RU157245U1

RU157245U1 - TANK WITH ALARM DEVICE ON THE LIMIT LEVEL OF FILLING WITH LIQUID

Info

Publication number: RU157245U1
Application number: RU2015124970/12U
Authority: RU
Inventors: Лев Исаакович Головенчиц
Original assignee: Лев Исаакович Головенчиц
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2015-11-27

Abstract

Резервуар с устройством сигнализации о предельном уровне заполнения жидкостью, состоящий из корпуса с горловиной и крышкой, на которой размещены сливоналивная труба, дыхательный патрубок, в котором вертикально закреплена труба, смотровой люк с крышкой и трубка со свистком, отличающийся тем, что нижний конец трубы, вертикально закрепленной в дыхательном патрубке установлен внутри резервуара на глубине Н, которая определяет верхний уровень заполнения резервуара жидкостью, а трубка со свистком закреплена на крышке смотрового люка так, что ее нижний конец входит в резервуар на глубину h, причем H≥4h, при этом площадь сечения трубы не менее чем в 8 раз больше площади сечения трубки со свистком.A tank with a device for signaling the maximum level of filling with liquid, consisting of a housing with a neck and a cover on which a drain pipe is placed, a breathing pipe in which the pipe is vertically fixed, a manhole with a cover and a tube with a whistle, characterized in that the lower end of the pipe, vertically fixed in the breathing tube is installed inside the tank at a depth of H, which determines the upper level of filling the tank with liquid, and the whistle tube is mounted on the cover of the inspection hatch so that the lower end part of the tank at a depth h, where H≥4h, wherein the pipe cross-section area of not less than 8 times the cross-sectional area of the tube with a whistle.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к производству резервуаров, в том числе и цистерн, предназначенных для хранения и транспортирования жидких веществ.The proposed utility model relates to the production of tanks, including tanks, intended for storage and transportation of liquid substances.

Одной из проблем при использовании цистерны является сложность контроля за ее перенаполнением, которое приводит к перерасходу наполнителя, а в худшем случае, к экологическим нарушениям, если в качестве наполнителя используется агрессивные вещества.One of the problems when using a tank is the difficulty of controlling its overfilling, which leads to an over consumption of the filler, and in the worst case, to environmental violations if aggressive substances are used as the filler.

Одним из известных путей решения проблемы является установка внутри резервуара для жидких веществ, который имеет отверстия для налива и слива, поплавка, соединенного с рычажным устройством (Лабораторный практикум по дисциплине «Склады топлива и горючего», Ульяновск, УВВТУ, 1988, с/54-59). При достижении наливаемой жидкости уровня расположения поплавка, он поднимается и поворачивает рычаг. Рычаг при этом замыкает контакты электродвигателя и появляется сигнал, например, звуковой.One of the known ways to solve the problem is to install inside the tank for liquid substances, which has openings for filling and draining, a float connected to a lever device (Laboratory workshop on discipline "Warehouses for fuel and fuel", Ulyanovsk, UVVTU, 1988, p / 54- 59). When the flooded liquid reaches the float location level, it rises and rotates the lever. The lever closes the contacts of the electric motor and a signal appears, for example, an audible one.

Недостатками рассмотренного резервуара (цистерны) является, во-первых, наличие электрических контактов, что недопустимо в непосредственной близости от наполнителя резервуара, а во-вторых, наличие подвижных механических частей в самой жидкости, что снижает надежность функционирования.The disadvantages of the considered tank (tank) is, firstly, the presence of electrical contacts, which is unacceptable in the immediate vicinity of the filler of the tank, and secondly, the presence of moving mechanical parts in the liquid itself, which reduces the reliability of operation.

Известен сигнализатор наполнения емкости жидкостью (Патент на полезную модель 45989, МПК В65Д, публикация 10 июня 2005 года), который содержит поплавок, перемещающийся по вертикальным направляющим внутри емкости. В верхней части поплавка закреплена эластичная мембрана. В поплавке имеются горизонтальные и вертикальные каналы, сообщающиеся между собой. В одном из вертикальных каналов установлен свисток.A known indicator of filling a container with liquid (Utility Model Patent 45989, IPC V65D, publication June 10, 2005), which contains a float moving along vertical guides inside the container. An elastic membrane is fixed at the top of the float. The float has horizontal and vertical channels that communicate with each other. A whistle is installed in one of the vertical channels.

