RU195435U1 - COMPOSITE METAL COMPOSITE SEISMICALLY RESISTANT CYLINDER - Google Patents

COMPOSITE METAL COMPOSITE SEISMICALLY RESISTANT CYLINDER Download PDF

Info

Publication number
RU195435U1
RU195435U1 RU2019127103U RU2019127103U RU195435U1 RU 195435 U1 RU195435 U1 RU 195435U1 RU 2019127103 U RU2019127103 U RU 2019127103U RU 2019127103 U RU2019127103 U RU 2019127103U RU 195435 U1 RU195435 U1 RU 195435U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
composite
working cavity
output channels
necks
Prior art date
Application number
RU2019127103U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Игоревич Николенко
Ильнур Разифович Хурамшин
Original Assignee
Вячеслав Игоревич Николенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Игоревич Николенко filed Critical Вячеслав Игоревич Николенко
Priority to RU2019127103U priority Critical patent/RU195435U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU195435U1 publication Critical patent/RU195435U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/02Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge involving reinforcing arrangements
    • F17C1/04Protecting sheathings
    • F17C1/06Protecting sheathings built-up from wound-on bands or filamentary material, e.g. wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к сосудам высокого давления, в частности к металлокомпозитным баллонам, используемым в противопожарной технике для создания газовых пожарных модулей большой и повышенной емкости для объектов с большим количеством охраняемых помещений и противопожарных систем боевой техники.Задачами полезной модели применительно к противопожарным целям являются: увеличение массы хранимого газа в фиксированном объеме, обеспечение возможности изменять объемы хранимого газа в соответствии с объемами охраняемого помещения и повышение безопасности эксплуатации.Технический результат достигается тем, что составной металлокомпозитный сейсмоударостойкий баллон, содержащий основной внутренний баллон с двумя горловинами в днищах и внутреннюю рабочей полостью, снабжен внешним баллоном, охватывающим внутренний баллон с образованием между баллонами дополнительной рабочей полости, причем выходные каналы основного внутреннего баллона выполнены в одной из горловин, а выходные каналы дополнительной рабочей полости выполнены в другой горловине внутреннего баллона.5 ил.The proposed utility model relates to high-pressure vessels, in particular, metal composite cylinders used in fire fighting equipment to create large and high-capacity gas fire modules for objects with a large number of guarded premises and fire fighting systems of military equipment. The utility model has the following objectives for fire-fighting purposes: increasing the mass of stored gas in a fixed volume, providing the ability to change the volume of stored gas in accordance with the volumes of protected premises and increased safety of operation. The technical result is achieved by the fact that the composite metal-composite seismic shockproof cylinder containing the main internal cylinder with two necks in the bottoms and the internal working cavity is equipped with an external cylinder covering the internal cylinder with the formation of an additional working cavity between the cylinders, and the output channels of the main the inner cylinder is made in one of the necks, and the output channels of the additional working cavity are made in the other neck nnego ballona.5 yl.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к сосудам высокого давления, в частности, к металлокомпозитным баллонам, используемым в системах противопожарной защиты стационарных и подвижных объектов Министерства обороны.The proposed utility model relates to pressure vessels, in particular, to metal composite cylinders used in the fire protection systems of stationary and mobile objects of the Ministry of Defense.

При создании систем пожаротушения для объектов Министерства обороны требования повышения эффективности (функциональности) выражаются в стремлении повысить объемы хранения огнегасящих газовых смесей в стесненных условиях и обеспечить повышенную сейсмоударостойкость их конструкций.When creating fire extinguishing systems for objects of the Ministry of Defense, requirements for increasing efficiency (functionality) are expressed in the desire to increase the storage volumes of extinguishing gas mixtures in cramped conditions and to provide increased seismic shock resistance of their structures.

Из уровня техники известен многополостной баллон (патент РФ №2365809 опубл. 27.08.2009), который состоит из корпуса, заключенных в него замкнутых оболочек, установленных с зазором относительно друг друга, и распределительного заправочного устройства для заправки/опорожнения баллона газом. Корпус состоит из цилиндрической части и двух полусферических днищ одинаковой толщины h. Внутри корпуса размещено несколько сферических замкнутых оболочек толщиной h/2, образующих полости. Две полусферы такой же толщины утоплены в корпус и образуют вместе с соответствующими полусферическими днищами крайние сферические полости. Центры сфер, включая крайние, расположены на оси корпуса. Полости, образованные внутренней поверхностью цилиндрической части корпуса и внешними поверхностями сферических оболочек, соединены друг с другом и с заправочным устройством, создавая вторую дополнительную совокупность сообщающихся полостей.A multi-cavity cylinder is known from the prior art (RF patent No. 2365809 publ. August 27, 2009), which consists of a housing, enclosed enclosed shells installed with a gap relative to each other, and a dispensing refueling device for filling / emptying the gas cylinder. The housing consists of a cylindrical part and two hemispherical bottoms of the same thickness h. Inside the housing there are several spherical closed shells of thickness h / 2, forming cavities. Two hemispheres of the same thickness are recessed into the body and form, with the corresponding hemispherical bottoms, extreme spherical cavities. The centers of the spheres, including the extreme ones, are located on the axis of the body. The cavities formed by the inner surface of the cylindrical part of the housing and the outer surfaces of the spherical shells are connected to each other and to the filling device, creating a second additional set of communicating cavities.

