3. 威金斯型干式罐

威金斯(WIGGINS)型干式罐的主要部分有底板、側(cè)板、頂板、可動(dòng)活塞、套筒式護(hù)欄、活塞護(hù)欄及為了保持氣密作用而特制的密封簾和平衡裝置等，如圖6-11所示。

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底板及側(cè)板1/3高(外層密封簾和罐體的連接點(diǎn))以下部分要求密封，側(cè)板1/3高以上至罐頂不要求密封，在此段罐壁上設(shè)置了一定數(shù)量的通風(fēng)窗，并且沿豎向每隔1.8m處設(shè)有檢查門。通過(guò)檢查門可以進(jìn)入套筒護(hù)欄頂部四周的人行道，人行道可以作為檢查工作用的安全平臺(tái)，在罐體外部另設(shè)旋梯以便走到門口。

罐頂是中間拱起的，四周設(shè)有欄桿扶手。為了防止活塞傾斜，滑輪是沿拱頂周圍按一定的間距排列的，滑輪上設(shè)有一端連到活塞而另一端連到外部平衡重塊的纜繩。外部平衡重塊是沿罐殼外壁上的導(dǎo)軌運(yùn)行的，在一個(gè)平衡重塊上裝有指針，可以在垂直標(biāo)尺上指示所儲(chǔ)存氣體的體積。

活塞上設(shè)置了一圈護(hù)欄稱為活塞護(hù)欄，它的構(gòu)造是由支撐構(gòu)件和特殊形狀的波紋圍板所組成。圍板的作用是使密封簾能夠卷開到套筒護(hù)欄的內(nèi)表面上。套筒護(hù)欄的構(gòu)造與活塞護(hù)欄相似，同時(shí)也裝有圍板，在圍板上的外層密封簾可以卷開到罐殼壁上。在活塞護(hù)欄及套筒護(hù)欄之間以及在套筒護(hù)欄與罐殼之間有足夠的間隙，故在活動(dòng)部分之間沒有摩擦，活塞的升降運(yùn)動(dòng)非常靈活平穩(wěn)，也很少傾斜。

密封簾的材料必須具有耐腐蝕性能，并且要有較好的力學(xué)性能(具有良好的彈性柑韌性)。

目前密封簾采用的材料是聚氯丁合成橡膠彈性體，并且由特殊的尼龍布加強(qiáng)而制成的。這種尼龍布具有很高的抗拉強(qiáng)度。

當(dāng)活塞帶起在罐殼凸臺(tái)上的套筒護(hù)欄以后，燃?xì)獾膲毫β杂性黾樱瑸榱双@得較高的壓力，在活塞上面需加重塊。在整個(gè)活塞行程中，燃?xì)獾膲毫旧媳３植蛔?，可達(dá)6000Pa。

威金斯型于式罐的各項(xiàng)參數(shù)如表6-2所示。

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在高壓儲(chǔ)氣罐中燃?xì)獾膬?chǔ)存原理與前述低壓儲(chǔ)氣罐有所不同，即其幾何容積固定不變，而是靠改變其中燃?xì)獾膲毫?lái)儲(chǔ)存燃?xì)獾?，故稱定容儲(chǔ)罐。由于定容儲(chǔ)罐沒有活動(dòng)部分，因此結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。

高壓罐可以儲(chǔ)存氣態(tài)燃?xì)?，也可以?chǔ)存液態(tài)燃?xì)狻８鶕?jù)儲(chǔ)存的

介質(zhì)不同，儲(chǔ)罐設(shè)有不同的附件，但所有的燃?xì)鈨?chǔ)罐均設(shè)有進(jìn)出口管、安全閥、壓力表、人孔、梯子和平臺(tái)等。

當(dāng)燃?xì)庖暂^高的壓力送入城市時(shí)，使用低壓罐顯然是不合適的，這時(shí)一般采用高壓罐。當(dāng)氣源以低壓燃?xì)夤?yīng)城市時(shí)，是否要用高壓罐則必須進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

高壓罐按其形狀可分為圓筒形和球形兩種。

1. 儲(chǔ)罐的構(gòu)造

(1) 圓筒形罐的構(gòu)造

圓筒形罐(圖6-12)是由鋼板制成的圓筒體和兩端封頭構(gòu)成的容器。封頭可為半球形、橢圓形和碟形。圓筒形罐根據(jù)安裝的方法可以分為立式和臥式兩種。前者占地面積小，但對(duì)防止罐體傾倒的支柱及基礎(chǔ)要求較高。后者占地面積大，但支柱和基礎(chǔ)做法較為簡(jiǎn)單。如果罐體直接安裝在混凝土基礎(chǔ)上時(shí)，其接觸面之間由于容易積水而加速罐的腐蝕，故臥式儲(chǔ)罐罐體都設(shè)鋼制鞍式支座。支座與基礎(chǔ)之間要能滑動(dòng)，以防止罐體熱脹冷縮時(shí)產(chǎn)生局部應(yīng)力。

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(2) 球形罐的構(gòu)造

球形罐通常由分瓣壓制的鋼板拼焊組裝而成。罐的瓣片分布頗似地球儀，一般分為極板、南北極帶、南北溫帶、赤道帶等。罐的瓣片也有類似足球外形的。這兩種球形罐如圖6-13所示。

