RU207393U1

RU207393U1 - Tank container

Info

Publication number: RU207393U1
Application number: RU2021120964U
Authority: RU
Inventors: Владислав Вячеславович Клемин; Александр Владимирович Маненков; Александр Александрович Ватанин; Олег Евгеньевич Ковшов; Георгий Бадриевич Кенчадзе
Original assignee: Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш")
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2021-10-26

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для безопасного транспортирования и хранения жидких криопродуктов, в том числе сжиженного природного газа на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте, а именно к конструкции опорных элементов. Контейнер-цистерна, состоящий из наружного кожуха с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами, внутреннего сосуда, имеющего экранно-вакуумную изоляцию, и опирающегося на наружный кожух посредством установки низкотеплопроводных опор, расположенных под углом к вертикальной оси, при помощи установочных стаканов, отличающийся тем, что низкотеплопроводные опоры закреплены непосредственно на внутреннем сосуде через стаканы фиксирующими винтами с возможностью скольжения по внутренней поверхности наружного кожуха. Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение конструкции контейнера-цистерны при снижении трудоемкости изготовления опор. 4 ил.The utility model relates to devices for the safe transportation and storage of liquid cryoproducts, including liquefied natural gas, in road, rail and water transport, namely, to the design of supporting elements. A tank container consisting of an outer casing with bottoms rigidly fastened to two end frames, an inner vessel having a screen-vacuum insulation and resting on the outer casing by installing low-heat-conducting supports located at an angle to the vertical axis, using installation nozzles, which is characterized by the fact that the low-heat-conductivity supports are fixed directly on the inner vessel through the glasses with fixing screws with the possibility of sliding along the inner surface of the outer casing. The technical result of the claimed utility model is to simplify the design of the tank container while reducing the complexity of manufacturing supports. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для безопасного транспортирования и хранения жидких криопродуктов, в том числе сжиженного природного газа на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте, а именно к конструкции опорных элементов.The utility model relates to devices for the safe transportation and storage of liquid cryoproducts, including liquefied natural gas, in road, rail and water transport, namely, to the design of supporting elements.

Известен резервуар для криогенной жидкости, относящийся к устройствам для хранения и транспортирования криогенных продуктов, а именно к конструкции опорных элементов, служащих для крепления внутренних теплоизолированных сосудов в герметичных наружных кожухах (оболочках) резервуаров и предохранения внутреннего сосуда от продольных перемещений в процессе транспортировки криогенных продуктов и компенсации температурных деформаций (патент RU 2 709 750 C1, МПК F17C 13/08, F17C 3/00, опубл. 19.12.2019).Known tank for cryogenic liquid, related to devices for storage and transportation of cryogenic products, namely to the design of supporting elements that serve to fasten the inner heat-insulated vessels in hermetically sealed outer casings (shells) of tanks and protect the inner vessel from longitudinal movements during the transportation of cryogenic products and compensation of thermal deformations (patent RU 2 709 750 C1, IPC F17C 13/08, F17C 3/00, publ. 19.12.2019).

Недостатком известного решения, является то, что при применении в качестве опоры усеченного конуса, закрепленного малым диаметром на цилиндрической части сосуда, большим диаметром на силовом поясе наружного кожуха возникает большой тепловой мостик, т. к. металл имеет большой коэффициент теплопроводности и из-за этого процесс испарения криогенного продукта происходит более быстро. Также к недостаткам можно отнести возможные деформации данного опорного узла из-за температурных расширений материала сосуда при его наполнении криогенной жидкостью.The disadvantage of the known solution is that when a truncated cone is used as a support, fixed with a small diameter on the cylindrical part of the vessel, a large thermal bridge arises on the force belt of the outer casing with a large diameter, since the metal has a high thermal conductivity coefficient and because of this the process of vaporization of the cryogenic product is faster. Also, the disadvantages include possible deformations of this support unit due to thermal expansion of the vessel material when it is filled with a cryogenic liquid.