Недостатком этого технического решения является сложность изготовления многополостного баллона в виде металлопластикового лейнера с нанесенным на его поверхность силовым композитным слоем.The disadvantage of this technical solution is the complexity of manufacturing a multi-cavity container in the form of a metal-plastic liner with a composite composite layer deposited on its surface.

Другое техническое решение составного баллона, который может быть изготовлен и собран из металлокомпозитных баллонов классической формы на основе металлического лейнера и композитной оболочки, описано в патенте РФ №2355942, опубликовано 20.05.2009 г. Емкость для сжатых и сжиженных газов или жидкостей содержит, по меньшей мере, два соединенных между собой с возможностью сообщения сосуда высокого давления, по меньшей мере, один из которых снабжен горловиной для присоединения запорно-расходной арматуры. Каждый сосуд включает цилиндрическую оболочку и днища, при этом сосуды сообщаются между собой через сквозные отверстия в боковых стенках оболочек и/или днищ посредством, по меньшей мере, одного трубчатого соединительного элемента, который через участки на своей наружной поверхности герметично скреплен со стенками отверстий в оболочках и/или днищах сосудов с образованием жесткой силовой конструкции. Основным недостатком этого решения является то, что составной баллон из одинаковых сосудов занимает по габаритам объем, пропорциональный массе хранимого в них газа.Another technical solution for a composite cylinder, which can be made and assembled from metal-composite cylinders of a classical shape based on a metal liner and a composite shell, is described in RF patent No. 2355942, published on 05/20/2009. A container for compressed and liquefied gases or liquids contains at least at least two pressure vessels connected to each other with the possibility of communication, at least one of which is equipped with a neck for connecting shut-off valves. Each vessel includes a cylindrical shell and bottoms, while the vessels communicate with each other through the through holes in the side walls of the shells and / or bottoms by means of at least one tubular connecting element, which through sections on its outer surface is sealed to the walls of the holes in the shells and / or the bottoms of the vessels with the formation of a rigid force structure. The main disadvantage of this solution is that a composite cylinder of identical vessels occupies a volume proportional to the mass of the gas stored in them.

Вариант конструкции многослойного композитного баллона приведен в патенте на полезную модель №69610, опубликована 27.12.2007. Техническая задача, стоящая перед авторами - повысить безопасность эксплуатации баллонов. Технический результат достигается тем, что в известной конструкции баллона высокого давления содержащего силовую оболочку из композиционного материала и внутренний тонкостенный герметизирующий лейнер, силовая оболочка выполнена намоткой из внутреннего и наружного слоев, при этом внутренний слой выполнен базальтовым ровингом по всей поверхности баллона и содержит несколько слоев, а наружный слой выполнен стеклоровингом и содержит, по крайней мере, два слоя.A design variant of a multilayer composite cylinder is given in utility patent No. 69610, published December 27, 2007. The technical challenge facing the authors is to increase the safety of cylinder operation. The technical result is achieved by the fact that in the known design of a high-pressure cylinder containing a power shell made of composite material and an internal thin-walled sealing liner, the power shell is wound from the inner and outer layers, while the inner layer is made of basalt roving over the entire surface of the balloon and contains several layers, and the outer layer is made of glass roving and contains at least two layers.

Задачами полезной модели являются повышение вместимости объема хранения огнегасящих газовых смесей в стесненных условиях и повышение сейсмоударостойкости.The objectives of the utility model are to increase the storage capacity of extinguishing gas mixtures in cramped conditions and increase seismic shock resistance.

