CS271492B2 - Pressure vessel - Google Patents

Description

Vynález 8© týká tlakové nádoby· Tlaková nádoba je známa z německého patentového spisu DE-C-2 253 235. U uvedeného v tomto spise tankového kontejneru jsou mezi dvěma čelními rámy kontejneru vsazeny čtyři válcové skořepiny, tvořící pláět nádoby, přičemž každá skořepina má v průřezu tvar části kruhu· Oále jsou mezi těmito čelními rámy kontejneru vsazeny čtyři profilové nosníky průřezu U nebo L, které probíhají vně pláště nádoby a vnikají vždy jednou přírubou do vroubku mezi dvěma sousedními skořepinami· К přírubám protilehlých profilových nosníků Jsou přivařeny konce výztužných nosníků, namáhaných tahem, které v oblasti vroubku pronikají pláštěm dovnitř nádoby a prochází jejím vnitřním prostorem. К dosažení vyšší tuhosti jsou výztužné nosníky, namáhané tahem, vytvořeny uvnitř nádoby jako trubky.

U tohoto známého tankového kontejneru vyžaduje uspořádáni masivních profilových nosníků použití značně těžkých čelních rámů, takže tento kontejner má vysokou vlastní váhu. Kromě toho se používá poměrně velkého počtu výztužných nosníků, namáhaných tahem, které nejen zvyšují vlastni váhu kontejneru, nýbrž i zdražují jeho výrobu a znesnadňují čistění vnitřního prostoru nádoby·

Z německého patentového spisu DE-C-2-007 142 je znám tankový kontejner, jehož vrchní a spodní vyklenuté skořepiny pláště přiléhají к vrchním a spodním trubkovitým podélným nosníkům, probíhajícím po délce kontejneru a spojeným mezi sebou stěnou, namáhanou tahem, která rozděluje nádobu kontejneru na dvě komory. Také tento kontejner vyžaduje velkých výrobních nákladů, přičemž souvislá stěna, namáhaná tahem, zvyšuje vlastní váhu kontejneru a znesnadňuje Čistění vnitřního prostoru nádoby.

Úkolem vynálezu je vytvoření tlakové nádoby, která vykazuje při vysoké pevnosti v tlaku pokud možno nízkou vlastní váhu a kterou lze snadno vyrobit a čistit.

Podstata tlakové nádoby podle vynálezu spočívá v tom, že trubkovité podélné nosníky, vsazené vždy mezi dvěma sousedními skořepinami, nemusí být příliš těžké, protože jsou na místech upevnění příčných nosníků, namáhaných tahem, vyztuženy vsazenými kusy další trubky. Pro tyto ztužovací kusy trubky uvnitř trubkovitých podélných nosníků stačí použít malého počtu příčných nosníků, namáhaných tahem. Síly, vznikající v malém počtu příčných nosníků, namázaných tahem, se dají při dané pevnosti v tlaku lehce přenášet do podélných nosníků bez vzniku nepřípustných špičkových pnuti nebo zakřivení. Z hlediska výroby, vlastní váhy a čistění tlakové nádoby je malý počet příčných nosníků, namáhaných tahem, výhodný.

Z německého patentového spisu OE-A-3 517 289 je sice známo vsazení spojovacích součástí přepravníku do slepých děr jeho zesilovacích součástí, přičemž například zesilovací součásti 8 profilem U jsou vyztuženy vhodnou*vložkou z ploché ocele, v tomto spise však není popsán ten druh tankové nádoby, pevné v tlaku, na kterém se zakládá vynález. Také vsazení kusu trubky do trubkovitS vytvořeného podélného nosníku na místě jeho spojení s příčným nosníkem, namáhaným tahem, není v této technické úrovni realizován.

Totéž se týká i čtvercového kontejneru, známého ze švýcarského patentového spisu CH-A-431 385, u kterého jsou trubkovité nosníky, namáhané tahem, upevněny obvyklým způsobem přes zesilovací kotouče, navařené z vnější strany na plochých stěnách kontejneru.

