RU218535U1

RU218535U1 - Semi-trailer tank for transportation of liquid carbon dioxide

Info

Publication number: RU218535U1
Application number: RU2023109553U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Вадимович Свиридов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-коммерческая фирма "СВИФТ"
Filing date: 2023-04-14
Publication date: 2023-05-30

Abstract

Полезная модель относится к углекислотному оборудованию, а именно к изотермическим резервуарам, предназначенным для хранения и транспортирования жидкой двуокиси углерода (СО₂) при низком (до 2,1 МПа) давлении. Технический результат полезной модели заключается в создании эффективной теплоизоляции изотермической цистерны с целью увеличения времени транспортирования жидкой двуокиси углерода в полуприцеп-цистерне. Технический результат достигается тем, что полуприцеп-цистерна для транспортирования жидкой двуокиси углерода состоит из имеющего колесную систему корпуса и закрепленной изотермической цистерны, включающей внутренний сосуд, в отличие от прототипа внутренний сосуд установлен внутри внешнего защитного кожуха на опорных устройствах, между внутренним сосудом и внешним защитным кожухом размещена многослойная теплоизоляция, состоящая из жидкой теплоизоляции, панелей из полимерных теплоизоляционных материалов с пористой структурой, которые повторяют цилиндрическую конфигурацию внутреннего сосуда, и фольгированного полиэтилена, при этом изотермическая цистерна смонтирована на подкатной тележке, прицепное устройство установлено на самой цистерне. Устройство многослойной теплоизоляции позволяет увеличить срок хранения двуокиси углерода на 25% от значений по требованиям ГОСТ и соответственно увеличить время и дальность транспортирования жидкой двуокиси углерода в полуприцеп-цистерне.

The utility model relates to carbon dioxide equipment, namely isothermal tanks designed for storage and transportation of liquid carbon dioxide (CO ₂ ) at low (up to 2.1 MPa) pressure. The technical result of the utility model is to create effective thermal insulation of an isothermal tank in order to increase the time of transportation of liquid carbon dioxide in a semi-trailer tank. The technical result is achieved by the fact that the tank semi-trailer for transporting liquid carbon dioxide consists of a body having a wheel system and a fixed isothermal tank, including an inner vessel, unlike the prototype, the inner vessel is installed inside the outer protective casing on the supporting devices, between the inner vessel and the outer protective the casing houses a multilayer thermal insulation consisting of liquid thermal insulation, panels of polymeric thermal insulation materials with a porous structure, which repeat the cylindrical configuration of the inner vessel, and foil polyethylene, while the isothermal tank is mounted on a rolling cart, the towing device is installed on the tank itself. The device of multilayer thermal insulation allows to increase the storage life of carbon dioxide by 25% of the values according to the requirements of GOST and, accordingly, increase the time and range of transportation of liquid carbon dioxide in a tank semi-trailer.

Description

Полезная модель относится к углекислотному оборудованию, а именно к изотермическим резервуарам, предназначенным для хранения и транспортирования жидкой двуокиси углерода (СО₂) при низком (до 2,1 МПа) давлении.The utility model relates to carbon dioxide equipment, namely isothermal tanks designed for storage and transportation of liquid carbon dioxide (CO ₂ ) at low (up to 2.1 MPa) pressure.

Известен резервуар для транспортирования жидкой низкотемпературной двуокиси углерода под избыточным давлением [SU 1502895, 23.08.1989], содержащий теплоизолированный сосуд с жидкостным и газовым трубопроводами с запорной арматурой, теплоизоляцию, поплавковый уровнемер, при этом в верхней части сосуда установлена жесткая сегментообразная перегородка, герметично закрепленная криволинейной частью на цилиндрической части сосуда для предотвращения переполнения резервуара. Для транспортировки цистерны предусмотрена ее установка на шасси.Known tank for transporting liquid low-temperature carbon dioxide under pressure [SU 1502895, 23.08.1989], containing a heat-insulated vessel with liquid and gas pipelines with shut-off valves, thermal insulation, a float level gauge, while in the upper part of the vessel there is a rigid segment-shaped partition, hermetically fixed curved part on the cylindrical part of the vessel to prevent overfilling of the tank. For transportation of the tank, its installation on the chassis is provided.

