SU740927A1 - Сферический резервуар высокого давлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к опорным устройствам сферических сосудов высокого давления, работающих в условиях интенсивных внутренних импульсных воздействий.

Известно опорное устройство сфери- ⁵ ческого сосуда, в котором опоры приварены к корпусу сосуда по касательной и установлены на фундаменты £1].

Недостатком такого устройства является то, что работоспособность обес- ^,0 печена только при медленных расширениях и сжатии сферического сосуда, имеющих место при внутренних изменениях давления и температуры.

При интенсивных вибрационных воздействиях в местах прикрепления стоек к оболочке вследствие эффекта присоединенных масс и жесткости опор, развиваются большие динамические усилия, которые 2С приводят к разрушению мест крепления стоек и самого сосуда.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является сферичес2 кий резервуар высокого давления, вклю- чающий в себя корпус, опорную часть с несущими лентами, натяжные приспособления, гидросистему с гидроцилиндрами и гидродомкрагами и амортизирующие элементы ИКрепление лент к оболочке сосуда осуществляют либо их приваркой, либо креплением лент к специальному бандажу, опоясывающему сосуд.

Крепление лент к опорной конструк — ции выполняют либо при помощи пружину либо путем закрепления лент на штоке· домкратов, причем домкраты объединены в единую гидросистему.

Возможен вариант гидровоз душ ной подвески, в которой амортизационные свойства гидродомкратов обеспечиваются воздушно-газовой системой, образованной в контейнере для перевозки сосуда, а также в специальных баллонах, и связанной с гидравлической системой мембраны. Кроме того, внутри гидравлических домкратов установлены пружины, воспрнни импульсных воздействиях и вызванэтими воздействиями высокочастотрасширениях-сжатиях оболочки сосу10 характера колебаний несущей сосуда. В случае же крепления массивному бандажу, установленсосуде, в последнем развивают35 мающие вес сосуда при обрыве шлангов гидросистемы .

Однако это устройство не обеспечивает необходимой надежности сосуда и несущих лент при интенсивных внутренних ных ных да.

Например, при подвеске ленты на гидродомкратах необходимо после подъема сосуда перекрыть давление в гидросистеме. При этом вследствие практической несжимаемости жидкости в системе не обеспечиваются необходимые амортизационные свойства подвески. Гидровоз душный вариант опорного устройства конструктивно сложен,требует специального герметического контейнера для размещения сосуда и,кроме того,гидровоздушная система инерционна и не может эффективно амортизировать высокочастотные колебания сосуда.

Узлы крепления ленты к сосуду не обеспечивают необходимой прочности в условиях интенсивных вибрационных воздействий. Так, в случае приварки ленты к сосуду возможно разрушение сварного шва, начиная с начального участка примыкания ленты к сосуду, вследствие разного ленты и ленты к ному на ся в условиях интенсивных вибрационных воздействий большие динамические усили^ приводящие к разрушению сосуда.

Цепью изобретения является повышение надежности сосуда при работе в условиях интенсивных внутренних импульсных воздействий за счет обеспечения радиально-симметричного нагружения и максимально возможной свободы перемещений стенок корпуса при колебаниях.

Это достигается тем, что в предлагаемом сферическом резервуаре высокого давления в каждом натяжном приспособлении гидроцилиндр снабжен охватываю:щим его ленточной скобой с присоединенным к ней фланцем, да котором размещены регулируемые упоры, причем амортизирующие элементы расположены на опорной части и на них помещена плита, на которую оперты .регулируемые винтовые упоры, при этом скоба, в месте опирания на гидроцилиндр, снабжена шаровым ⁵⁵ шарниром, а ленточная скоба с несущей лентой снабжена дополнительной ленточной скобой, установленной на перекрещи вающихся осях, одна из которых, соединяющая ленточные скобы, расположена в плоскости касательной к сферическому резервуару, а другая, соединяющая дополнительную скобу с лентой, расположена в меридиональной плоскости, причем дополнительная ленточная скоба присоединена к ленте через накладки, а лента снабжена регулируемым по высоте прижимом, причем несущие ленты присоединены к нему посредством прикрепленных к нему прокладок, снабженных высокопрочными шпильками.

На фиг. 1 показан предлагаемый сферический резервуар, общий вид', на фиг. 2натяжное приспособление (узел I на фиг. 1): на фиг. 3 - разрез A-А на фиг. 2; на фиг. 4 и 5 даны узлы крепления лент к корпусу резервуара с ис-. пользованием прокладок и высокопрочных шпилек; на фиг. 6 - узел крепления ленты к сосуду при помощи высокопрочных .болтов.

