BE1014085A3

BE1014085A3 - Tank en tankschip.

Info

Publication number: BE1014085A3
Application number: BE2000/0283A
Authority: BE
Original assignee: Ridder Arthur De
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2003-04-01
Also published as: NL1015375C2

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een tank die een zich in hoofdzaak in zijn lengterichting uitstrekkend reservoir (3) bevat waarvan de dwarse doorsnede minstens begrensd wordt door een gebogen bodemlijn (4) en een sterker gebogen bovenlijn (5) , waarbij de uiteinden van de bovenlijn (5) op de uiteinden van de bodemlijn (4) aansluiten onder tussenkomst van een afronding of gebogen verbindingslijn (6) die een merkelijk grotere kromming bezit dan de bodemlijn (4) of de bovenlijn (5).

Description

Tank en tankschip.

Deze uitvinding heeft betrekking op een tank die een zieh in hoofdzaak in zijn lengterichting uitstrekkend reservoir bevat waarvan de dwarse doorsnede minstens begrensd wordt door een gebogen bodemlijn en een sterker gebogen bovenlijn.

Ze worden meestal ingebouwd in een schip.

Dergelijke tanks worden gebruikt voor het transport van vloeistoffen, vooral vloeistoffen met groot soortelijk gewicht zoals geconcentreerd salpeterzuur of zwavelzuur.

Tanks van voornoemde soort vormen een compromis tussen, enerzijds, tanks met rechthoekige doorsnede die voor een bepaalde inhoud relatief weinig ruimte in een schip innemen en gevuld een relatief laag zwaartepunt bezitten maar relatief weinig weerstand bieden tegen inwendige druk en dus moeten verstevigd worden en, anderzijds, tanks met een ronde doorsnede die weliswaar tegen relatief hoge drukken bestand zijn maar voor een zelfde inhoud meer plaats in een schip vergen.

Een dergelijke tank is beschreven in het Belgische octrooi nr. 903. 988. De dwarse doorsnede van deze tank is begrensd door een bovenlijn die een boog van ongeveer 2300 beschrijft en een gebogen bodemlijn waarvan de straal tussen 2 en ongeveer 10 maal de straal van de bovenlijn is

gelegen en die met haar uiteinden rechtstreeks op deze bovenlijn aansluit.

Tussen de uiteinden van de bodemlijn en de uiteinden van de bovenlijn worden hoeken gevormd. Op deze hoeken moeten evenwel grote buitenwaartse krachten worden opgenomen. Door de druk in de tank wordt de bovenlijn opengeduwd, hetgeen moet belet worden doordat de uiteinden ervan vast zijn aan de bodemlijn.

Vandaar dat volgens de buitenbissectrices gerichte versterkingen op de hoeken aansluiten, waardoor het gewicht en de kostprijs van de tank toenemen.

De uitvinding heeft een tank tot doel die deze nadelen niet vertoont en een bijzonder grote stabiliteit en weerstand tegen drukken van binnen uit bezit.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de uiteinden van de bovenlijn op de uiteinden van de bodemlijn aansluiten onder tussenkomst van een afronding of gebogen verbindingslijn die een merkelijk grotere kromming dan de bodemlijn of de bovenlijn bezit.

Door deze gebogen verbindingslijn wordt de stabiliteit aanzienlijk verhoogd, terwijl voor een gegeven binnenruimte de inhoud van de tank relatief groot is. Versterkingen zijn niet nodig op de verbindingslijn.

Deze gebogen verbindingslijn kan een gedeelte van een cirkel zijn.

Bij voorkeur is de bovenlijn een gedeelte, bij voorkeur ongeveer 1800, van een cirkel.

De middelpunten van de cirkels van de verbindingslijnen kunnen op de koorde liggen van de cirkel van de bovenlijn.

Ook de bodemlijn kan een gedeelte van een cirkel zijn waarbij de verhouding van de straal van de bodemlijn ten opzichte van de straal van de bovenlijn tussen ongeveer 3, 8 en 3, 5 is gelegen en bijvoorbeeld ongeveer 3, 64 is.

De bodemlijn en de bovenlijn zijn bij voorkeur symmetrisch ten opzichte van een lijn waarop hun middelpunten gelegen zijn.

De uitvinding betreft niet alleen de hiervoor bepaalde tank maar eveneens een van zulke tank voorzien tankschip.

