RU9928U1 - Резервуар для транспортирования и хранения сжиженных газов под давлением - Google Patents

Abstract

1. Резервуар для транспортирования и хранения сжиженных газов под давлением, содержащий наружный корпус и внутренний сосуд, установленный в наружном корпусе при помощи опор, закрепленных на стенках резервуара, и силовых узлов на его торцах, а также соединительные элементы, отличающийся тем, что опоры на стенках резервуара размещены в его середине, соединительные элементы представляют собой балки, расположенные параллельно продольной оси резервуара и жестко связанные в своей средней части с опорами внутреннего сосуда, а по концам - с опорами наружного корпуса, силовые узлы на торцах представляют собой закрепленные на днищах внутреннего сосуда планки, каждая из которых соединена при помои стержней с наружным корпусом с возможностью перемещения относительно него на величину температурного изменения размеров внутреннего сосуда.2. Резервуар по п. 1, отличающийся тем, что планки связаны с наружным корпусом при помощи двух стержней, один из которых соединен с планкой посредством отверстия, а другой - паза, ориентированного параллельно оси планки.3. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что соединительные элементы жестко связаны в своей средней части с опорами наружного корпуса, а по концам - с опорами внутреннего сосуда.4. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что в планках выполнено центральное отверстие, внутри которого размещен люк для доступа внутрь сосуда.5. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что планки совмещены с окантовкой люков для доступа внутрь сосуда.6. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что соединительные элементы выполнены в виде резьбовых стержней и соединены с каждой из опор внутреннего сосуда и наружного к�

Description

. - . . pijiiieiine относится i кричгсимпм техники, н ч:к конструкциям резервуаров для транспортирования и хранения сжижеиных i а joi под давле1 м .

При создании указанных резервуаров задачи обеспечения надежной фиксации внутреннею сосуда, снижения температурных напряжений и уменьшения материалоемкости конструкции являются весьма актуальными.

Известна цистерна для сжиженных газов ( патент РФ 2037083 , F17С 13 / 08 ) , содержащая оболочку, сосуд, закрепленный в ней на стержнях через пространственные шарниры на обоих концах каждого стержня, при этом четыре )тикалы1ых стержня расположены попарно по концам сосуда и, в каждой паре под углом друг к другу в поперечной плоскости, один продольный стержень ориентирован вдоль оси сосуда и еше один поперек оси.

В данном усфойстве отсутствует температурные напряжения между оболочкой и сосудом, но применение в тягах пространственных шарниров не обеспечивает жесткой фиксации сосуда внутри оболочки ,так как сохраняется возможность во шпкновения колебаний сосуда в горизонтальной плоскости относительно точки крепления поперечной тягп, что снижает надежность эксплуатации, а точечное приложение нагрузок к внутреннему сосуду приводит к увеличению его массы.

Известен iчигже криогенный сосуд по а. с. 1434209 ( F17C 13 / 08 ), содержащий наружную внутреннюю оболочки, установленные одна в другой на опорах состоящих из выступов, закрепленных на стенках оболочек и соединительных 1Л(:ментов ; виде вкладышей, расположенных в пазах выступов. Данное устройство позволяет снизить мегаллоемкость конструкции за счет рационального выбора мест расположения опор и обеспечения компенсации температурных перемешений между оболочками, однако для жесткой и надежной фиксации внутренней оболочки требуется особо точное выполнение размеров всех опорных элементов и их подгонка при сборке, что приводит к усложнению технологии изготовления и сборки устройства, и к увеличению его стоимости, особенно для крупногабаритных сосудов. При уменьшении же точности изготовления данное решение не обеспечивает жесткой фиксации внутренней оболочки, что снижает надежность эксплуатации и может привести к поломке конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к данной полезной модели является криогенный резервуар для хранения и транспортировки сжиженных газов ( а. с. 1346901,FI7C 3/00), содержащий наружный корпус, внутренний сосуд, с вакуумной изоляцией между ними, и, закрепленные на них, соответственно внешнее силовое кольцо и центральный силовой узел, радиальные тяги из низкотеплонроводного материала, шарнирно соединенные с силовым кольцом, равномерно по периметру, под углом к плоскости, и с центральным силовым узлом, выполненным в виде закрепленной на внутреннем сосуде жесткой накладки с регулируемым винтом и, установленным на ней с возможностью осевого

