从而有效提高大法兰的刚度。

权利要求

1.大型方箱型真空容器大法兰加强结构，主要包括大型方箱型真空容器壁板和设置在一侧面壁板上的用于连接门体的门体法兰，真空容器除上述侧面壁板外的壁板面积上设置由纵向加强筋、横向加强筋十字交叉构成的井字形加强结构，其中，第一纵向加强筋在井字形加强结构中最靠近门体法兰，且第一纵向加强筋和门体法兰的中间位置上绕门体法兰的周向上设置环形背部立筋，环形背部立筋分别与第一纵向加强筋、门体法兰之间设置等距排列的横向法兰连接筋连接，其中，壁板纵向加强筋与壁板横向加强筋焊接在壁板上，加强筋之间互相焊接接成稳定的框架结构，容器大法兰通过环形背部立筋、横向法兰连接筋与壁板加强筋框架结构连接，所述大型方箱型真空容器的长边和短边边长分别达到1米以上的方箱型真空容器。

2.如权利要求1所述的大型方箱型真空容器大法兰加强结构，其中，第一加强筋与门体法兰之间的间隙上盖设有顶部盖板，以将其间的环形背部立筋和横向法兰连接筋覆盖住。

3.如权利要求1所述的大型方箱型真空容器大法兰加强结构，其中，第一加强筋与门体法兰分别与环形背部立筋等间距设置。

4.如权利要求1-3任一项所述的大型方箱型真空容器大法兰加强结构，其中，法兰背部加强筋采用矩形截面加强筋。

5.如权利要求1-3任一项所述的大型方箱型真空容器大法兰加强结构，其中，法兰连接筋之间的距离比壁板横向加强筋之间的距离小。

6.如权利要求1-3任一项所述的大型方箱型真空容器大法兰加强结构，其中，顶部盖板覆盖于法兰背部加强立筋、法兰连接筋之上，法兰背部加强立筋、横向法兰连接筋与顶部盖板高度之和与容器门体法兰高度相等。

7.如权利要求1-3任一项所述的大型方箱型真空容器大法兰加强结构，其中，各横向法兰连接筋绕法兰背部加强立筋左右对称设置。

说明书

大型方箱型真空容器用门体法兰的加强结构

技术领域

[0001] 本发明属于真空设备技术领域，具体来说，本发明涉及一种对大型方箱型真空容器门体法兰的加强结构。

背景技术

[0002] 真空容器是一种外压容器，在真空容器设计过程中，既要考虑容器的强度，又要考虑容器在外压作用下的稳定性。为了满足强度和刚度的要求，真空容器通常设计成圆柱形。但是，在某些应用场合，为了提高容积利用率以及受到设备安装空间的限制，必须采用方箱型真空容器。方箱型真空容器受力条件差，在设计过程中需要采用加强措施。

[0003] 方箱型真空容器承载能力的薄弱环节可以分为容器壁板和容器与大门连接的门体法兰两个方面。对于容器壁板的加强，主要采用外部布置加强筋的方案，例如通常在方箱型真空容器的方形容器的壁上设置加强筋，加强筋可以采用环形加强筋或“井”字形加强筋。方箱型容器的门体法兰的4个直边，一侧与容器壁板连接，另一侧处于自由状态，在外压作用下容易产生较大变形。同时，方箱型容器的门体法兰(行业中也称为大法兰)是真空容器最重要的密封面，法兰的变形将严重影响容器的密封性。方箱型真空容器门体法兰传统的加强方案主要是增大法兰的截面尺寸，这种方案对于小型方箱型容器比较有效，但是，对于大型方箱型真空容器，采用这种方案的法兰尺寸增加很多，一方面增加了材料及加工成本，另一方面增加了大法兰的自重，反而增大的大法兰在自重条件下的变形。

[0004] 因此，对于方箱型真空容器(特别是长边和短边边长分别达到1米以上的方箱型真空容器)，单纯靠增大法兰面积已经失效的情况下，有必要寻求一种对于大法兰的有效加强结构。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服方箱型真空容器门体法兰传统加强方案的缺点，从而提出一种节约材料、降低重量的门体法兰加强结构。该门体法兰加强结构，可以应用于各种方箱型真空容器，特别是用于大型方箱型真空容器中，本方案也可以应用于圆筒型或其它形式真空容器大法兰的加强设计，在保证强度和刚度的条件下，有效减小法兰的尺寸。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术解决方案：

[0007] 本发明的基本原理是将容器门体法兰与壁板的加强结构有效连接，使容器大法兰与壁板的加强结构形成一体，利用容器壁板的加强结构对法兰形成有效的支撑，从而实现对门体法兰的加强。

[0008] 本发明的大型方箱型真空容器大法兰加强结构，主要包括大型方箱型真空容器壁板和设置在一侧面壁板上的用于连接门体的门体法兰，真空容器除上述侧面壁板外的壁板面积上设置由纵向加强筋、横向加强筋十字交叉构成的井字形加强结构、其中，在井字形加强结构最靠近门体法兰的第一纵向加强筋和门体法兰的中间位置上绕门体法兰周向设置环形背部立筋，环形背部立筋分别与第一纵向加强筋、门体法兰之间设置等距排列的横向法兰连接筋。