In het bijzonder betreft de uitvinding een schip met nagenoeg rechthoekige doorsnede waarin een tank volgens de uitvinding, zoals hiervoor beschreven, ingebouwd is.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een tank en tankschip volgens de uitvinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een schema weergeeft van een dwarse doorsnede van een tankschip met een tank volgens de uitvinding ;

figuur 2 op grotere schaal en in dwarsdoorsnede een praktische uitvoering van het tankschip van figuur 1 weergeeft.

In de figuren is een tank 1 weergegeven die ingebouwd is in een schip 2 met nagenoeg rechthoekige doorsnede en die in hoofdzaak bestaat uit een zich in de lengterichting uitstrekkend reservoir 3 met een dwarse doorsnede die begrensd is door gebogen lijnen, namelijk een bodemlijn 4, een bovenlijn 5 en twee verbindingslijnen 6 tussen de uiteinden van de bovenlijn 5 en de uiteinden van de bodemlijn 4.

De bodemlijn 4, de bovenlijn 5 en de verbindingslijnen 6 zijn cirkelbogen en dus gedeelten van cirkels.

Zoals in detail is weergegeven in figuur 1, zijn de bodemlijn 4 en de bovenlijn 5 symmetrisch ten opzichte van de met 7 aangeduide lijn waarop hun middelpunten 8 en 9 liggen.

De straal R1 van de bodemlijn 4 is bij voorkeur tussen ongeveer 3, 8 en 3, 5 maal de straal R2 van de bovenlijn 5 gelegen en is bijvoorbeeld ongeveer 3, 64 maal deze straal R2.

De bovenlijn 5 beschrijft ongeveer 1800.

De middelpunten 10 van cirkels waarvan de verbindingslijnen 6 deel uitmaken, zijn op de koorde 11 gelegen van de halve cirkel die de bovenlijn 5 beschrijft. Deze koorde 11 snijdt

de voornoemde lijn 7 in het middelpunt 9 van de bovenlijn 5.

De verhouding tussen de straal R3 van een verbindingslijn 6 en de straal R1 van de bodemlijn 4 is bij voorkeur ongeveer 20.

In figuur 1 worden de twee stralen Rl weergegeven die door de uiteinden van de bodemlijn 4 gericht zijn. De hoek A tussen deze uiterste stralen Rl is gelijk aan : A = 2 bg sin (R2-R3)/ (R1-R3) De hoek van de cirkelsector met als boog een verbindingslijn 6 bedraagt 900- A/2.

De oppervlakte van de doorsnede van de tank 1 is gelijk aan : n/180 [90R22 + (90 - A/2) R32 + R12 A/2] - Hl (R2 - R3) waarin : R2 de straal is van de bodemlijn 4i
Rl de straal is van de bovenlijn 5 ;
R3 de straal is van een verbindingslijn 6i
Hl de afstand is tussen het middelpunt van de cirkelsector waarvan de bovenlijn 5 de boog vormt en de koorde van de boog die de bovenlijn 5 vormt ; Hl = (R2-R3) tg A/2.

A de hoek is van de cirkelsector met als boog de bodemlijn 4.

Uiteraard is de inhoud van het reservoir 3 gelijk aan deze doorsnede vermenigvuldigd met de lengte ervan.

Aangezien het reservoir 3 over zijn volledige lengte een constante dwarse doorsnede bezit, is de inhoud van het reservoir gelijk aan deze doorsnede vermenigvuldigd met de lengte van het reservoir 3.

De omtrek van de dwarse doorsnede van het reservoir 3 kan worden berekend als volgt :
EMI6.1
n/90 [90R2 + (A/2) + R3 (90-A/2)] Ter illustratie wordt hierna een concreet voorbeeld gegeven : In een schip 2 met een breedte B van 7, 20 m en een lengte van 62 m is : Rl = 10, 00 m
R2 = 02, 75 m
R3 = 00, 50 m De hoek A bedraagt dan 27, 40 en de hoogte H1 is dan gelijk aan 09, 23 m.

De sectie van het reservoir 3 bezit een oppervlak van 15, 36 m2 en de totale inhoud van het reservoir 3 is gelijk aan dit oppervlak vermenigvuldigd met de lengte van het reservoir 3 die 60 m bedraagt en dus gelijk aan 614, 25 m3.

De omtrek van de sectie bedraagt 14, 75 m.

In figuur 2 is weergegeven hoe de tank 1 in de praktijk kan worden gevormd en in een schip 2 ingebouwd.