При заполнении емкости жидкостью газовоздушная смесь, которая находится над поверхностью жидкости внутри емкости, начинает сжиматься и выходить наружу через дыхательную трубу, а поплавок начинает перемещаться по направляющим вверх. Поскольку площадь сечения дыхательной трубы большая, то давление в газовоздушной смеси небольшое. Когда уровень жидкости поднимет поплавок до нижнего торца дыхательной трубы, эластичная мембрана закроет вход в дыхательную трубу, а свисток и один из вертикальных каналов поплавка будут сообщаться с дыхательной трубой, площадь выходного канала для газовоздушной смеси резко уменьшится, давление в ней возрастет и скорость выхода через вертикальный канал и свисток будет большой. Свисток начнет работать и подаст сигнал о достижении жидкостью верхнего уровня в емкости.When the container is filled with liquid, the air-gas mixture, which is located above the surface of the liquid inside the container, begins to compress and exit through the breathing tube, and the float begins to move upward along the guides. Since the cross-sectional area of the breathing tube is large, the pressure in the gas-air mixture is small. When the liquid level raises the float to the bottom of the breathing pipe, the elastic membrane will close the entrance to the breathing pipe, and the whistle and one of the vertical channels of the float will communicate with the breathing pipe, the area of the outlet channel for the gas-air mixture will decrease sharply, the pressure in it will increase and the exit speed through the vertical channel and the whistle will be large. The whistle will begin to work and give a signal that the liquid has reached the upper level in the tank.

Недостатком рассмотренного сигнализатора наполнения емкости жидкостью является наличие поплавка, который перемещается по вертикальным направляющим и в случае перекоса может быть к ним прижат и не произойдет срабатывание сигнализатора.The disadvantage of the considered indicator of filling the tank with liquid is the presence of a float that moves along the vertical rails and in the event of a skew, it can be pressed against them and the alarm will not work.

Наиболее близким по совокупности осуществленных признаков к предлагаемому резервуару с устройством сигнализации о предельном уровне заполнения жидкостью, является резервуар для жидкостей (Авторское свидетельство №1171406, МПК В65Д 90/22), содержащий корпус с горловиной и крышкой, на которой размещены дыхательный патрубок с устройством сигнализации о предельном уровне с поплавком и свистком, сливоналивная труба и смотровой люк с крышкой. При загрузке резервуара жидкостью через заливную трубу уровень жидкости в резервуаре повышается. Газовоздушная смесь, которая находится в резервуаре над поверхностью жидкости, вытесняется последней из резервуара через два ряда отверстий в трубе, которая закреплена в дыхательном патрубке. Суммарная площадь этих отверстий выбрана, примерно, равной площади поперечного сечения трубы, в которой эти отверстия сделаны.The closest set of implemented features to the proposed reservoir with a signaling device about the maximum level of liquid filling is a reservoir for liquids (Copyright certificate No. 1171406, IPC V65D 90/22) containing a housing with a neck and a lid, on which a breathing tube with an alarm device is placed about the maximum level with a float and a whistle, a loading pipe and a viewing hatch with a cover. When loading the tank with liquid through the filler pipe, the liquid level in the tank rises. The gas-air mixture, which is located in the tank above the surface of the liquid, is displaced by the latter from the tank through two rows of holes in the pipe, which is fixed in the breathing tube. The total area of these holes is selected approximately equal to the cross-sectional area of the pipe in which these holes are made.

Поэтому давление в газовоздушной смеси, при подъеме уровня жидкости в резервуаре, возрастает незначительно и скорость прохождения газовоздушной смеси через трубку со свистком недостаточна для срабатывания свистка. После достижения уровня жидкости поплавка, последний начинает подниматься и перекрывает нижний ряд отверстий в трубе, оставляя для выхода газовоздушной смеси только верхний ряд отверстий. При этом суммарная площадь отверстий для выхода газовоздушной смеси значительно уменьшается. Это вызывает повышение давления в газовоздушной смеси и следовательно увеличивает скорость ее прохождения через трубку со свистком. Свисток срабатывает и подает сигнал о достижении жидкостью предельного уровня в резервуаре.Therefore, the pressure in the gas-air mixture, when the liquid level in the tank rises, increases slightly and the speed of the gas-air mixture through the tube with a whistle is insufficient to trigger the whistle. After reaching the liquid level of the float, the latter begins to rise and overlaps the bottom row of holes in the pipe, leaving only the top row of holes to exit the air-gas mixture. In this case, the total area of the openings for the exit of the gas-air mixture is significantly reduced. This causes an increase in pressure in the gas-air mixture and therefore increases the speed of its passage through the tube with a whistle. The whistle blows and gives a signal that the liquid has reached the maximum level in the tank.

