RU33090U1

RU33090U1 - Резервуар

Info

Publication number: RU33090U1
Application number: RU2003119255U
Authority: RU
Inventors: С.Н. Моргунов
Original assignee: Моргунов Сергей Николаевич
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2003-10-10

Description

2003119255

nilllliliB64D37/00

г oo 3 1 1 2 55

Область техники, к которой относится полезная модель. Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к области нроизводства резервуаров, и может быть применена для разработки, производства и использования взрьшобезопасных резервуаров для жидкостей и газов, в частности, бензобаков транспортных средств, железнодорожных цистерн, топливных резервуаров автозаправочных станций.

Уровень техники. Аналогом полезной модели является топливный бак, содержащий резервуар для топлива, систему подачи топлива в бак, систему защиты бака от вытекания топлива при разгерметизации, наполнитель, расположенный во внутренней полости резервуара. Наполнитель вьшолнен из мягкого, пористого, легкосжимаемого тошп1востойкого материала. (Патент Российской Федерации №2092396, МПК B64D37/00, дата публикации 10.10.1997г.).

Недостатком данного топливного бака является высокое сопротивление движению жидкости или газа через наполнитель.

Прототипом полезной модели является резервуар, содержащий корпус, внутреннюю полость и наполнитель (заполните.поь), расположенный во внутренней полости резервуара и наполнитель вьшолнен, по меньшей мере, из пенополиуретана (Патент РФ на изобретение №2090382, МПК B64D37/02, дата

Резервуар

публикации 20.09.1997г.). В резервуаре между корпусом и наподшителем размещена тонкостенная подложка из полимерного материала.

Основным недостатком прототипа является высокое сопротивление движению жидкости или газа через наполнитель при вьшолнении наполнителя из пенополиуретана с кажущейся плотностью от 150кг/м до 500кг/м и выше. А это, в свою очередь, существенно ограничивает применение взрывобезопасных резервуаров с наполнителями.

Сущность полезной модели.

Задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств для хранения жидкостей и газов, а также создание дешевого, простого в эксплуатащш взрьшобезопасного резервуара.

Техническим результатом при использовании полезной модели является уменьшение сопротивления движению жидкости или газа через наполнитель при обеспечении высокой эластичности и прочности.

Поставленная задача достигается тем, что резервуар содержит корпус, внутреннюю полость и наполнитель (заполнитель), расположенный во внутренней полости резервуара и наполнитель вьшолнен, по меньшей мере, из пенополиуретана, причем, по меньшей мере, часть (или элемент) наполнителя вьшолнена из пенополиуретана с кажущейся плотностью от 5кг/м до 150кг/м.

Для уменьшения сопротивления движению жидкости или газа через наподшитель, обеспечения высокой эластичности и прочности резервуар вьшолняют таким образом, что, по меньшей мере, часть наполнителя вьшолнена из

пенополиуретана с напряжением сжатия при сжатии на 40% от 1950Па до бОООПа,

пределом прочности при растяжении от ЮООООПа до 150000Па, относительным удлинением при разрьше от 100% до 500%.

Для упрощения загрузки наполнителя в резервуар наполнитель состоит (вьшолнен) из одного или нескольких элементов, вьшолненных в форме объемного тела. Выполнение элемента наполнителя в форме многогранника, например, в форме куба или призмы существенно упрощает технологию его изготовления.

Для повьппения срока службы резервуара с наполнителем, наполнитель содержит, по меньшей мере, две области, у которых различны значения кажущейся плотности. Так в нижней части внутренней полости расположен более плотный наполнитель чем в нижней. Более плотный наполнитель в большей степени способен сопротивляться сжатию, чем менее плотный.

Наполнитель может быть вьшолнен таким образом, что содержит, по меньшей мере, две области, у которых различны значения напряжения сжатия при сжатии (деформации) на 40%.

Для облегчения заправки резервуара с наполнителем жидкостью наполнитель содержит, по меньшей мере, две области у которых различны значения предела прочности при растяжении, значения относите. удлинения при разрьше.

Для облегчения заполнения резервуара наполнителем, по меньшей мере, часть наполнителя вьшолнена в виде элемента из пенополиуретана в форме объемного тела, причем объем элемента составляет величину от 0.000001% до 100% от объема внутренней полости резервуара и, по меньшей мере, часть наполнителя вьшолнена в виде элемента из пенополиуретана в форме объемного тела с максимальным размером от 0.01м до 3м.

3

в случае вьшолнения наполнителя из объемных тел, наполнитель содержит, по меньшей мере, два элемента у которых различны значения кажущейся плотности, различны значения напряжения сжатия при растяжении на 40%, различны значения предела прочности при растяжении, различны значения относительного удлинения при разрьше.