Provedení vynálezu podle bodu 2 má tu výhodu, že zesílené úseky, vytvořené kusy trubky, nakončí najednou. Naopak, pružné konce kusů trubky, vzniklé zkosením a obrácené к tankové nádobě, zaručuji nenáhlý přechod od zesíleného úseku к nezesílenému.

Provedení vynálezu podle bodů 3 a 4 Jsou účelná se zřetelem na dosažitelnou pevnost příčných nosníků, namáhaných tahem, a na jejich spojení s podélnými nosníky.

Opatření podle bodu 5 slouží к zamezení relativního pohybu mezi trubkovitým podélným nosníkem a vsazeným kusem trubky, aby se projevil celkový zesilovací účinek kusů trubky.

CS 271 492 B2

Provedeni vynálezu podle bodu S je výhodné ee zřetelem na Čistění vnitřního prostoru nádoby a dovoluje také uzavření nádoby nástavcem na každém jejím dnu. Alternativně se mohou konce trubkovitých podélných nosníků uzavírat doplňkovými plechovými součástmi, které jsou součástmi, namáhané tahem, nebo jako zdvojovači součásti pokrývají Část dna.

Když je tlaková nádoba zhotovena z ušlechtilé ocele nebo z jiného hodnotného materiálu, to může být podle bodu 7 účinným, zhotovit z téhož materiálu, jako nádobu, ne trubkovité podélné nosníky, nýbrž jen částečně válcovitá pouzdra, obklopující vždy onu Část trubkovitého podélného nosníku, která se nachází uvnitř nádoby. V každém případě jsou kusy trubky, vsazené do trubkovitých podélných nosníků, zhotoveny z méně hodnotného. materiálu, který má přesto dobré pevnostní vlastnosti.

Provedení vynálezu podle bodu 8 má tu výhodu, že šířky válcovaných pásů, které jsou v dnešní době к dispozici, a průřezy tankových nádob, které se obvykle používají, dovolují zhotovovat skořepiny pláště tankové nádoby po délce z jednoho kusu, takže již není třeba sestavovat je jako dosud z několika jednotlivých příčně uspořádaných prstenců. Tím se dosáhne zkráceni svarového švu a ulehčení montáže.

Provedeni vynálezu podle bodu 9 má tu výhodu, že případné ohřívání nebo chlazení nevyžaduje kromě vnějších přívodních a přípojných potrubí žádných dalších opatření na tankové nádobě, která by zvyšovala její vlastní váhu·

Příklady výhodných provedení vynálezu jsou v dalším blíže objasněny s pomocí přiložených výkresů. Na výkresech představuje obr· 1 pohled z boku na tlakovou nádobu, vsazenou mezi dvěma čelními rámy kontejneru, obr. 2 Čelní pohled na tlakovou nádobu podle obr· 1, obr· 3 částečný řez III-III tlakovou nádobou podle obr· 1, ve zvětšeném měřítku, a obr· 4 částečný řez podélným nosníkem podle jednoho provedení vynálezu.

Podle obr. 1 a 2 je tlaková nádoba vytvořena čtyřmi paralelními válcovými skořepinami 10, tvořícími její plást, přičemž každá skořepina má v průřezu tvar části kruhu, jakož i dvěma Čelními dny 11· Зак Je zřejmé z čelního pohledu podle obr. 2, má tlaková nádoba v průřezu tvar čtyřlístku, přičemž osy všech čtyř ekořepín 10 vymezují vrcholy čtyřúhelníka. Tlaková nádoba je přes spodní sedlové součásti 12 a vrchní opěrné součásti 13 spojena s dvěma čelními rámy 14 kontejneru·

V oblastech vroubků mezi dvěma sousedními skořepinami IQ je uspořádán vždy jeden trubkovitý podélný nosník 15, probíhající po délce tlakové nádoby, jehož konce, jak je zřejmé zejména z obr. 1, jsou zkoseny přibližně v úhlu 45° nebo v ostřejším úhlu tak, že nejmenši délka nosiče je obrácena к vnitřku nádoby a největší délka nosiče končí na místě, na kterém přiléhá příslušné dno 11 nádoby· Ke každému dnu 11 nádoby jsou připevněny svojí hranou pod úhlem 45° nebo pod ostřejším úhlem čtyři klínovité plechové součásti 16, které vcházejí v příslušnou oblast vroubku mezi dvěma sousedními skořepinami 10 a současně onu část kosé krajní plochy trubkovitého podélného nosníku 15, která se nachází vně skořepin 10.

