CZ305647B6

CZ305647B6 - Plnicí/vypouštěcí systém pro kompozitní tlakové nádoby

Info

Publication number: CZ305647B6
Application number: CZ2014-545A
Authority: CZ
Inventors: Pavel Dubinin; Stanislav Dubinin
Original assignee: Hpc Research S.R.O.
Priority date: 2014-08-15
Filing date: 2014-08-15
Publication date: 2016-01-20
Also published as: CZ2014545A3

Abstract

Plnicí/vypouštění systém (3) pro kompozitní tlakové nádoby, které obsahují vnitřní plášť (1) a vnější kompozitní obal (2), přičemž zmíněný plnicí/vypouštěcí systém (3) zahrnuje: - kruhový límec (8) pro umístění koncentricky mezi vnitřním pláštěm (1) a vnějším kompozitním obalem (2), uvedený límec je opatřen vybráním na části vnitřního průměru určeným k přilehnutí k vnějšímu kompozitnímu obalu prostřednictvím anulárního disku (5), - anulární disk (5) tvarovaný pro těsné zapadnutí do vybrání na kruhovém límci, - kruhové pouzdro (6) s centrálním otvorem opatřeným závitem, který je vhodný pro instalaci ventilu nebo spojovací příruby, přičemž vnější povrch zmíněného pouzdra (6) obsahuje první část povrchu, která je uspořádána nejblíže k vnější části otvoru pro plnění/vypouštění, druhou část povrchu přilehlou k první části a třetí část přilehlou k druhé části, přičemž první část obsahuje vybrání, druhá část je opatřena prostředky pro aretaci pouzdra (6) v nádobě a dovolující odolávat tlakovým namáháním, a třetí část obsahuje aspoň jednu drážku pro vložení těsnicího prvku (7). Řešení dále poskytuje kompozitní tlakovou nádobu, která obsahuje vnitřní plášť (1), vnější kompozitní obal (2), a plnicí/vypouštěcí systém (3).

Description

(54) Název vynálezu:

Plnicí/vypouštěcí systém pro kompozitní tlakové nádoby (57) Anotace:

Plnicí/vypouštění systém (3) pro kompozitní tlakové nádoby, které obsahují vnitřní plást’ (1) a vnější kompozitní obal (2), přičemž zmíněný plnicí/vypouštěcí systém (3) zahrnuje:

- kruhový límec (8) pro umístění koncentricky mezi vnitřním pláštěm (1) a vnějším kompozitním obalem (2), uvedený límec je opatřen vybráním na části vnitřního průměru určeným k přilehnutí k vnějšímu kompozitnímu obalu prostřednictvím anulámího disku (5), - anulámí disk (5) tvarovaný pro těsné zapadnutí do vybrání na kruhovém límci,

- kruhové pouzdro (6) s centrálním otvorem opatřeným závitem, který je vhodný pro instalaci ventilu nebo spojovací příruby, přičemž vnější povrch zmíněného pouzdra (6) obsahuje první část povrchu, která je uspořádána nejblíže k vnější části otvoru pro plnění/vypouštění, druhou část povrchu přilehlou k první části a třetí část přilehlou k druhé části, přičemž první část obsahuje vybrání, druhá část je opatřena prostředky pro aretaci pouzdra (6) v nádobě a dovolující odolávat tlakovým namáháním, a třetí část obsahuje aspoň jednu drážku pro vložení těsnicího prvku (7).

Řešení dále poskytuje kompozitní tlakovou nádobu, která obsahuje vnitřní plášť (1), vnější kompozitní obal (2), a plnicí/vypouštěcí systém (3).

Plnicí/vypouštěcí systém pro kompozitní tlakové nádoby

Oblast techniky

Uvedený vynález se týká konstrukce plnicího/vypouštěcího systému (nátrubku) pro kompozitní tlakové nádoby.

Dosavadní stav techniky

Kompozitní tlakové nádoby obecně slouží ke skladování, přepravě a distribuci kapalin a plynů za vysokého nebo nízkého tlaku, např. LPG, CNG, průmyslové plyny nebo vzduch. Zpravidla se kompozitní tlaková nádoba skládá z kompozitní nádrže zahrnující vnější kompozitní obal, který nese všechna tlaková namáhání, vnitřního pláště, který zabezpečuje těsnění nádrže a běžně se vyrábí z kovu nebo polymeru, a plnicího/vypouštěcího systému obsahujícího nátrubek se závitem pro namontování ventilu nebo příruby pro plnění nádoby a následně pro distribuci obsahu nádoby·