Известна криогенная емкость, содержащая наружную оболочку и внутренний сосуд, установленный в оболочке на низкотеплопроводных опорах и зафиксированный от проворачивания и продольных перемещений фиксирующей опорой, при этом фиксирующая опора выполнена в виде стакана с установленным в нем стержнем, причем в качестве стержня использована труба, приваренная к верхней части внутреннего сосуда, укрепленная ребрами жесткости, на поверхности которых лежит кольцо, имеющее по образующей высечки (патент RU 171574, МПК F17C 13/08, опубл. 06.06.2017).A cryogenic container is known, containing an outer shell and an inner vessel installed in the shell on low-heat-conducting supports and fixed against twisting and longitudinal movements by a fixing support, while the fixing support is made in the form of a glass with a rod installed in it, and a pipe welded to the upper part of the inner vessel, reinforced with stiffening ribs, on the surface of which there is a ring having a die cut along the generatrix (patent RU 171574, IPC F17C 13/08, publ. 06.06.2017).

Недостатком известного решения является сложная технология сборки конструкции емкости в целом.The disadvantage of the known solution is the complex technology for assembling the structure of the container as a whole.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является цистерна для сжиженных газов, содержащая оболочку и сосуд в ней, по концам опертый на две пары низкотеплопроводных опор, расположенных под углом к вертикальной оси цистерны. При этом каждая из опор установлена на опорной поверхности сосуда и имеет переходную деталь, установленную на опоре и закрепленную на оболочке по месту при монтаже (патент RU 2 032 848 C1, МПК F17C 13/08, F17C 3/00, опубл. 10.04.1995).The closest analogue to the claimed utility model is a tank for liquefied gases, containing a shell and a vessel in it, at the ends supported by two pairs of low-thermal conductivity supports located at an angle to the vertical axis of the tank. In this case, each of the supports is installed on the supporting surface of the vessel and has a transition piece installed on the support and fixed to the shell in place during installation (patent RU 2 032 848 C1, IPC F17C 13/08, F17C 3/00, publ. 10.04.1995 ).

Недостатком данного решения является наличие дополнительных работ после размещения сосуда в оболочке, а именно выполнение шва для приварки опорной детали. Данный шов будет иметь повышенную нагрузку, т. к. вся масса заполненного сосуда будет приходиться на опорную деталь. Также при выполнении данного шва есть вероятность повреждения низкотеплопроводных опор из-за наличия высоких температур во время проведения сварочных работ. К недостаткам можно отнести значительную площадь, не покрытую изоляцией, которая необходима для перемещения опоры по поверхности сосуда во время температурных расширений, что усложнит прокладку систем коммуникаций в этих местах вдоль контейнера.The disadvantage of this solution is the presence of additional work after placing the vessel in the shell, namely, the seam for welding the supporting part. This seam will have an increased load, since the entire mass of the filled vessel will fall on the supporting part. Also, when performing this seam, there is a possibility of damage to low-heat-conducting supports due to the presence of high temperatures during welding. The disadvantages include a significant area not covered with insulation, which is necessary to move the support along the surface of the vessel during thermal expansion, which will complicate the laying of communication systems in these places along the container.

Технической проблемой, на выполнение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание контейнера-цистерны с внутренним сосудом, опертым на наружном кожухе, для хранения и транспортировки криопродуктов, обладающего повышенной надежностью, пониженной испаряемостью криогенного продукта и упрощенной технологией сборки с исключением рисков повреждения материала опор.The technical problem to be fulfilled by the claimed utility model is the creation of a tank container with an inner vessel supported on an outer casing for storage and transportation of cryoproducts, which has increased reliability, reduced volatility of the cryogenic product and a simplified assembly technology, eliminating the risk of damage to the support material.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение трудоемкости изготовления опор за счет упрощения конструкции контейнера-цистерны.The technical result of the claimed utility model is to reduce the complexity of manufacturing supports by simplifying the design of the tank container.