Недостатками известного резервуара является низкая эффективность теплоизоляции, вследствие не герметичности теплоизоляционного слоя и образования «мостиков холода». Кроме этого, теплоизоляция не съемная, поэтому по истечении срока ее годности, процесс «очистки» сосуда от старой теплоизоляции (для замены) будет длительным и трудоемким.The disadvantages of the known tank is the low efficiency of thermal insulation, due to non-tightness of the thermal insulation layer and the formation of "cold bridges". In addition, the thermal insulation is not removable, therefore, after its expiration date, the process of “cleaning” the vessel from the old thermal insulation (for replacement) will be long and laborious.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является изотермический модуль для транспортировки и хранения жидкой двуокиси углерода при низком давлении [RU 63233 U1, 07.02.2007], состоящий из имеющего колесную систему корпуса и закрепленного на корпусе резервуара, включающего в себя внутренний сосуд, устройство автоматического поддержания давления во внутреннем сосуде, холодильный агрегат, запорно-пусковое устройство, обеспечивающее открытие, закрытие и блокировку подачи жидкой двуокиси углерода из резервуара в трубопровод, средство поддержания температуры и блок управления, при этом запорно-пусковое устройство имеет быстроразъемное соединение для присоединения модуля к распределительному трубопроводу.The closest technical solution (prototype) is an isothermal module for transportation and storage of liquid carbon dioxide at low pressure [RU 63233 U1, 07.02. maintenance of pressure in the inner vessel, a refrigeration unit, a shut-off and starting device that provides opening, closing and blocking the supply of liquid carbon dioxide from the tank to the pipeline, a temperature maintenance means and a control unit, while the shut-off and starting device has a quick disconnect connection for connecting the module to the distribution pipeline.

Недостатком изотермического модуля является сложность конструкции из-за размещения дополнительного устройства автоматического поддержания давления во внутреннем сосуде, а также холодильного агрегата для поддержания температуры продукта. Использование дополнительных устройств влечет за собой увеличение стоимости полуприцепа-цистерны, а также затрат на ее эксплуатацию. Кроме этого, при перевозке на дальние расстояния, возможен выход из строя охлаждающих устройств, что может привести к потере партии перевозимого продукта.The disadvantage of the isothermal module is the complexity of the design due to the placement of an additional automatic pressure maintenance device in the inner vessel, as well as a refrigeration unit to maintain the product temperature. The use of additional devices entails an increase in the cost of the tank semi-trailer, as well as the cost of its operation. In addition, when transporting over long distances, failure of cooling devices is possible, which can lead to the loss of a batch of the transported product.

Технический результат полезной модели заключается в создании эффективной теплоизоляции изотермической цистерны, с целью увеличении времени транспортирования жидкой двуокиси углерода в полуприцеп-цистерне.The technical result of the utility model is to create an effective thermal insulation of an isothermal tank, in order to increase the time of transportation of liquid carbon dioxide in a semi-trailer tank.

Технический результат достигается тем, что полуприцеп-цистерна для транспортирования жидкой двуокиси углерода состоит из имеющего колесную систему корпуса и закрепленной изотермической цистерны, включающей внутренний сосуд, в отличие от прототипа внутренний сосуд установлен внутри внешнего защитного кожуха на опорных устройствах, между внутренним сосудом и внешним защитным кожухом размещена многослойная теплоизоляция, состоящая из жидкой теплоизоляции, панелей из полимерных теплоизоляционных материалов с пористой структурой, которые повторяют цилиндрическую конфигурацию внутреннего сосуда, и фольгированного полиэтилена, при этом изотермическая цистерна смонтирована на подкатной тележке, прицепное устройство установлено на самой цистерне.The technical result is achieved by the fact that the tank semi-trailer for transporting liquid carbon dioxide consists of a body having a wheel system and a fixed isothermal tank, including an inner vessel, unlike the prototype, the inner vessel is installed inside the outer protective casing on the supporting devices, between the inner vessel and the outer protective the casing houses a multilayer thermal insulation consisting of liquid thermal insulation, panels of polymeric thermal insulation materials with a porous structure, which repeat the cylindrical configuration of the inner vessel, and foil polyethylene, while the isothermal tank is mounted on a rolling cart, the towing device is installed on the tank itself.

Полезная модель иллюстрируется рисунками, где The utility model is illustrated by drawings, where

на фиг. 1 изображен общий вид полуприцепа-цистерны сбоку; in fig. 1 shows a general view of a tank semi-trailer from the side;

на фиг. 2 - общий вид полуприцепа-цистерны спереди;in fig. 2 - general view of the tank semi-trailer in front;

на фиг. 3 - общий вид внутреннего сосуда с опорами.in fig. 3 is a general view of the inner vessel with supports.