Корпус резервуара с наполнителем может вьшолняться из металла, пластмассы или керамики.

Кажущаяся плотность наполнителя, расположенного в резервуаре составляет величину от Юкг/м до ЗООкг/м. Значение кажущейся плотностью наполнителя отличается от значения кажущейся плотности пенополиуретана, так как в состав наполнителя может входить не только пенополиуретан, но и другие вещества, и конструктивные элементы, например, металлический или пластмассовый каркас для наполнителя. Кроме того, наполнитель в резервуаре может находиться в сжатом состоянии, что способствует его надежному закреплению внутри резервуара.

Наполнитель может содержать внутренние полости для облегчения прохождения жидкости или газа через наполнитель.

В случае если внутренняя полость резервуара полностью заполнена наполнителем, то кажзоцаяся плотность в целом наполнителя, находящегося в резервуаре определяется путем деления массы кондиционированного наполнителя на внутренний обьем внутренней полости резервуара.

Кажущуюся плотность пенополиуретана измеряют следуюпщм образом. Вырезают из пенополиуретана образцы в форме куба или призмы, замеряют

линейные размеры куба или призмы, в частности, высоту, длину и ширину ио ГОСТ 25015-81. Образцы перед измерениями кондиционируют.

Перечень фигур чертежей.

Полезная модель поясняется чертежами. Па фиг.1 изображен резервуар с напо.)шителем, заиимающим весь внутренний объем резервуара. Па фиг.2 изображеи резервуар с наполнителем, вьшолненным из элемеитов с различными физическими характеристиками. Па фиг.З изображен резервуар с наполнителем, вьшолненным из множества объемных элементов различных размеров.

Сведения, подтверждаюшие возможность осуществления полезной модели.

Резервуар содержит корпус 1 (см. фиг. 1) с заправочным 2 и сливным 3 отверстиями (горловинами). Во внутренней полости резервуара расположен наполнитель с областями 4 и 5 из пенополиуретана. Плотность наполнителя области 5 вьш1е плотности наполнителя области 4. Паполнитель размешают в резервуаре следующим образом. Пенообразный полиуретан по шлангу подают во внутреннюю полость резервуара, где он застьшает с образованием двух областей: внутренней 4 и «корочки 5. Причем заливку ведут таким образом, чтобы пенополиуретан вьппел из отверстий 2 и 3. После затвердевания пенополиуретана, вьппедший за пределы отверстий пенополиуретан отрезают.

Паполнитель может вьшолняться из нескольких элементов 6:12 (см. фиг.2). Причем наиболее плотный из них элемент 12 (например, с плотностью 150кг/м),

менее плотные элементы 9:11 (с плотностью 50кг/м ), элементы 7 и 8 еще мене плотны (с плотностью 20кг/м), а элемент 6 вьшолнен наименее плотным (с

/f

плотностью 5кг/м). Размещение наполнителя в резервуаре осуществляют в процессе изготовления резервуара. Препятствуют вьшадению элементов 6 и 12 из резервуара решетки 16 и 17.

Наполнитель может вьшолняться (состоять) из множества однотипных или разнотипных элементов (см. фиг. 3). Данный наполнитель вьшолнен из призм 13,цилиндров 14, кубов 15. Размещение элементов наполнителя осуществляют путем проталкивания из через одно из отверстий вовнутрь резервуара.

Элементы наполнителя могут вьшолняться в виде объемных тел, в частности, в виде многогранников (в форме пирамиды, призмы, усеченной призмы, куба, или усеченного куба), в виде тела вращения (в форме цилиндра, конуса, шара, полушара, сегмента шара).

Элементы наполнителя для резервуара, изображенного на фиг.З вьшолнены из

пенополиуретана (поролона) с кажущейся плотностью от 5кг/м до 150кг/м , с напряжением сжатия при сжатии (деформации) на 40% от 1950Па до бОООПа, цределом прочности при растяжении от ЮООООПа до 150000Па, относительным удлинением при разрьгое от 100% до 500%.

Резервуар с наполнителем работает следующим образом. При возникновении пожара наполнитель препятствует проникновению огня во внутрь резервуара, наполнитель является хорошим теплоизолятором, что замедляет испарение, например, бензина, находящегося в резервуаре. Главная задача наполнителя предотвращение взрыва жидкости или газа, находящегося во внутренней полости резервуара.

Учитывая малую плотность элементы наполнителя могут вьшолняться относительно кр)шногабаритными, например, в виде кубов 0.25мХ0.25мХ0.25м.