F17C 13/06 F17C3/OU (11еремеи.::ия переходником, njiH этом центральный силовой узел соединен с тягами ч. переходник . Данное ройство позволяет i лдежно зафиксировать внутрснн.ш .,.--. относит.- .,jHO наружного корп;/са, но установка внутреннего сосуда на двух кестко Ьиксированных onopix делает невозможным применение тянног сфойс Е криогенных сосудах большой длины, так как приведет :: 3iiiiKii;iilliO Б КОНСТруКЦИИ иОЛЬШИХ температурных НЦ-ПрЯЖСНи- а . увеличение материалоемкости сосуда. Сущность данной полезной модели состоит в том, что опоры на стенках резервуара размещены в его середине , соединительные элементы представляют собой балки, расположенные параллельно продольной оси резервуара и жестко связанные в своей средней части с опорами внутреннего сосуда, а по концам - с опорами наружного корпуса, силовые узлы на торцах представляют собой закрепленные на днищах внутреннего сосуда планки , каждая из которых соединена, при помощи стержней с наружным корпусом, с возможностью перемещения относительно него на величину температурного изменения размеров внутреннего сосуда. Планки, расположенные на днищах внутреннего сосуда, могут быть связаны с наружным корпусом при помощи двух стержней, один из которых соединен с планкой посредством отверстия, а другой паза, ориентированного параллельно ее оси. В планках может быть выполнено центральное отверстие и внутри него размещен люк для доступа внутрь сосуда, а кроме того сама планка может быть выполнена как единое целое с окантовкой этого люка. Соединительные элементы могут быть жестко связаны в своей средней части с опорами наружного корпуса, а по концам - с опорами внутреннего сосуда и, кроме того, они могут быть выполнены в виде резьбовых стержней и соединены с каждой из опор внутреннего сосуда и наружного корпуса при помощи двух резьбовых втулок . На фиг. 1 - изображен общий вид сосуда, на фиг. 2 - сечение А-А, на фиг. 3 сечение Б-Б, на фиг. 4 - сечение В-В, на фиг. 5 показано сечение В-В в варианте выполнения планки с центральным отверстием и люком внутри него, на фиг. 6 также изображено сечение В-В в варианте выполнения планки совмещенной с окантовкой люка. Резервуар содержит наружный корпус 1 и внутренний сосуд 2 , установленный внутри наружного корпуса на опорах 3 и 4, выполненных в виде проушин и жестко связанных с соединительными элементами 5 через теплоизолирующие неметаллические элементы 6, при помощи втулок 7. Опоры 4 расположены в среднем поперечном сечении внутреннего сосуда, на днищах которого установлены планки 8, которые через стержни 9 и теплоизолирующие элементы 10 соединены с наружным корпусом. Планки 8 могут быть соединены с наружным корпусом при помощи двух стержней 9, при этом один из стержней соединяется с планкой посредством отверстия, а другой - паза 11. Планки 8 установлены так, чтобы между элементами наружного корпуса 1 и элементами планок был выдержан зазор Г, величина которого выбирается таким образом, чтобы полностью компенсировать температурные перемещения между наружным корпусом и внутренним сосудом, возникающие в процессе эксплуатации сосуда. Стержень 9, соединенный с планкой при помощи паза, расположен относительно него так, чтобы между краем паза и стержнем был выдержанзазор Д, размер которого также должен быть больще, чем возникающие в процессе эксплуатации температурные перемещения между планкой 8 и наружным корпусом 1.