Dále je plást tlakové nádoby ovinut dvěma zesilovacími kroužky 17, jejichž obrys je podoben obrysu nádoby, která mé v průřezu přibližně tvar Čtyřlístku. Kolmo к ose tlakové nádoby probíhají trubkovité příčné nosníky 18, 19, namáhané tahem, které prochází vnitřním prostorem nádoby. Vždy Jeden svislý 18 a Jeden vodorovný 19 nosník, naoáhený tahem, Jsou uspořádány bezprostředně vedle sebe, takže se tyto dva nosníky na místě zkřížení navzájem dotýkají. К dosažení dalšího ztužení mohou být tyto dva nosníky spojeny mezi sebou. V tlakové nádobě o délce 20 stop /6058 mm/ se používají vcelku čtyři příčné nosníky 18, 22* namáhané tahem.

Oba konce každého příčného nosníku 18, 19, namáhaného tahem, pronikají vždy úplně

CS 271 492 B2 příslušným podélným nosníkem 15 a vyčnívají kousek za nim ven· V oblasti pronikání příčných nosníků 18, 19, namáhaných tahem, jsou podélné nosníky 15 vyztuženy vsazenými kusy 20 trubky. Зак je zřejmé z obr. 1, jsou kusy 20 trubky na obou koncích zkoseny tak, že největší délka každého kusu 20 trubky je obrácená к vnitřku nádoby. Tím se dosáhne nenáhlý přechod napětí od zesíleného úseku podélného nosníku 15 к nezasílanému, přičemž nejdelší krajní části kusů 20 trubky, ležící uvnitř a mající tvar jazýčků, vykazují určitou pružnost·

Зак je zřejmé z řezu podle obr· 3, je konec příčného nosníku 18, namáhaného tahem, svařen s podélným nosníkem 15 a s kusem 20 trubky jak na místé průniku na vnitřní straně nádoby, tak i na místě průniku na vnější straně nádoby. Protože se plného zesilovacího účinku kusu 20 trubky dosáhne jen v případě zamezení relativního pohybu mezi kusem 20 trubky a podélným nosníkem 15, jaou tyto dvě součástí svařeny bezproetředně jedna s druhou podél hran vyhloubeni 21, vytvořených v podélném nosníku 15· К podélnému nosníku 15 jsou přivařeny taky obě příslušné skořepiny 10 pláště tlakové nádoby.

Zatímco skořepiny 10, příčné nosníky 18, 22· namáhané tahem, a podélné nosníky 15 jsou zhotoveny z materiálu, kterého эе obvykle používá к výrobě tlakových nádob a kterým může být podle toho, к čemu se nádoba používá, například ušlechtilá ocel, jsou kusy 20 trubky, které nepřicházejí do styku e nákladním zbožím, zhotoveny z velmi pevné konstrukční ocele nebo z jemnozrnnó ocele.

Dalších úspor hodnotného materiálu se dosáhne tím, že se i podélné nosníky 15 zhotovují z méně hodnotného materiálu· Podle obr. 4 je ona čáet podélného nosníku 22» která se nachází uvnitř nádoby, obklopena částečně válcovitým pouzdrem 22, zhotoveným z téhož materiálu, jako nádoba, svařeným na svých podélných hranách s podélným nosníkem 15 a přiléhajícím ke skořepinám 10.