Plnicí/vypouštěcí systém musí být integrován do nádrže a zabezpečovat nepropustnost pro plyny mezi vnitřním opláštěným a nátrubkem se spojovacím prostředkem. V této oblasti techniky je známá řada typů konstrukce. Těsnost se zabezpečuje zajištěním vnitřního pláště kompozitní nádrže v sestavě nátrubku a těsněním pomocí těsnicího prvku (např. těsnicím kroužkem) pro zamezení úniku obsahu. Obvykle se vnější část nátrubku zajišťuje v nádobě cestou aspoň částečného uzavření do vnitřního kompozitního obalu kompozitní nádrže za účelem zabránění uvolnění nátrubku z kompozitní nádrže.

Plnicí/vypouštěcí systémy známé v této oblasti techniky vyčnívají z kompozitní nádrže, čímž jsou mnohem více náchylné k poškození a také zvyšují celkovou délku kompozitní nádoby. Kromě toho, často mají komplikovanou konstrukci.

Cílem daného vynálezu tedy je konstrukce plnicího/vypouštěcího systému pro kompozitní tlakové nádoby, která by omezila rozměr nádoby cestou zapouštění plnicího/vypouštěcího systému do kompozitního obalu, se současným zachováním jednoduché a výrobně levné konstrukce.

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález poskytuje plnicí/vypouštěcí systém pro kompozitní tlakovou nádobu, která obsahuje vnitřní plášť a vnější kompozitní obal, přičemž uvedený plnicí/vypouštěcí systém obsahuje:

-kruhový límec pro uspořádání koncentricky mezi vnitřním pláštěm a vnějším kompozitním obalem, přičemž uvedený límec je opatřen vybráním na části vnitřního průměru určené pro přilehnutí k vnějšímu kompozitnímu obalu prostřednictvím anulámího disku,

- anulámí disk tvarovaný pro zapadnutí do vybrání na kruhovém límci,

- kruhové závitové pouzdro s centrálním otvorem opatřeným závitem (kónickým nebo rovnoběžným), který je vhodný pro instalaci ventilu nebo spojovací příruby, přičemž vnější povrch uvedeného pouzdra obsahuje první část povrchu, která je uspořádána nejblíže k vnější části otvoru pro plnění/vypouštění, druhou část povrchu přilehlou k první části a třetí část přilehlou k druhé, přičemž první část obsahuje vybrání, druhá část je opatřena prostředky pro aretaci pouzdra v nádobě a dovolující mu odolávat tlakovým namáháním a třetí část obsahuje alespoň jednu drážku pro vložení těsnicího prvku.

- 1 CZ 305647 B6

Ve výhodném provedení je anulámí disk opatřen závitem na vnitřním průměru a pouzdro je opatřeno připevňovacím závitem alespoň na části druhé části vnějšího povrchu, tak aby po instalaci pouzdra do hrdla nádoby vzniklo spojení s diskem a kompozitním obalem prostřednictvím závitu. Takto závit slouží jako připevňovací prostředek, což zabezpečuje aretaci pouzdra v hrdle a dovoluje vyrábět rozebíratelný plnicí/vypouštěcí systém, ve kterém součástky (např. těsnicí prvky) mohou být vyměněny. Navíc taková konstrukce dovoluje snadné provedení periodických prohlídek vnitřního pláště. V tomto provedení je průměr druhé části pouzdra větší než průměr první části pouzdra a také je větší než průměr třetí části pouzdra. Vybrání na první části pouzdra v tomto provedení slouží k umístění označovacího kroužku. Toto vybrání má také spojovací funkci, např. označovací kroužek může mít šestihranný otvor a pouzdro může mít šestihranný výstupek, označovací kroužek pak může být upevněn (např. přišroubován) na kompozitním obalu, čímž také bude aretovat i pouzdro.

V dalším výhodném provedení má druhá část pouzdra menší průměr než třetí část pouzdra, čímž vytváří prostředek pro usazení. Disk přiléhá k druhé části pouzdra. Vybrání na první části pouzdra má menší průměr než druhá část pouzdra, a jsou do něj vloženy okrajové části kompozitního obalu, případně i označovacího kroužku. Druhá část pouzdra je s výhodou opatřena plošným osazením nebo výřezy pro zamezení rotace v kompozitním obalu.

Úkolem límce je zabezpečení optimálního tvaru vnitřního pláště a jeho podpora v oblasti umístění těsnění. Dalším úkolem límce je vytváření „opěrné stěny“, k níž může být vnitřní plášť zatěsněn těsnicím prvkem/prvky. S výhodou je límec vyroben z termoplastu metodou vstřikování (injection molding).