Технический результат достигается тем, что составной металлокомпозитный сейсмоударостойкий баллон, содержащий основной внутренний баллон с двумя горловинами в днищах и внутреннюю рабочей полостью, снабжен внешним баллоном, охватывающим внутренний баллон с образованием между баллонами дополнительной рабочей полости, причем выходные каналы основного внутреннего баллона выполнены в одной из горловин, а выходные каналы дополнительной рабочей полости выполнены в другой горловине внутреннего баллона.The technical result is achieved by the fact that a composite metal-composite earthquake-resistant cylinder containing a main internal cylinder with two necks in the bottoms and an internal working cavity is equipped with an external cylinder covering the internal cylinder with the formation of an additional working cavity between the cylinders, and the output channels of the main internal cylinder are made in one of the neck, and the output channels of the additional working cavity are made in another neck of the inner cylinder.

Снабжение основного внутреннего баллона дополнительным внешним баллоном позволяет увеличить давление в рабочей полости внутреннего баллона за счет создания противодавления в дополнительной рабочей полости, образующейся между внутренним и внешним баллонами.The supply of the main inner cylinder with an additional external cylinder allows you to increase the pressure in the working cavity of the inner cylinder by creating back pressure in the additional working cavity formed between the inner and outer cylinders.

Выполнение выходных каналов основного внутреннего баллона в одной из горловин, а выходных каналов дополнительной рабочей полости в другой горловине внутреннего баллона повышает сейсмическую стойкость баллона за счет более равномерного распределения редуцированных масс запорных устройств (что повышает сопротивление удару от сейсмоволн) и ударостойкость за счет уменьшения вероятности поражения точечным ударным предметом (осколком, снарядом) сразу двух запорных устройств. Ударостойкость повышается, также, за счет того, что наружный баллон по сути представляет собой защитный экран для внутреннего баллона.The implementation of the output channels of the main inner cylinder in one of the necks, and the output channels of the additional working cavity in the other neck of the inner cylinder increases the seismic resistance of the balloon due to a more even distribution of the reduced mass of the locking devices (which increases the resistance to shock from seismic waves) and impact resistance by reducing the likelihood of damage point impact object (fragment, shell) at once two locking devices. Impact resistance is also enhanced by the fact that the outer balloon is essentially a shield for the inner balloon.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где показано:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which show:

- на фиг. 1 - продольный разрез баллона, в котором образованы две рабочие полости (основная и дополнительная);- in FIG. 1 is a longitudinal section of a container in which two working cavities are formed (primary and secondary);

- на фиг. 2 - поперечный разрез баллона (разрез А-А, фиг. 1);- in FIG. 2 - transverse section of the cylinder (section aa, Fig. 1);

- на фиг. 3 - продольный разрез горловины выходных каналов из дополнительной рабочей полости (вид I, фиг. 1);- in FIG. 3 is a longitudinal section of the mouth of the output channels from the additional working cavity (view I, Fig. 1);

- на фиг. 4 - разрез оболочек внутреннего и внешнего баллонов в срединной части (вид II, фиг. 1);- in FIG. 4 is a section through the shells of the inner and outer cylinders in the middle part (view II, FIG. 1);

- на фиг. 5 - продольный разрез горловины выходных каналов из внутреннего баллона (вид. Ш, фиг. 1).- in FIG. 5 is a longitudinal section of the mouth of the outlet channels from the inner cylinder (view. W, Fig. 1).

Составной металлокомпозитный сейсмоударостойкий баллон содержит внутренний баллон 1 с основной рабочей полостью 2 и внешний баллон 3, охватывающий по объему внутренний баллон 1 так, что внутренний баллон 1 находится внутри внешнего баллона 3 с образованием дополнительной рабочей полости 4.The composite metal-composite seismic shock-resistant balloon contains an inner balloon 1 with a main working cavity 2 and an outer balloon 3, covering the volume of the inner balloon 1 so that the inner balloon 1 is inside the outer balloon 3 with the formation of an additional working cavity 4.

Внутренний баллон 1 имеет две горловины:The inner cylinder 1 has two necks:

- горловину 5 с выходным каналом 6 из рабочей полости 2 баллона 1. Для рабочей полости 4 горловина 5 выполнена заглушенной;- the neck 5 with the outlet channel 6 from the working cavity 2 of the cylinder 1. For the working cavity 4, the neck 5 is muffled;

- горловину 7 с выходным каналом 8 для рабочей полости 4. Для рабочей полости 2 горловина 7 выполнена заглушенной.- the neck 7 with the output channel 8 for the working cavity 4. For the working cavity 2, the neck 7 is muffled.

Горловины 5 и 7 одновременно являются технологическими элементами крепления на обмоточном станке (не показан) при изготовлении металлокомпозитного баллона.The necks 5 and 7 are simultaneously technological fasteners on a winding machine (not shown) in the manufacture of a metal composite balloon.