//н

оо

Масса такого элемента составит 0.1875кг при плотности 12кг/м и 0.78кг при плотности 50кг/м. Элементы наполнителя из поролона плотностью 12кг/м могут вьшолняться и бо.11ьших размеров, например, 0.5мХ0.5мХ0.5м. Масса такого элемента составит 1.5кг. Из таких элементов может изготавливаться наполнитель для крупногабаритного резервуара, например, железнодорожной цистерны.

Для того, чтобы сжать элемент наполнителя размером 0.25мХ0.25мХ0.25м на 40% потребуется приложить силу в 121:375Н или вес от 12 до 37, 5кГ. Для того чтобы разорвать пополам такой элемент необходимо приложить силу в 7500:9375Н или 750:937.5кГ. Если предположить, что при эксплуатации к наполнителю сможет быть приложена сила на разрьш равная 100Н или 10кГ, то минимальная площадь сечения элемента должна быть не менее 0.00085м шш 8.5см.

Относительное удлинение элемента при разрьше от 100% до 500% позволит существенно продлить срок службы элемента наполнителя.

Таким образом, задача полезной модели вьшолнена. При её реализации будет достигнуто расширение арсенала технических средств для хранения жидкостей и газов, а также создание дещевого, простого в эксплуатации взрьшобезопасного резервуара.

Техническим результатом при использовании полезной модели будет уменьшение сопротивления движению жидкости или газа через наполнитель при обеспечении высокой эластичности и прочности.

Claims

1. Резервуар, содержащий корпус, внутреннюю полость и наполнитель (заполнитель), расположенный во внутренней полости резервуара, и наполнитель выполнен, по меньшей мере, из пенополиуретана, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть (или элемент) наполнителя выполнена из пенополиуретана с кажущейся плотностью от 5 до 150 кг/м³.

2. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть наполнителя выполнена из пенополиуретана с напряжением сжатия при сжатии (деформации) на 40% от 1950 до 6000 Па, пределом прочности при растяжении от 100000 до 150000 Па, относительным удлинением при разрыве от 100 до 500%.

3. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что наполнитель состоит (выполнен) из одного или нескольких элементов, выполненных в форме объемного тела.

4. Резервуар по п.3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один элемент выполнен в форме многогранника.

5. Резервуар по п.1 или 2, отличающийся тем, что наполнитель содержит, по меньшей мере, две области, у которых различны значения кажущейся плотности, причем отношение максимального значения кажущейся плотности к минимальному значению кажущейся плотности принимает (имеет) значение из диапазона от 1,01 до 1000.

6. Резервуар по п.1 или 2, отличающийся тем, что наполнитель содержит, по меньшей мере, две области, у которых различны значения напряжения сжатия при сжатии на 40%, причем отношение максимального значения напряжения сжатия при сжатии на 40% к минимальному значению напряжения сжатия при сжатии на 40% принимает значение из диапазона от 1,01 до 1000.

7. Резервуар по п.1 или 2, отличающийся тем, что наполнитель содержит, по меньшей мере, две области, у которых различны значения предела прочности при растяжении, причем отношение максимального значения предела прочности при растяжении к минимальному значению предела прочности при растяжении принимает значение из диапазона от 1,01 до 1000.

8. Резервуар по п.1 или 2, отличающийся тем, что наполнитель содержит, по меньшей мере, две области, у которых различны значения относительного удлинения при разрыве.

9. Резервуар по п.1 или 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть наполнителя выполнена в виде элемента из пенополиуретана в форме объемного тела, причем объем элемента составляет величину от 0,000001 до 100% от объема внутренней полости резервуара.

10. Резервуар по п.1 или 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть наполнителя выполнена в виде элемента из пенополиуретана в форме объемного тела с максимальным размером от 0,01 до 3 м.

11. Резервуар по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что наполнитель содержит, по меньшей мере, два элемента у которых различны значения кажущейся плотности.

12. Резервуар по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что наполнитель содержит, по меньшей мере, две элемента, у которых различны значения напряжения сжатия при растяжении на 40%.

13. Резервуар по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что наполнитель содержит, по меньшей мере, два элемента, у которых различны значения предела прочности при растяжении.

14. Резервуар по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что наполнитель содержит, по меньшей мере, два элемента, у которых различны значения относительного удлинения при разрыве.

15. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть корпуса выполнена из металла.

16. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что кажущаяся плотность наполнителя, расположенного в резервуаре и не заполненного жидкостью или газом составляет величину от 10 до 300 кг/м³.