в планке 8 может быть выполнено центральное отверстие 12 и внутри него :1,тлритеи -- -- П ЛЯ nocTvna BHVTib сосуда ГЛиг.5У KDOMC того сама s

1г,,,,

конструктивно может быть выполнена так чтобы составлять единое целое с окантовкой люка 13 (фиг. 6).

В продольном направлении нагрузки от жидкости через опоры 4 и балки 5, передается на опоры 3 наружного корпуса 1. В поперечном направлении нзпрузка п( 11едается также через опоры 4 и балки 5 на опоры 3 наружного корпуса и через планки 8 и стержни 9 на его торцы. Указанная силовая схема позволяет равномерно распределить поперечные нагрузки по длине резервуара и уменьшить изгибающий момент в среднем сечении внутреннего сосуда, что очень важно для сосудов большой длины. Изменение продольных размеров внутреннего сосуда относительно наружного корпуса, при появлении перепада температур между ними, компенсируется свободным перемещением планок 8 по стержням 9 , что обеспечивается наличием зазора Г, при сохранении способности передачи поперечных нагрузок между ними.

Уменьшение температурных деформаций в поперечном направлении достигается подбором количества соединительных элементов 5 и их изгибной жесткости. Температурное изменение размеров планок 8 относительно силовых элементов наружного корпуса компенсируется также за счет возможности свободного перемещения планки 8 относительно стержня 9, с которым она связана посредством паза.

Выполнение планки 8 с центральным отверстием 12 позволяет наиболее рациональным, в отношении прочности внутреннего сосуда, образом разместить на нем люк 13 при сохранении данной силовой схемы резервуара и уменьшить за счет этого материалоемкость конструкции. А конструктивное исполнение планки 8 одновременно и как окантовки люка 13 позволяет уменьшить количество деталей, упростить за счет этого сборку и снизить массу резервуара.

Применение данного устройства позволит повысить надежность эксплуатации резервуаров предназначенных для транспортирования и хранения сжиженных газов под давлением, так как обеспечивает жесткую фиксацию внутреннего сосуда относительно наружного корпуса, не зависящую от перепада температур между ними, упростить технологию изготовления за счет исключения элементов, требующих особо точного выполнения размеров, снизить себестоимость изготовления и повысить удобство эксплуатации путем уменьшения металлоемкости и массы резервуара что достигается выбранной силовой схемой и схемой компенсации температурных деформаций.

Claims (6)

1. Резервуар для транспортирования и хранения сжиженных газов под давлением, содержащий наружный корпус и внутренний сосуд, установленный в наружном корпусе при помощи опор, закрепленных на стенках резервуара, и силовых узлов на его торцах, а также соединительные элементы, отличающийся тем, что опоры на стенках резервуара размещены в его середине, соединительные элементы представляют собой балки, расположенные параллельно продольной оси резервуара и жестко связанные в своей средней части с опорами внутреннего сосуда, а по концам - с опорами наружного корпуса, силовые узлы на торцах представляют собой закрепленные на днищах внутреннего сосуда планки, каждая из которых соединена при помои стержней с наружным корпусом с возможностью перемещения относительно него на величину температурного изменения размеров внутреннего сосуда.

2. Резервуар по п. 1, отличающийся тем, что планки связаны с наружным корпусом при помощи двух стержней, один из которых соединен с планкой посредством отверстия, а другой - паза, ориентированного параллельно оси планки.

3. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что соединительные элементы жестко связаны в своей средней части с опорами наружного корпуса, а по концам - с опорами внутреннего сосуда.

4. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что в планках выполнено центральное отверстие, внутри которого размещен люк для доступа внутрь сосуда.

5. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что планки совмещены с окантовкой люков для доступа внутрь сосуда.

6. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что соединительные элементы выполнены в виде резьбовых стержней и соединены с каждой из опор внутреннего сосуда и наружного корпуса при помощи двух резьбовых втулок.