Внутренний баллон 1 состоит из лейнера 9 и силового композитного слоя 10, а внешний баллон 3 состоит из лейнера 11 и силового композитного слоя 12.The inner cylinder 1 consists of a liner 9 and a power composite layer 10, and the outer cylinder 3 consists of a liner 11 and a power composite layer 12.

При использовании предлагаемого составного металлокомпозитного сейсмоударостойкого баллона он оснащается запорно-пусковыми устройствами (на чертежах не показаны) и заполняется газовой огнегасящей смесью.When using the proposed composite metal-composite seismic shockproof cylinder, it is equipped with locking and starting devices (not shown in the drawings) and is filled with a gas extinguishing mixture.

Заполнение происходит в следующем порядке:Filling takes place in the following order:

1 этап - заполняются обе рабочие полости - основная 2 и дополнительная 4 до давления Р24, величина которого является расчетной (предельной) Рпред для внешнего баллона 3 Р24пред. При этом накапливается соответствующая этому давлению и объему масса газового огнегасящей смеси MΣ=M2+M4; масса MΣ=f (P4, P2, V4, V2) или, учитывая, что Р24пред общая масса огнегасящей смеси составит MΣ=f (Рпред, V2+V4);Stage 1 - both working cavities are filled - the main 2 and additional 4 to a pressure of P 2 = P 4 , the value of which is the calculated (limit) P pre for an external balloon 3 P 2 = P 4 = P pre . In this case, the mass of the gas extinguishing mixture corresponding to this pressure and volume is M Σ = M 2 + M 4 ; mass M Σ = f (P 4 , P 2 , V 4 , V 2 ) or, given that P 2 = P 4 = P before the total mass of the extinguishing mixture will be M Σ = f (P before , V 2 + V 4 ) ;

2 этап - дополнительно заполняется рабочая полость 2 внутреннего баллона 1 до величины давления, величина которого является для него расчетной (предельной), превышающей давление в рабочей полости 4 внешнего баллона 3 за счет меньшего диаметра и за счет противодавления в полости 4 внешнего баллона 3. При этом накапливается соответствующая давлению и объему масса огнегасящей смеси M2=f(P2,V2).Stage 2 - the working cavity 2 of the inner cylinder 1 is additionally filled to a pressure value, the value of which is calculated (limit) for it, exceeding the pressure in the working cavity 4 of the outer cylinder 3 due to the smaller diameter and due to the back pressure in the cavity 4 of the outer cylinder 3. When this accumulates the mass of the extinguishing mixture corresponding to the pressure and volume M 2 = f (P 2 , V 2 ).

Поскольку давление Р2 значительно больше, чем Рпред то и суммарная величина огнегасящей смеси будет больше MΣ=[M2=f(P2,V2)]+[M4=f(Pпред, V4)]Since the pressure of P 2 is much greater than P before and the total value of the extinguishing mixture will be more M Σ = [M 2 = f (P 2 , V 2 )] + [M 4 = f (P pre , V 4 )]

Таким образом, в объеме, занимаемом внешним баллоном 3, накапливается для хранения более значительная масса огнегасящей смеси с условным коэффициентом эффективности Кэфф.Thus, in the volume occupied by the external cylinder 3, a larger mass of the extinguishing mixture with a conditional efficiency coefficient K eff is accumulated for storage.

Расчеты, проведенные для двухполостного баллона с диаметром внешнего баллона dвнш=380 мм и внутреннего dвнт=240 мм при двукратном увеличении давления во внутренней полости по сравнению с промежуточной достигает Кэфф=1,58.The calculations carried out for a two- cavity balloon with an outer balloon diameter d vsh = 380 mm and an inner d vt = 240 mm with a twofold increase in pressure in the inner cavity compared to the intermediate one reaches K eff = 1.58.

Если разность диаметров dвнш и dвнт уменьшить по величине, например, принять dвнш=380 мм и внутренний dвнт=300 мм, то коэффициент эффективности превысит Кэфф=2,0.If the difference between the diameters d vnv and d vtn is reduced in magnitude, for example, take d vnv = 380 mm and internal d vtv = 300 mm, then the efficiency coefficient will exceed K eff = 2.0.

На горловину 5 к выходным каналам 6 и на горловину 7 к выходным каналам 8 подключают запорно-пусковые устройства (не показаны).Locking-starting devices (not shown) are connected to the mouth 5 to the output channels 6 and to the neck 7 to the output channels 8.

Лейнер 9 с силовым композитным слоем 10 и лейнер 11 с силовым композитным слоем 12 обеспечивают заданную прочность конструкции внутреннего баллона 1 и наружного баллона 3.The liner 9 with the power composite layer 10 and the liner 11 with the power composite layer 12 provide the specified structural strength of the inner balloon 1 and the outer balloon 3.