Недостатком рассмотренной конструкции резервуара для жидкости является недостаточная надежность срабатывания сигнальной системы, которая зависит от надежности функционирования поплавка. Для того, чтобы поплавок перекрывал, при своем перемещении отверстия в боковой стенке трубы, он должен перемещаться в ней с малым зазором, а это может привести к его «залипанию» внутри трубы и к полному отказу системы сигнализации.The disadvantage of the considered design of the reservoir for the liquid is the lack of reliability of the alarm system, which depends on the reliability of the float. In order for the float to overlap, when moving the hole in the side wall of the pipe, it must move in it with a small gap, and this can lead to its “sticking” inside the pipe and to a complete failure of the alarm system.

Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение надежности функционирования сигнального устройства путем устранения из его конструкции поплавка и осуществление его функции по изменению площади выходного отверстия для выхода газовоздушной смеси самой жидкостью, которая заливается в емкость.The problem solved by the utility model is to increase the reliability of the signal device by eliminating the float from its design and performing its function of changing the area of the outlet for the exit of the gas-air mixture by the liquid itself, which is poured into the tank.

Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемый резервуар, также, как и известный, содержит корпус с горловиной и крышкой, на которой размещены сливоналивная труба, дыхательный патрубок, в котором вертикально закреплена труба, смотровой люк с крышкой и трубка со свистком. Но, в отличие от известного, в предлагаемом резервуаре с устройством сигнализации, нижний конец трубы, вертикально закрепленной в дыхательном патрубке, установлен внутри резервуара на глубине H, которая определяет верхний уровень заполнения резервуара жидкостью, а трубка со свистком закреплена на крышке смотрового люка так, что ее нижний конец входит в резервуар на глубину h, причем H≥4h, при этом площадь сечения трубы не менее чем в 8 раз больше площади сечения трубки со свистком.The problem is solved due to the fact that the proposed tank, as well as the known one, contains a housing with a neck and a lid, on which there is a drain pipe, a breathing tube in which the pipe is vertically fixed, a manhole with a lid and a tube with a whistle. But, in contrast to the known one, in the proposed tank with an alarm device, the lower end of the pipe, vertically fixed in the breathing pipe, is installed inside the tank at a depth H, which determines the upper level of filling the tank with liquid, and the whistle is fixed to the inspection hatch lid so that its lower end enters the tank to a depth of h, and H≥4h, while the cross-sectional area of the pipe is not less than 8 times the cross-sectional area of the tube with a whistle.

Достигаемым техническим результатом является повышение надежности срабатывания сигнального устройства и упрощение его конструкции. Полезная модель иллюстрируется чертежом.Achievable technical result is to increase the reliability of the alarm device and simplify its design. The utility model is illustrated in the drawing.

Предлагаемы резервуар с устройством сигнализации о предельном уровне заполнения жидкостью представлен на фиг. 1 и содержит корпус 1 с горловиной 2 и крышкой на ней 3, на которой установлены дыхательный патрубок 4, в котором вертикально закреплена труба 5, нижний конец 6 которой входит в резервуар 1 на глубину H и определяет предельный уровень жидкости в резервуаре 1. На крышке 3 также установлены сливоналивная труба 7 и сделан смотровой люк 8 с крышкой 9. В крышке 9 закреплена трубка 10 со свистком 11. Трубка 10 входит в резервуар на глубину h, причем H≥4h и имеет площадь внутреннего сечения не меньше чем в 8 раз меньше площади сечения трубы 5. Соотношение между глубиной вхождения в резервуар трубы 5 и трубки 10 выбрано исходя из обеспечения надежности срабатывания сигнального устройства. Если глубина вхождения трубки 10 h не будет удовлетворять соотношению H≥4h, то при наклоне резервуара или при возникновении на поверхности жидкости волн, при его заполнении, может произойти перекрытие жидкостью трубки 10 и сигнализация не сработает. Соотношение площадей внутреннего сечения трубы 5 и трубки 10 выбрано также исходя из обеспечения надежности срабатывания сигнального устройства. Изучение параметров работы свистка, который находится в трубке 10, показало, что он надежно работает, когда скорость выхода газовоздушной смеси из резервуара увеличивается не менее чем в 8 раз по отношению к скорости ее выхода через стандартный дыхательный патрубок.The proposed reservoir with a device for signaling the maximum level of liquid filling is shown in FIG. 1 and contains a housing 1 with a neck 2 and a cover 3 on it, on which a breathing pipe 4 is installed, in which a pipe 5 is vertically fixed, the lower end of which 6 enters the tank 1 to a depth H and determines the maximum liquid level in the tank 1. On the cover 3, a drainage pipe 7 is also installed and an inspection hatch 8 with a cover 9 is made. A pipe 10 with a whistle 11 is fixed in the cover 9. The pipe 10 enters the tank to a depth of h, and H≥4h and has an internal section area of no less than 8 times less pipe cross-sectional area 5. Correlation between depth hydrochloric entering the reservoir tube 5 and the tube 10 is selected based on the reliability of the signal pickup device. If the depth of entry of the tube 10 h does not satisfy the ratio H≥4h, then when the tank is tilted or when waves appear on the surface of the liquid, when it is filled, liquid 10 may overlap the pipe and the alarm will not work. The ratio of the internal cross-sectional areas of the pipe 5 and the pipe 10 is also selected based on ensuring the reliability of the operation of the signal device. The study of the parameters of the whistle, which is located in the tube 10, showed that it works reliably when the rate of exit of the gas-air mixture from the tank increases by at least 8 times with respect to its rate of exit through a standard breathing tube.

