不锈钢储罐制作原理
不锈钢储罐的制作原理主要涉及以下几个方面:
物理结构原理
形状设计:常见的不锈钢储罐形状为圆筒形或方形。圆筒形储罐在承受内部压力时,其应力分布较为均匀,能够更好地抵抗内部液体或气体的压力,减少局部应力集中导致的变形或破裂风险;方形储罐则在空间利用上可能更具优势,适用于一些特定的安装场所和储存需求。
罐体围壁:罐体的围壁作为主要的容纳结构,其厚度需根据储存物料的性质、储罐的设计压力和容积等因素进行计算确定。一般来说,储存高压、腐蚀性强或易燃易爆的物料时,需要增加罐体壁厚和采用更高强度的不锈钢材料,以确保罐体的安全性和稳定性。
密封原理
密封材料选择:通常会选用优质的密封垫片、密封圈等材料,如聚四氟乙烯、橡胶等。这些材料具有良好的弹性、耐腐蚀性和耐温性,能够在不同的工作环境下保持密封性能。
密封结构设计:包括罐顶和罐底的密封垫片安装、人孔和接管处的密封装置设计等。例如,在人孔处采用法兰连接,并安装密封垫片,通过螺栓紧固,确保人孔处的密封性;在接管处则采用焊接或螺纹连接,并配合密封胶、密封圈等进行密封。
压力平衡原理
呼吸阀或安全阀安装:当储罐内部压力升高超过设定值时,呼吸阀或安全阀会自动开启,排出部分气体,使压力降低;当内部压力降低到一定程度时,呼吸阀又会自动关闭,防止外界空气进入储罐,以此保持储罐内部压力的相对稳定。
压力监测与控制:部分储罐还会配备压力传感器和控制系统,实时监测罐内压力,并根据设定的压力范围自动调节。例如,在一些液化气储罐中,通过控制系统自动调节进气和出气阀门的开度,维持罐内压力稳定。
热传递原理
热量传导:不锈钢具有一定的导热性能,热量会通过储罐壁在罐内外部之间传递。当外部环境温度变化时,热量会通过储罐壁传递给内部储存的物质,反之亦然。
温度控制措施:对于有温度控制需求的储罐,会采取相应的保温或冷却措施。如在罐体外部设置夹套,夹套内通入热水或冷水来调节罐内物料的温度;或在罐体内部安装加热盘管、冷却盘管等进行直接加热或冷却。
防腐蚀原理
材质选择:根据储存物质的性质选择合适的不锈钢材质,如 304、316L 等。304 不锈钢具有良好的耐腐蚀性和通用性,适用于一般的储存环境;316L 不锈钢含有钼元素,对含氯离子等腐蚀性介质有更好的耐受性,适合储存海水、某些化工原料等。
表面处理:对不锈钢储罐进行表面处理,如钝化处理、抛光处理等。钝化处理可以在不锈钢表面形成一层更致密的氧化膜,进一步提高其耐腐蚀性;抛光处理则可以使储罐表面更加光滑,减少污垢和杂质的附着,降低腐蚀的风险。
液位测量原理
浮力式液位计:利用浮子在液体中的浮力随液位变化而变化的原理来测量液位。当液位上升时,浮子受到的浮力增大,浮子上升,通过传动机构带动液位计指针或数字显示装置显示液位高度。
压力式液位计:通过测量液体底部的压力来推算液位高度。根据液体静力学原理,液体底部的压力与液位高度成正比,通过压力传感器测量液体底部的压力,再根据液体的密度等参数计算出液位高度。
超声波液位计:利用超声波在液体中的传播时间来计算液位。超声波液位计的探头向罐内发射超声波脉冲,超声波在液体中传播,遇到液面后反射回来,被探头接收。根据超声波的传播时间和在液体中的传播速度,计算出探头到液面的距离,从而得出液位高度。