[0009] 其中，第一加强筋与门体法兰之间的间隙上盖设有顶部盖板，以将其间的环形背部立筋和横向法兰连接筋覆盖住。

[0010] 其中，第一加强筋与门体法兰分别与环形背部立筋等间距设置。

[0011] 其中，壁板纵向加强筋与壁板横向加强筋焊接在壁板上，加强筋之间互相焊接接成稳定的框架结构，容器大法兰通过环形背部立筋、横向法兰连接筋与壁板加强筋框架结构连接。

[0012] 进一步地，法兰背部加强筋采用矩形截面加强筋。

[0013] 进一步地，法兰连接筋的之间的距离比壁板横向加强筋之间的距离小。

[0014] 进一步地，顶部盖板覆盖于法兰背部加强立筋、法兰连接筋之上，法兰背部加强立筋、横向法兰连接筋与顶部盖板高度之和与容器门体法兰高度相等。

[0015] 其中，各横向法兰连接筋绕法兰背部加强立筋左右对称设置。

[0016] 本发明的大型方箱型真空容器门体法兰的加强结构，利用了大型方箱型真空容器的壁板上通常采用“井”字形加强筋，通过横、纵两个方向的加强筋将容器大法兰与壁板加强筋形成的框架进行连接，使容器大法兰成为整体加强筋框架的一部分，从而有效提高大法兰的刚度。

附图说明

[0017] 图1a为本发明的大型方箱型真空容器门体法兰加强结构的主视图。

[0018] 图1b为本发明的大型方箱型真空容器门体法兰加强结构的侧视图。

[0019] 图2为图1a，图1b中法兰连接部位(A)的局部放大图。

[0020] 图3为壁板纵向加强筋、壁板横向加强筋、法兰连接筋的截面形状示意图。

[0021] 其中，1、容器壁板；2、壁板纵向加强筋；3、壁板横向加强筋；4、环形背部立筋；5、容器门体法兰；6、法兰连接筋；7、顶部盖板。

具体实施方式

[0022] 以下结合附图对本发明的大型方箱型真空容器门体法兰加强结构作进一步地说明。

[0023] 参照图1a-1b，分别显示了本发明的大型方箱型真空容器门体法兰加强结构的主视图和侧视图，本发明的加强结构，包括方箱型真空容器和容器一侧面上设置的用于连接门体的门体法兰，容器壁板1为采用钢板材料焊接成的一个方箱型结构，由5个平面构成。所有的壁板均设置井字形的加强筋，包括纵向加强筋2和壁板横向加强筋3，两者分别十字相交并均与容器壁板焊接，以对容器壁板起到加强作用。壁板纵向加强筋2与壁板横向加强筋3的互相连接处采用焊接连接，使壁板纵向加强筋2与壁板横向加强筋3构成一个整体框架结构，容器门体法兰5和距离容器门体法兰5最近的一道纵向加强筋之间设置环形背部立筋
4，并且与两者之间的距离相等。环形背部立筋4沿着门体法兰的周向围绕一圈，形成环形，环形背部立筋4分别与第一道纵向加强筋和门体法兰之间等距离的横向法兰连接筋6连接，横向法兰连接筋为横向加强筋，分别位于环形背部立筋4与容器门体法兰5之间，以及距离容器大法兰最近的一道纵向加强筋与环形背部立筋4之间，各横向法兰连接筋优选等间距设置且绕环形背部立筋4左右对称设置。顶部盖板7覆盖于环形背部立筋4、法兰连接筋6之上，并与容器门体法兰5的高度相同。

[0024] 图2为图1a、图1b中法兰连接部位(A)的局部放大图，说明了本发明各部分之间的具体连接方式，主要包括如下步骤：

[0025] a)采用钢板焊接形成容器壁板1；

[0026] b)将若干组壁板纵向加强筋2、壁板横向加强筋3焊接在容器壁板1的5个外表面，并互相连接；

[0027] c)将容器门体法兰5焊接在容器壁板1的开口部位；

[0028] d)将环形背部立筋4焊接在容器壁板1上，并与容器大法兰和距离容器大法兰最近的一道纵向加强筋之间的距离相等；

[0029] e)用法兰连接筋6分别将环形背部立筋4与容器门体法兰5、距离容器门体法兰5最近的一道纵向加强筋与环形背部立筋4连接，横向法兰连接筋6的间距是壁板横向加强筋3间距的一半。

[0030] f)将顶部盖板7覆盖于环形背部立筋4、法兰连接筋6之上，并与容器大法兰5高度相同。

[0031] 参照图3，图3显示了壁板纵向加强筋、壁板横向加强筋、法兰连接筋6的截面形状示意图，其中，壁板纵向加强筋2、壁板横向加强筋3、法兰连接筋6的横截面均为盒型结构。

[0032] 本发明的加强结构中，环形背部立筋位于容器大法兰和距离容器大法兰最近的一道纵向加强筋之间，进一步缩短了容器大法兰后部加强筋之间的距离。在容器大法兰、背部立筋、距离容器大法兰最近的纵向加强筋之间设计了横向的法兰连接筋，用以实现容器大法兰、背部立筋、距离容器大法兰最近的纵向加强筋之间的可靠连接。在环形背部立筋和法兰连接筋之上设计了顶部盖板，分别与容器大法兰、背部立筋、距离容器大法兰最近的纵向加强筋焊接。

[0033] 尽管上文对本发明的具体实施方式进行了详细描述和说明，但是应该指明的是，本领域的技术人员可以依据本发明的精神对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用在未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。