Полуприцеп-цистерна для транспортирования жидкой двуокиси углерода, представленный на фиг. 1, состоит из имеющего колесную систему корпуса и закрепленной цистерны изотермической, включающей внутренний сосуд 1 (фиг. 3), с волнорезами 2, многослойной теплоизоляции 3, внешнего защитного кожуха 4, подкатной тележки цистерны 5, опорных устройств 6, арматурного шкафа 7.The tank semi-trailer for transporting liquid carbon dioxide shown in FIG. 1, consists of a body with a wheel system and a fixed isothermal tank, including an inner vessel 1 (Fig. 3), with breakwaters 2, multilayer thermal insulation 3, an external protective casing 4, a rolling tank trolley 5, support devices 6, a reinforcing cabinet 7.

Полуприцеп-цистерна для транспортирования жидкой двуокиси углерода представляет собой самонесущую конструкцию в виде изотермической цистерны, смонтированной на подкатной тележке 5, прицепное устройство установлено на самой цистерне. Цистерна изотермическая состоит из внутреннего сосуда 1, внешнего защитного кожуха 4 и размещенной между ними теплоизоляции 3. Внутренний сосуд цистерны 1 представляет собой горизонтально расположенный сосуд цилиндрической формы с эллиптическими днищами, установленный внутри внешнего защитного кожуха 4 на опорных устройствах 6. Внутренний сосуд имеет волнорезы 2. В переднем днище сосуда предусмотрен люк-лаз, закрываемый крышкой, предназначенный для периодических внутренних осмотров сосуда. Внешний защитный кожух 4 представляет собой обечайку из листовой стали, каркас из опорного устройства, переднего днища с люком для доступа к крышке сосуда и заднего днища. Внешний защитный кожух цистерны, изготовленный из оцинкованной стали с полимерным покрытием или из нержавеющей стали, защищает от ультрафиолетовых лучей и осадков. Листовая сталь кожуха фиксируется при помощи заклепок, стыки между металлическими листами закрываются стальной лентой с резиновым уплотнением (штрипсом).Tank semi-trailer for transporting liquid carbon dioxide is a self-supporting structure in the form of an isothermal tank mounted on a rolling cart 5, the towing device is installed on the tank itself. The isothermal tank consists of an inner vessel 1, an outer protective casing 4 and thermal insulation 3 placed between them. In the front bottom of the vessel there is a manhole, closed by a lid, intended for periodic internal inspections of the vessel. The outer protective casing 4 is a shell made of sheet steel, a frame made of a supporting device, a front bottom with a hatch for access to the vessel lid and a rear bottom. The external protective casing of the tank, made of galvanized steel with a polymer coating or stainless steel, protects against ultraviolet rays and precipitation. The sheet steel of the casing is fixed with rivets, the joints between the metal sheets are closed with a steel tape with a rubber seal (strip).

Подкатная тележка 5 собрана на трехосном агрегате с установленными на ней аппаратами и устройствами тормозного управления полуприцепа-цистерны. В состав подкатной тележки входит пневмоподвеска с осями. Все это позволяет снизить вес транспортного средства и соответственно увеличить массу перевозимого продукта, а также уменьшить нагрузку на оси и сцепное устройство полуприцепа и соответственно увеличить ресурсный пробег тележки. К лонжеронам подкатной тележки 5 прикреплен арматурный шкаф 7, в котором располагается вся запорная и предохранительная арматура, приборы контроля, насос (если изделие комплектуется насосом для перекачки жидкой двуокиси углерода).The trolley 5 is assembled on a three-axle unit with devices and brake control devices installed on it for the tank semi-trailer. The rolling cart includes air suspension with axles. All this allows to reduce the weight of the vehicle and, accordingly, increase the weight of the transported product, as well as reduce the load on the axles and the coupling device of the semi-trailer and, accordingly, increase the resource mileage of the bogie. An armature cabinet 7 is attached to the spars of the trolley 5, in which all the shut-off and safety valves, control devices, and a pump are located (if the product is equipped with a pump for pumping liquid carbon dioxide).