球形罐的支座一般采用赤道正切式支柱、拉桿支撐體系，以便把水平方向的外力傳到基礎(chǔ)上。設(shè)計(jì)支座時(shí)應(yīng)考慮到罐體自重、風(fēng)壓、地震力及試壓的充水重量，并應(yīng)有足夠的安全系數(shù)。

燃?xì)獾倪M(jìn)出氣管一般安裝在罐體的下部，但為了使燃?xì)庠诠摅w內(nèi)混合良好，有時(shí)也將進(jìn)氣管延長(zhǎng)至罐頂附近。為了防止罐內(nèi)冷凝水及塵土進(jìn)入進(jìn)、出氣管內(nèi)，進(jìn)出氣管應(yīng)高于罐底。

為了排除積存于罐內(nèi)的冷凝水，在儲(chǔ)罐的最下部，應(yīng)安裝排污管。

在罐的頂部必須設(shè)置安全閥。

儲(chǔ)罐除安裝就地指示壓力表外，還要安裝遠(yuǎn)傳指示控制儀表。此外根據(jù)需要可設(shè)置溫度計(jì)。

儲(chǔ)罐必須設(shè)防雷靜電接地裝置。

儲(chǔ)罐上的人孔應(yīng)設(shè)在維修管理及制作儲(chǔ)罐均較方便的位置，一般在罐頂及罐底各設(shè)置一個(gè)人孔。

容量較大的圓筒形罐與球形罐相比較，圓筒形罐的單位金屬耗量大，但是球形罐制造較為復(fù)雜，制造安裝費(fèi)用較高，所以一般小容量的儲(chǔ)罐多選用圓筒形罐，而大容量的儲(chǔ)罐則多選用球形罐。

2. 儲(chǔ)氣量的計(jì)算

高壓儲(chǔ)氣罐的有效儲(chǔ)氣容積可按下式計(jì)算：

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式中V——儲(chǔ)氣罐的有效儲(chǔ)氣容積，m³；

V_c——儲(chǔ)氣罐的幾何容積，m³；

?p——最高工作壓力，MPa

p_c——儲(chǔ)氣罐最低允許壓力，MPa，其值取決于罐出口處連接的調(diào)壓器最低允許進(jìn)口壓力；

p₀——大氣壓，MPa。

儲(chǔ)罐的容積利用系數(shù)，可用下式表示：

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通常儲(chǔ)氣罐的工作壓力已定，欲使容積利用系數(shù)提高，只有降低儲(chǔ)氣罐的剩余壓力，而后者又受到管網(wǎng)中燃?xì)鈮毫Φ南拗?。為了使?chǔ)罐的利用系數(shù)提高，可以在高壓儲(chǔ)氣罐站內(nèi)安裝引射器，當(dāng)儲(chǔ)氣罐內(nèi)燃?xì)鈮毫咏芫W(wǎng)壓力時(shí)，就開動(dòng)引射器，利用進(jìn)入儲(chǔ)氣罐站的高壓燃?xì)獾哪芰堪讶細(xì)鈴膲毫^低的罐中引射出來(lái)，這樣可以提高整個(gè)罐的容積利用系數(shù)。但是利用引射器時(shí)，要安設(shè)自動(dòng)開閉裝置，否則管理不妥，會(huì)破壞正常工作。

圖6-14所示是天然氣門站。在低峰時(shí)，由燃?xì)飧邏焊删€來(lái)的燃?xì)庖徊糠纸?jīng)過(guò)一級(jí)調(diào)壓進(jìn)入高壓球罐，另一部分經(jīng)過(guò)二級(jí)調(diào)壓進(jìn)入城市；在高峰時(shí)，高壓球罐和經(jīng)過(guò)一級(jí)調(diào)壓后的高壓干管來(lái)氣匯合經(jīng)過(guò)二級(jí)調(diào)壓送入城市。為了提高儲(chǔ)罐的利用系數(shù)，可在站內(nèi)安裝引射器，當(dāng)儲(chǔ)氣罐內(nèi)的燃?xì)鈮毫咏芫W(wǎng)壓力時(shí)，可以利用高壓干管的高壓燃?xì)獍讶細(xì)鈴膲毫^低的罐中引射出來(lái)，以提高整個(gè)罐站的容積利用系數(shù)。為了保證引射器的正常工作，球閥7(a)、(b)、(c)、(d)必須能迅速開啟和關(guān)閉，因此應(yīng)設(shè)電動(dòng)閥門。引射器工作時(shí)，7(b)、7(d)開啟，7(a)、7(c)關(guān)閉。引射器除了能提高高壓儲(chǔ)罐的利用系數(shù)之外，當(dāng)需要開罐檢查時(shí)，它可以把準(zhǔn)備檢查的罐內(nèi)壓力降到最低，減少開罐時(shí)所必須放散到大氣中的燃?xì)饬?，以提高?jīng)濟(jì)效益，減少大氣污染。

為了保證儲(chǔ)配站正常運(yùn)行，高壓干管來(lái)氣在進(jìn)入調(diào)壓器前還需除塵、加臭和計(jì)量。