Технический результат достигается тем, что контейнер-цистерна состоит из наружного кожуха с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами, внутреннего сосуда, имеющего экранно-вакуумную изоляцию, и опирающегося на наружный кожух посредством установки низкотеплопроводных опор при помощи установочных стаканов. Низкотеплопроводные опоры расположены под углом к вертикальной оси и закреплены непосредственно на внутреннем сосуде через стаканы фиксирующими винтами с возможностью скольжения по внутренней поверхности наружного кожуха. The technical result is achieved by the fact that the tank container consists of an outer casing with bottoms rigidly fastened to two end frames, an inner vessel having a screen-vacuum insulation and resting on the outer casing by installing low-heat-conductivity supports using installation nozzles. Low heat-conductivity supports are located at an angle to the vertical axis and are fixed directly on the inner vessel through the glasses with fixing screws with the ability to slide along the inner surface of the outer casing.

Опоры установлены в стаканы.Supports are installed in glasses.

Стаканы приварены к внутреннему сосуду.The glasses are welded to the inner vessel.

Опоры зафиксированы от проворота винтами.The supports are secured against turning with screws.

Крепление опор к внутреннему сосуду через стаканы осуществляется до закатки сосуда в наружный кожух.The fastening of the supports to the inner vessel through the glasses is carried out before the vessel is rolled into the outer casing.

При анализе уровня техники заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, сходными с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели. Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «новизна».When analyzing the prior art, the applicant did not find an analogue characterized by features similar to the set of essential features of the claimed utility model. Consequently, the claimed utility model meets the "novelty" condition.

Признаками полезной модели являются:The features of a utility model are:

1. Контейнер-цистерна состоит из1. The tank container consists of

2. наружного кожуха 2.the outer casing

3. с днищами, 3.with bottoms,

4. жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами,4.Rigidly fastened with two end frames,

5. внутреннего сосуда, имеющего экранно-вакуумную изоляцию,5.inner vessel with screen-vacuum insulation,

6. опирающегося на наружный кожух 6.Learing on the outer casing

7. посредством установки низкотеплопроводных опор, 7.by installing low-thermal conductivity supports,

8. опоры расположены под углом к вертикальной оси контейнера-цистерны,8.the supports are located at an angle to the vertical axis of the tank container,

9. опоры установлены в стаканы, 9.the supports are installed in glasses,

10. стаканы приварены к внутреннему сосуду10.the glasses are welded to the inner vessel

11. опоры зафиксированы от проворота винтами,11.the supports are secured against turning with screws,

12. с возможностью скольжения по внутренней поверхности наружного кожуха.12. with the ability to slide along the inner surface of the outer casing.

Признаки 1-10 являются общими с прототипом, признаки 11-12 – отличительными признаками.Features 1-10 are common with the prototype, features 11-12 are distinctive features.

Сущность полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей, где на фиг. 1 представлен общий вид контейнера спереди, на фиг. 2 – сечение А-А на фиг. 1, на котором изображено сечение контейнера-цистерны в месте расположения опор, на фиг. 3 – выносной элемент Б на фиг. 2, на фиг. 4 – показано направление движения скольжения опор по внутренней стороне кожуха при тепловом расширении сосуда.The essence of the invention is described below on the basis of the presented drawings, where FIG. 1 shows a general front view of the container; FIG. 2 - section A-A in Fig. 1, which shows a cross-section of a tank container at the location of the supports, FIG. 3 - remote element B in Fig. 2, FIG. 4 shows the direction of movement of sliding of the supports along the inner side of the casing during thermal expansion of the vessel.