Теплоизоляция цистерны 3 представляет собой многослойную структуру: первый слой представляет собой жидкую теплоизоляцию (например, теплоизоляционную краску), второй слой - панели из полимерных теплоизоляционных материалов с пористой структурой (например, двухкомпонентного пенополиуретана); третий слой - фольгированный полиэтилен (например, пенофол). Многослойная конструкция позволяет увеличить время транспортирования жидкой двуокиси углерода в полуприцеп-цистерне за счет улучшенной конструкции теплоизоляции изотермической цистерны. Кроме этого, плотное прилегание многослойной теплоизоляции придает изотермической цистерне жесткость и устойчивость к изгибу и динамическим силам.The thermal insulation of the tank 3 is a multilayer structure: the first layer is a liquid thermal insulation (for example, thermal insulation paint), the second layer is a panel of polymeric thermal insulation materials with a porous structure (for example, two-component polyurethane foam); the third layer is foil polyethylene (for example, penofol). The multilayer construction allows to increase the time of transportation of liquid carbon dioxide in the tank semi-trailer due to the improved thermal insulation design of the isothermal tank. In addition, the tight fit of the multilayer thermal insulation gives the insulated tank rigidity and resistance to bending and dynamic forces.

Вариант исполнения многослойной теплоизоляции.Variant of execution of multilayer thermal insulation.

Первый слой в виде жидкой сверхтонкой теплоизоляционной краски наносится на наружную поверхность внутреннего сосуда краскопультом.The first layer in the form of a liquid ultra-thin heat-insulating paint is applied to the outer surface of the inner vessel with an airbrush.

Второй слой представляет собой панели из двухкомпонентного пенополиуретана, изготовленные по специальной технологии прессования под давлением в форме, повторяющей цилиндрическую конфигурацию внутреннего сосуда, которые крепятся к внешней поверхности внутреннего сосуда с помощью стяжек, образуя закрытую ячейку. Стыки между панелями дополнительно склеиваются составом, идентичным пенополиуретану (пропениваются).The second layer consists of two-component polyurethane foam panels made using a special compression molding technology in a shape that repeats the cylindrical configuration of the inner vessel, which are attached to the outer surface of the inner vessel with ties, forming a closed cell. The joints between the panels are additionally glued with a composition identical to polyurethane foam (foamed).

Третий слой фольгированного пенофола позволяет дополнительно изолировать стыки панелей и предотвращает проникновение влаги в теплоизоляционный слой и последующее его разрушение. Фольгированный пенофол имеет самоклеющийся слой.The third layer of foil foam allows additional insulation of panel joints and prevents moisture from penetrating into the heat-insulating layer and its subsequent destruction. Foil penofol has a self-adhesive layer.

Данный способ многослойной изоляции позволяет улучшить теплоизоляционные свойства цистерны.This method of multilayer insulation improves the thermal insulation properties of the tank.

Для измерения уровня, объема и массы жидкой двуокиси углерода в цистерне используется сигнализатор уровня жидкости.A liquid level indicator is used to measure the level, volume and mass of liquid carbon dioxide in a tank.

Полуприцеп-цистерна предназначена для транспортирования низкотемпературной жидкой двуокиси углерода (№2187 по классификации ДОПОГ, класс опасности 2).The tank semi-trailer is designed to transport low-temperature liquid carbon dioxide (No. 2187 according to ADR classification, hazard class 2).

Цистерна изготовлена в исполнении «У» категории размещения «1» по ГОСТ 15150 с использованием необходимого эксплуатационного и конструктивного оборудования.The tank car is manufactured in version "U" of placement category "1" in accordance with GOST 15150 using the necessary operational and structural equipment.

Устройство многослойной теплоизоляции позволяет увеличить срок хранения двуокиси углерода на 25% от значений по требованиям ГОСТ и, соответственно, увеличить время и дальность транспортирования жидкой двуокиси углерода в полуприцеп-цистерне.The multilayer thermal insulation device allows increasing the carbon dioxide storage life by 25% of the values according to the GOST requirements and, accordingly, increasing the time and distance of transporting liquid carbon dioxide in a tank semi-trailer.

Claims

Tank semi-trailer for transporting liquid carbon dioxide, consisting of a body having a wheel system and a fixed isothermal tank, including an inner vessel, characterized in that the inner vessel is installed inside the outer protective casing on support devices, a multilayer thermal insulation is placed between the inner vessel and the outer protective casing, consisting of liquid heat insulation, panels of polymeric heat-insulating materials with a porous structure, which repeat the cylindrical configuration of the inner vessel, and polyethylene foil, while the isothermal tank is mounted on a rolling cart, the towing device is installed on the tank itself.