Claims (1)

Составной металлокомпозитный сейсмоударостойкий баллон, содержащий основной внутренний баллон с двумя горловинами в днищах и внутреннюю рабочую полость, отличающийся тем, что он снабжен внешним баллоном, охватывающим внутренний баллон с образованием между баллонами дополнительной рабочей полости, причем выходные каналы основного внутреннего баллона выполнены в одной из горловин, а выходные каналы дополнительной рабочей полости выполнены в другой горловине внутреннего баллона.A composite metal composite seismic shockproof cylinder containing a main internal cylinder with two necks in the bottoms and an internal working cavity, characterized in that it is equipped with an external cylinder covering the internal cylinder with the formation of an additional working cavity between the cylinders, and the output channels of the main internal cylinder are made in one of the necks and the output channels of the additional working cavity are made in another neck of the inner cylinder.
RU2019127103U 2019-08-27 2019-08-27 COMPOSITE METAL COMPOSITE SEISMICALLY RESISTANT CYLINDER RU195435U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127103U RU195435U1 (en) 2019-08-27 2019-08-27 COMPOSITE METAL COMPOSITE SEISMICALLY RESISTANT CYLINDER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127103U RU195435U1 (en) 2019-08-27 2019-08-27 COMPOSITE METAL COMPOSITE SEISMICALLY RESISTANT CYLINDER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU195435U1 true RU195435U1 (en) 2020-01-28

Family

ID=69416010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019127103U RU195435U1 (en) 2019-08-27 2019-08-27 COMPOSITE METAL COMPOSITE SEISMICALLY RESISTANT CYLINDER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU195435U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476189A (en) * 1993-12-03 1995-12-19 Duvall; Paul F. Pressure vessel with damage mitigating system
RU69610U1 (en) * 2007-08-23 2007-12-27 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Реал-Шторм" COMPOSITE HIGH PRESSURE CYLINDER
RU2673927C1 (en) * 2017-06-23 2018-12-03 Сергей Петрович Семенищев High pressure cylinder
RU190224U1 (en) * 2018-07-23 2019-06-24 Хурамшин Ильнур Разифович SEIS-SOUND-RESISTANT GAS FIRE EXTINGUISHMENT MODULE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476189A (en) * 1993-12-03 1995-12-19 Duvall; Paul F. Pressure vessel with damage mitigating system
RU69610U1 (en) * 2007-08-23 2007-12-27 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Реал-Шторм" COMPOSITE HIGH PRESSURE CYLINDER
RU2673927C1 (en) * 2017-06-23 2018-12-03 Сергей Петрович Семенищев High pressure cylinder
RU190224U1 (en) * 2018-07-23 2019-06-24 Хурамшин Ильнур Разифович SEIS-SOUND-RESISTANT GAS FIRE EXTINGUISHMENT MODULE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3969812A (en) Method of manufacturing an overwrapped pressure vessel
EP3175166B1 (en) Composite pressure tank boss mounting with pressure relief
US4699288A (en) High pressure vessel construction
US3432060A (en) Tubular pressure vessel
AU662989B2 (en) Vessel for storing fluid under pressure and able to undergo rupture without cracking open
US5165040A (en) Pre-stressed cartridge case
EP3146217B1 (en) Metallic liner pressure vessel comprising polar boss
US10830394B2 (en) Composite pressure vessel having internal load support
US20090314785A1 (en) Damage and leakage barrier in all-composite pressure vessels and storage tanks
US9874311B2 (en) Composite pressure vessel having a third generation advanced high strength steel (AHSS) filament reinforcement
US11506336B2 (en) High pressure tank
CN105928428A (en) Closed spherical anti-explosion container filled with hollow balls
JP6720898B2 (en) High pressure tank
CN113686220B (en) Rigid-flexible composite explosion-proof tank
RU195435U1 (en) COMPOSITE METAL COMPOSITE SEISMICALLY RESISTANT CYLINDER
US7028553B2 (en) Apparatus for delivering pressurized fluid
US20100089927A1 (en) Pressurised gas container
KR102688079B1 (en) Pressure vessel with outer shell
US2366140A (en) Pressure tank
KR20180009026A (en) wire wound pressure vessel
EP2500618A1 (en) Metal composite pressure cylinder
RU2461787C1 (en) Damaged cover of launch tube
Mujaheed et al. Aluminium Lined, Carbon Composite Overwrapped Pressure Vessel
CN209026508U (en) A kind of petrochemical industry explosion-proof bottle
US20110266182A1 (en) High-pressure container

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200128