Считая, что скорость выхода газовоздушной смеси из замкнутого объема обратно пропорциональна площади сечения выходного отверстия, для надежной работы свистка выбрано указанное выше соотношение.Considering that the rate of exit of a gas-air mixture from a closed volume is inversely proportional to the cross-sectional area of the outlet, the above ratio is selected for reliable operation of the whistle.

Принцип действия конструкции состоит в следующем. При загрузке жидкости в резервуар 1 через сливоналивную трубу 7 газовоздушная смесь, которая находится внутри резервуара 1 над поверхностью загружаемой жидкости, выходит из резервуара 1 через трубу 5, дыхательный патрубок 4, а также через трубку 10 со свистком 11. Общая площадь выходных отверстий достаточна большая, давление в газовоздушной смеси, при повышении уровня жидкости в резервуаре 1, повышается незначительно и скорость прохода газовоздушной смеси через трубку 10 со свистком 11 мала для срабатывания свистка 11. Когда уровень жидкости достигает нижнего конца 6 трубы 5, то она перекрывает выход газовоздушной смеси из резервуара 1 через трубу 5 и дыхательный патрубок 4. Остается незакрытым выход только через трубку 10 со свистком 11. Площадь выхода сильно уменьшается и давление в газовоздушной смеси при дальнейшем подъеме уровня жидкости в резервуаре 1 резко возрастает. Как следствие сильно увеличивается скорость прохождения газовоздушной смеси через трубку 10 и свисток 11, а это вызывает срабатывание свистка 11 и подачу сигнала о достижении жидкостью в резервуаре 1 предельного уровня.The principle of operation of the design is as follows. When loading liquid into the tank 1 through the discharge pipe 7, the gas-air mixture, which is located inside the tank 1 above the surface of the liquid being charged, leaves the tank 1 through the pipe 5, breathing pipe 4, and also through the pipe 10 with whistle 11. The total area of the outlet openings is large enough , the pressure in the gas-air mixture, with an increase in the liquid level in the tank 1, increases slightly and the speed of passage of the gas-air mixture through the tube 10 with the whistle 11 is small for the whistle to operate 11. When the liquid level reaches If the lower end 6 of the pipe 5 is pressed, then it closes the outlet of the gas-air mixture from the tank 1 through the pipe 5 and the breathing pipe 4. The outlet remains open only through the pipe 10 with the whistle 11. The exit area decreases significantly and the pressure in the gas-air mixture with a further rise in the liquid level in reservoir 1 rises sharply. As a result, the speed of passage of the gas-air mixture through the tube 10 and the whistle 11 is greatly increased, and this causes the whistle 11 to operate and a signal to indicate that the liquid has reached the limit level in the tank 1.

Как видно из описания конструкции устройства и его работы надежность срабатывания сигнального устройства повышается из-за отсутствия в его конструкции подвижных частей (поплавка). Дополнительным техническим результатом является упрощение конструкции.As can be seen from the description of the design of the device and its operation, the reliability of the operation of the signal device is increased due to the absence of moving parts (float) in its design. An additional technical result is the simplification of the design.

Claims

A tank with a device for signaling the maximum level of filling with liquid, consisting of a housing with a neck and a cover on which a drain pipe is placed, a breathing pipe in which the pipe is vertically fixed, an inspection hatch with a cover and a tube with a whistle, characterized in that the lower end of the pipe, vertically fixed in the breathing tube is installed inside the tank at a depth of H, which determines the upper level of filling the tank with liquid, and the whistle tube is mounted on the cover of the inspection hatch so that the lower end part of the tank at a depth h, where H≥4h, wherein the pipe cross-section area of not less than 8 times the cross-sectional area of the tube with a whistle.