Za účelem označení a technologickými účely může být sestava nátrubku opatřena označovacím kroužkem. Označovací kroužek může také zajišťovat správné rozložení vláken kolem hrdla nádoby. V prvním provedení technologický kroužek zamezuje rotaci pouzdra a takto umožňuje instalaci ventilu.

Uvedený vynález také poskytuje kompozitní tlakovou nádobu obsahující vnitřní plášť, vnější kompozitní obal a plnicí/vypouštěcí systém dle vynálezu. S výhodou se vnitřní plášť vyrábí z kovu, jako je ocel, nebo z polymemího materiálu, jako je polyethylen nebo polyethylentereftalát.

Konstrukce podle vynálezu dovoluje zabudování plnicího/vypouštěcího systému do kompozitního obalu.

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresů a příkladů provedení, které nesmí být vkládány jako omezení nárokovaného rozsahu.

Objasnění výkresů

Obr. 1 Celkový pohled na kompozitní tlakovou nádobu v průřezu.

Obr. 2 Příčný řez plnicím/vypouštěcím systémem podle příkladu 1.

Obr. 3 Pohled shora na plnicí/vypouštěcí systém podle příkladu 1.

Obr. 4 Příčný řez plnicím/vypouštěcím systémem podle příkladu 2.

Obr. 5 Nákres plnicího/vypouštěcího systému v částečném rozložení podle příkladu 2.

-2CZ 305647 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1

Obr. 1 znázorňuje kompozitní tlakovou nádobu, která obsahuje vnitřní plášť 1, a vnější kompozitní obal 2, a plnicí/vypouštěcí systém 3. Plnicí/vypouštěcí systém 3 obsahuje (obr. 2, 3);

- kruhový límec 8, pro umístění koncentricky mezi vnitřním pláštěm 1 a vnějším kompozitním obalem 2, přičemž uvedený límec 8 je opatřen vybráním na části vnitřního průměru určeným pro přilehnutí k vnějšímu kompozitnímu obalu 2 prostřednictvím anulámího disku 5,

- anulámí disk 5 tvarovaný pro těsné zapadnutí do vybrání na kruhovém límci 8,

- kruhové závitové pouzdro 6 s centrálním otvorem opatřeným závitem (kónickým nebo rovnoběžným), který je vhodný pro instalaci ventilu nebo spojovací příruby, přičemž vnější povrch uvedeného pouzdra 6 se skládá z první části povrchu, která je uspořádána nejblíže k vnější části otvoru pro plnění/vypouštění, druhé části povrchu přilehlé k první části a třetí části přilehlé k druhé, přičemž první část obsahuje vybrání, druhá část je opatřena prostředky pro aretaci pouzdra 6 v nádobě dovolující odolávat tlakovým namáháním a třetí část obsahuje aspoň jednu drážku pro vložení těsnicího prvku 7.

Disk 5 je opatřen závitem na vnitřním průměru a pouzdro 6 je opatřeno připevňovacím závitem alespoň na části druhé části vnějšího povrchu, tak, aby po instalaci pouzdra 6 do hrdla nádoby vzniklo spojení s diskem 5 a kompozitním obalem přes závit 9. Takto závit slouží jako připevňovací prostředek, což zabezpečuje aretaci pouzdra 6 v hrdle a dovoluje vyrábět rozebíratelný plnicí/vypouštěcí systém, ve kterém součástky (např. těsnicí prvky) mohou být vyměněny. Navíc taková konstrukce dovoluje snadné provedení periodických prohlídek vnitřního pláště j_. V tomto příkladu je průměr druhé části pouzdra větší než průměr první části pouzdra a také je větší než průměr třetí části pouzdra. Vybrání na první části pouzdra u tohoto vzoru slouží k umístění označovacího kroužku 4. Označovací kroužek 4 má šestihranný otvor, a pouzdro 6 má šestihranné vybrání, označovací kroužek 4 je připevněn (např. přišroubován) ke kompozitnímu obalu, čímž také aretuje i pouzdro 6.