Het reservoir 3 is aan beide uiteinden afgesloten door vlakke eindwanden waarvan de vorm en grootte overeenstemmen met de in figuur 1 weergegeven vorm en grootte van de dwarse doorsnede die over de volledige lengte van het reservoir 3 constant is. Schotten van een zelfde vorm en grootte kunnen het reservoir 3 in compartimenten onderverdelen.

Tegenover elk compartiment is er minstens een opening 12 in het midden van de bovenlijn 5 voor het vullen en ledigen.

Deze opening 12 is omringd door een kraag 13 die door een deksel 14 afsluitbaar is.

Het grootste gedeelte van het reservoir 3 bevindt zich in het ruim 15 onder het dek 16 van het schip 2 en wordt daar op zijn plaats gehouden door versterkingen 17 die in het ruim 15 zijn aangebracht.

De afstand H2 tussen het midden van de bodemlijn 4 en de bodem 18 van het schip 2 bedraagt bijvoorbeeld 0, 5 m.

Het vullen en ledigen van de tank 1 geschiedt via niet in de figuur 2 weergegeven leidingen.

De volledige tank 1 is bij voorkeur van roestvast staal vervaardigd.

Het is duidelijk dat het zwaartepunt van de gevulde tank 1 dicht bij de bodem 18 van het schip 2 is gelegen. De tank 1 wordt hoofdzakelijk op trek belast en door de afrondingen overeenkomend met de verbindingslijnen kan hij grote zijwaartse krachten opvangen en bezit hij een grote stabiliteit met een maximum aan opslagruimte.

De boog van de bovenlijn 5 moet niet noodzakelijk juist 1800 bedragen.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke tank en tankschip kunnen in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims

Conclusies.

1.- Tank die een zich in hoofdzaak in zijn lengterichting uitstrekkend reservoir (3) bevat waarvan de dwarse doorsnede minstens begrensd wordt door een gebogen bodemlijn (4) en een sterker gebogen bovenlijn (5), daardoor gekenmerkt dat de uiteinden van de bovenlijn (5) op de uiteinden van de bodemlijn (4) aansluiten onder tussenkomst van een afronding of gebogen verbindingslijn (6) die een merkelijk grotere kromming bezit dan de bodemlijn (4) of de bovenlijn (5).

2.-Tank volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat elke gebogen verbindingslijn (6) een gedeelte van een cirkel is.

3.-Tank volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de bovenlijn (5) een gedeelte van een cirkel is.

4.-Tank volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de bovenlijn (5) zich over ongeveer 1800 uitstrekt.

5.-Tank volgens conclusies 2 en 3, daardoor gekenmerkt dat de middelpunten (10) van de cirkels waarvan de verbindingslijnen (6) deel uitmaken op de koorde (11) liggen van de bovenlijn (5). EMI9.1

6.-Tank volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de bodemlijn (4) een gedeelte van een cirkel is. <Desc/Clms Page number 10>

7.-Tank volgens conclusies 3 en 6, daardoor gekenmerkt dat de bodemlijn (4) en de bovenlijn (5) symmetrisch zijn ten opzichte van een lijn (7) waarop de middelpunten (8, 9) van hun cirkels gelegen zijn.

8.-Tank volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat de verhouding van de straal (R1) van de bodemlijn (4) ten opzichte van de straal (R2) van de bovenlijn (5) tussen ongeveer 3, 8 en 3, 5 is gelegen en bijvoorbeeld ongeveer 3, 64 is.

9.-Tank volgens conclusie 2 en een van de conclusies 6 tot 8, daardoor gekenmerkt dat de verhouding van de straal (R1) van de bodemlijn (4) tot de straal (R3) van een verbindingslijn (6) ongeveer 20 is.

10.-Tank volgens conclusies 5 en 7, daardoor gekenmerkt dat de dwarse doorsnede van het reservoir 3 gelijk is aan : EMI10.1 tut/180 [90R22 + waarin de straal is van de bodemlijn (4) R2 de straal is van de bovenlijn (5) R3 de straal is van een verbindingslijn (6) ; H1 de afstand is tussen het middelpunt van de cirkelsector waarvan de bodemlijn (4) de boog vormt en de koorde (11) van de boog die de bovenlijn (5) vormt ; A de hoek is van de cirkelsector met als boog de bodemlijn (4). <Desc/Clms Page number 11> 11.-Schip (2) met nagenoeg rechthoekige doorsnede waarin een tank (1) volgens een van de conclusies 1 tot 10 ingebouwd is.