Když se vychází z rozměrů, typických pro vnitrozemní kontejnery, jejichž výška činí 2500 mm a jejichž šířka se pohybuje kolem 2500 mm, to činí délka klenuti skořepin 10, uspořádaných podle obr. 2 v podobě čtyřlistku, při použití podélných nosníků 15 o průměru kolem 200 mm něco méně než 2000 mm. Tato Šířka ee dá zhotovit/moderním způsobem válcování zaetudena. Při použiti uvedených podélných nosníků 15 je tedy možné vyklenout skořepiny 10 napřič směru válcováni, takže v daném případě lze použít místo obvyklých skořepin pláště, sestavených z několika jednotlivých příčně uspořádaných plechových prstenců, skořepiny pláště, zhotovené po délce nádoby z Jednoho kusu.

Trubkovité podélné nosníky 15 a trubkovité příčné nosníky 18» 12» namáhané tahem, ss dají využít i pro průtok ohřívajícího nebo chladícího prostředku, který přitéká (neznázorněnými) vnějšími přívodními a přípojnými trubkami. V tomto případě je účelné, opatřit příčná nosníky 18, J2· ^nan*áhané tahem, na těch místech, na kterých oni pronikají podélnými nosníky 15» otvory 23 (podle obr. 3), aby se získal souvislý systém trubek.

Claims (9)

1. Tlaková nádoba, jejíž plášt sestává z několika paralelních válcových skořepin, vsazených mezi podélnými nosníky, přičemž každá skořepina má v průřezu tvar části kruhu a protilehlé podélná nosníky jsou spojeny mezi sebou jednotlivými příčnými nosníky namáhanými tahem, které prochází vnitřním prostorem nádoby, vyznačující se tím, že podélné nosníky (15) jsou vytvořeny Jako trubky, ve kterých jsou vsazeny na mÍ3tech upevněni příčných nosníků (18, 19), namáhaných tahem, ztužovací kuay (20) trubky.

2. Tlaková nádoba podle bodu 1, vyznačující se tím, že kusy (20) trubky jsou na obou koncích zkoseny a největší délka každého kusu (20) trubky je obrácená к vnitřku nádoby.

CS 271 492 B2

3. Tlaková nádoba podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že příčné nosníky (18, 19), namáhané tahem, Jsou vytvořeny jako trubky.

4. Tlaková nádoba podle jednoho z bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že příčné nosníky (18, 19), namáhané tahem, pronikají úplně podélnými nosníky (15) a vsazenými kusy (20) trubky a jsou s nimi svařeny na obou místech průniku.

5. Tlaková nádoba podle jednoho z bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že kusy (20) trubky jsou upevněny v podélných nosnících (15) svařením podél hran vyhloubení (21), vytvořených v podélných nosnicích (15).

6. Tlaková nádoba podle jednoho z bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že podélné nosníky (15) jsou na obou koncích zkoseny a nejmenší délka každého podélného nosníku (15) je obrácena к vnitřku nádoby, přičemž podélné nosníky (15) jsou na obou koncích zakryty plechovými součástmi (16).

7. Tlaková nádoba podle jednoho z bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že oné částí podélných nosníků (15), které se nacházejí uvnitř nádoby, jsou obklopeny částečně válcovitými pouzdry (22), zhotovenými z téhož materiálu, jako nádoba, a svařenými s podélnými nosníky (15) na svých podélných hranách, které jsou vně pláště nádoby.

8. Tlaková nádoba podle jednoho z bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že plášt nádoby sestává že Čtyř válcových skořepin (10), jejichž osy vymezují vrcholy čtyřúhelníka, přičemž skořepiny (10) jsou zhotoveny z válcovaných plechů, vyklenutých napříč směru válcováni a vytvořených po celé délce nádoby z jednoho kusu.

9. Tlaková nádoba podle jednoho z bodů 2 až 8, vyznačující se tím, že trubkovité podélné nosníky (15) a trubkovité příčné nosníky (18, 19), namáhané tahem, jsou částmi souvislého systému trubek pro průtok ohřívajícího nebo chladícího prostředku.