Příklad 2

Obr. 1 znázorňuje kompozitní tlakovou nádobu, která obsahuje vnitřní plášť 1, vnější kompozitní obal 2, a plnicí/vypouštěcí systém 3. Plnicí/vypouštěcí systém 3 obsahuje (obr. 4, 5);

- kruhové závitové pouzdro 6 s centrálním otvorem opatřeným závitem (kónickým nebo rovnoběžným), který je vhodný pro instalaci ventilu nebo spojovací příruby, vnější povrch zmíněného pouzdra se skládá z první části povrchu, která je uspořádána nejblíže k vnější části otvoru pro plnění/vypouštění, druhé části povrchu přilehlé k první části a třetí části přilehlé k druhé, v níž první část obsahuje vybrání, druhá část je opatřena prostředky pro aretaci pouzdra 6 v nádobě a dovolující odolávat tlakovým namáháním a třetí část obsahuje alespoň jednu drážku pro vložení těsnicího prvku 7.

-3 CZ 305647 B6

Druhá část pouzdra 6 má menší průměr než třetí část pouzdra 6, čímž vytváří připevňovací prostředek. Disk 5 přiléhá k druhé části pouzdra 6. Vybrání v první části pouzdra 6 má menší průměr než druhá část pouzdra 6 a jsou v něm vloženy koncové části kompozitního obalu a popřípadě i označovací kroužek 4. První část pouzdra 6 může být s výhodou opatřena plošným osazením nebo výřezy pro zamezení rotace v kompozitním obalu.

Průmyslová využitelnost

Kompozitní tlakové nádoby opatřené plnicím/vypouštěcím systémem podle předkládaného vynálezu mohou být využity pro uskladnění a přepravu kapalin a plynů za vysokého nebo nízkého tlaku, jako například LPG, CNG, průmyslové plyny nebo vzduch. Popsaná konstrukce je zejména vhodná pro plně ovinuté tlakové nádoby.

Claims

1. Plnicí/vypouštěcí systém (3) pro kompozitní tlakové nádoby, které obsahují vnitřní plášť (1) a vnější kompozitní obal (2), vyznačené tím, že plnicí/vypouštěcí systém (3) zahrnuje:

- kruhový límec (8) pro umístění koncentricky mezi vnitřním pláštěm (1) a vnějším kompozitním obalem (2), přičemž uvedený límec (8) je opatřen vybráním na části vnitřního průměru určené k přilehnutí k vnějšímu kompozitnímu obalu prostřednictvím anulámího disku (5);

- anulámí disk (5) tvarovaný pro těsné zapadnutí do vybrání na kruhovém límci; a

- kruhové závitové pouzdro (6) s centrálním otvorem opatřeným závitem pro instalaci ventilu nebo spojovací příruby, přičemž vnější povrch zmíněného pouzdra (6) obsahuje první část povrchu, která je uspořádána nejblíže k vnější části otvoru pro plnění/vypouštění, druhou část povrchu přilehlou k první části a třetí část přilehlou k druhé části, přičemž první část obsahuje vybrání, druhá část je opatřena prostředky pro aretaci pouzdra (6) v nádobě a dovolující odolávat tlakovým namáháním, a třetí část obsahuje aspoň jednu drážku pro vložení těsnicího prvku (7).

2. Plnicí/vypouštěcí systém podle nároku 1, vyznačený tím, že disk (5) je opatřený závitem na vnitřním průměru a pouzdro (6) je opatřeno připevňovacím závitem alespoň na části druhé části vnějšího povrchu, tak aby po instalaci pouzdra (6) do hrdla nádoby vzniklo spojení s diskem (5) prostřednictvím závitu; přičemž průměr druhé části pouzdra (6) je větší než průměr první části pouzdra (6) a také je větší než průměr třetí části pouzdra (6); a přičemž vybrání na první části pouzdra (6) je určeno k umístění označovacího kroužku (4).

3. Plnicí/vypouštěcí systém podle nároku 1, vyznačený tím, že třetí část pouzdra (6) má větší průměr než druhá část pouzdra (6), čímž vytváří připevňovací prostředek; přičemž disk (5) přiléhá k druhé části pouzdra (6); přičemž vybrání v první části pouzdra (6) má menší průměr než druhá část pouzdra (6) a určeno k vložení okrajových částí kompozitního obalu (2), a popřípadě i označovacího kroužku (4).

4. Plnicí/vypouštěcí systém podle nároku 1 nebo 3, vyznačený tím, že je opatřen označovacím kroužkem (4).

5. Kompozitní tlaková nádoba, vyznačená tím, že obsahuje vnitřní plášť (1), vnější kompozitní obal (2), a plnicí/vypouštěcí systém (3) podle kteréhokoliv z předcházejících nároků.

-4CZ 305647 B6

6. Kompozitní tlaková nádoba podle nároku 5, vyznačená tím, že vnitřní plášť (1) je vyroben z kovu, např. oceli, nebo z polymeru, např. polyethylenu nebo polyethylentereftalátu.