Контейнер-цистерна (фиг. 1-2) состоит из наружного кожуха 1 с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами 2 посредством переходных силовых обечаек 3, и усиленной шпангоутами 4, внутреннего сосуда 5, имеющего экранно-вакуумную изоляцию 6, и опирающегося на наружный кожух 1 посредством установки низкотеплопроводных опор 7, т.е. из материала с низким коэффициентом теплопроводности, расположенных под углом к вертикальной оси контейнера. Опоры 7 установлены в стаканы 8 (фиг. 3), приваренные к внутреннему сосуду 5 и зафиксированы от проворота винтами 9. Пространство 10 между наружным кожухом 1 и внутренним сосудом 5 заполнено вакуумом.The tank container (Fig. 1-2) consists of an outer casing 1 with bottoms rigidly fastened to two end frames 2 by means of transitional power shells 3, and reinforced with frames 4, an inner vessel 5, having a screen-vacuum insulation 6, and resting on outer casing 1 by installing low-heat-conducting supports 7, i.e. made of a material with a low coefficient of thermal conductivity, located at an angle to the vertical axis of the container. The supports 7 are installed in glasses 8 (Fig. 3), welded to the inner vessel 5 and secured against turning by screws 9. The space 10 between the outer casing 1 and the inner vessel 5 is filled with vacuum.

Крепление опор 7 к сосуду 5 через стаканы 8 осуществляется до закатки сосуда в наружный кожух 1. При температурных деформациях, во время захолаживания и отогрева, сосуд 5 скользит соприкасаемой частью опоры 7 по внутренней поверхности кожуха 1, что исключает повреждение частей внутреннего сосуда 5.The fastening of the supports 7 to the vessel 5 through the glasses 8 is carried out before the vessel is rolled into the outer casing 1. Under temperature deformations, during cooling and warming up, the vessel 5 slides with the contacting part of the support 7 along the inner surface of the casing 1, which excludes damage to the parts of the inner vessel 5.

Внутренний сосуд 5 через опоры 7 постоянно прижат к внутренней поверхности кожуха 1 за счет работы тарельчатых пружин и болтов узлов натяжителей 11 (фиг. 2), исключая опрокидывание сосуда 5, но в то же время опоры 7 могут скользить по внутренней поверхности кожуха 1 при температурных расширениях (фиг. 4). The inner vessel 5 through the supports 7 is constantly pressed against the inner surface of the casing 1 due to the work of the Belleville springs and the bolts of the tensioner assemblies 11 (Fig. 2), excluding the tipping of the vessel 5, but at the same time the supports 7 can slide along the inner surface of the casing 1 at temperature extensions (Fig. 4).

Явным преимуществом данной полезной модели по сравнению с близким аналогом является простота технологической сборки контейнера-цистерны, отсутствие замыкающих швов на дополнительных элементах после установки опор из низкотеплопроводного материала, что исключает их повреждение при выполнении шва и непосредственно влияет на надежность конструкции, т. к. отсутствуют швы, воспринимающие высокую нагрузку. Также очевидным преимуществом применения данного узла установки опор является то, что у внутреннего сосуда отсутствуют участки без изоляции, т. к. опоры скользят не по сосуду, а по внутренней поверхности наружного кожуха, что снижает количество теплопритока к криогенной жидкости. При упрощении технологической сборки изделия снижается трудоемкость изготовления опор.A clear advantage of this utility model in comparison with a close analogue is the simplicity of the technological assembly of the tank container, the absence of closing seams on additional elements after the installation of supports made of low heat-conducting material, which excludes their damage during the execution of the seam and directly affects the reliability of the structure, since there are no seams that take a high load. Also, an obvious advantage of using this unit for installing supports is that the inner vessel has no areas without insulation, since the supports slide not along the vessel, but along the inner surface of the outer casing, which reduces the amount of heat flow to the cryogenic liquid. With the simplification of the technological assembly of the product, the labor intensity of the manufacture of supports is reduced.

Техническая документация на контейнер-цистерну с использованием заявленного решения одобрена Главным Управлением Российского Морского Регистра Судоходства.The technical documentation for a tank container using the stated solution was approved by the Main Directorate of the Russian Maritime Register of Shipping.

Claims

A tank container, consisting of an outer casing with bottoms rigidly fastened to two end frames, an inner vessel having a screen-vacuum insulation and resting on the outer casing by installing low-heat-conducting supports located at an angle to the vertical axis, using installation nozzles, characterized by the fact that that the low heat-conductivity supports are fixed directly on the inner vessel through the glasses with fixing screws with the possibility of sliding along the inner surface of the outer casing.