Сферический резервуар высокого давления состоит из корпуса 1 и опорной конструкции 2, на которой установлены натяжные приспособления 3, кажцое из которых включает ленточную скобу 4 с внешними фланцами 5 и ввернутыми в них регулируемыми винтовыми упорами 6, опирающимися через плиту 7 на амортизирующие прокладки 8, которые , в свою очередь, установлены на опорной конструкции.

Внутри скобы помещен гидродомкрат 9, закрепленный на опорной конструкции. Шток 10 домкрата соединяется посредством шарового шарнира 11с полуцилиндрическим сухарем 12, вваренным в верхнюю часть скобы. В нижней части скобы расположены промежуточная скоба 13, два накрест расположенных шарнира 14 и накладки 15, которые связаны высоко- > прочными болтовыми соединениями 16 с несущей лентой 17. К корпусу сферического сосуда, равномерно по экватору, приварены прокладки 18, в которые ввернуты высокопрочные шпильки 19. Последние при помощи прокладки 20 крепят нижний конец ленты к резервуару. Домкраты объединены в единую гидросистему с насосными станциями 21 и манометрами. 22. Несущие ленты оборудованы регулируемыми прижимами 23, которые прижимают ленты к опорной конструкции 2 при помощи болтов 24 и резиновых прокладок 25.

В случае крепления ленты к корпусу сосуда высокопрочными болтами 26 по740927 следние пропущены сквозь отверстия 27, которые герметизируются к корпусу стопорными колпачковыми шайбами 28.

Подъем сферического сосуда на необходимую высоту производится гидродом — кратами после включения насосных станций. Компенсация отклонений во взаимном расположении узлов крепления лент к оболочке и опорных конструкций, отклонений в длинах лент^ скоб и т. д. и обеспе•чение равенства усилий во всех натяж — ных устройствах Достигаются за счет соединения домкратов в единую гидросистему. Кроме того, предусмотрен контроль натяжения лент при помощи манометров, установленных у каждого домкрата.

Шарниры, соединяющие ленточную скобу с домкратом и несущей лентой, обеспечивают компенсацию возможных перекосов при установке домкрата на 20 опорную конструкцию. По окончании подъема сосуда винтовые упоры выдвигаются до соприкосновения с плитами, после чего давление в гидросистеме сбрасывается и вес сосуда передается на амортизирующие прокладки при сохранении равенства усилий в лентах.

При работе сосуда в рабочем’режиме, когда оболочка сосуда совершает высокочастотные расширения-сжатия, подвеска сосуда на гибких лентах с гарантированным г. юнством усилий в них обеспечивает радиально симметричную работу оболочки, что значительно повышает ее надежность в работе. Этой же цели сиу- 35 жит обеспечение максимально возможной свободы перемещений стенок сосуда при колебаниях, что достигается включением в подвеску пространственных шарниров и амортизирующих прокладок. 'Последние ⁴⁰ амортизируют также высокочастотные колебания сосуда как единого целого в случае внецентренного расположения источника внутреннего импульса.

При внутренних импульсных воздействиях в сосуде возможно возникновение в лентах явлений резонансов на многих формах собственных колебаний лент и связанных с резонансными колебаниями высоких напряжений неопределенной величины. Для уменьшения напряжения в лентах и повышения надежности их работы регулируемый прижим скрепляет ленту при помощи прокладок и болтов в та- ₅$ ком месте, чтобы свободная длина участка ленты от оболочки до скобы обеспечивала совпадение первой собственной частоты ленты с удвоенной частотой основного тона собственных колебаний стенок сосуда.

Внедрение изобретения обеспечивает высокую надежность работы в условиях 5 внутренних импульсных воздействий путем обеспечения радиально-симметричного нагружения и максимально возможной свободы перемещений стенок сосуда при возникающих колебаниях.

Claims (2)

1. 37409 мающие вес сосуда при обрыве шлангов гидросистемы Однако это устройство не обеспечивает необходимой надежности сосуда и несущих лент при интенсивных внутренних импульсных воздействи х и вызванных этими воздействи ми высокочастотных расширени х-сх ати х оболочки сосуда . Например, при подвеске ленты на гид- ю родомкратах необходимо после подъема сосуда перекрыть давление е гидросистеме. При этом вследствие практической несжв маемосги жидкости в системе не обеспечиваютс  необходимые амортисзационные 15 свойства подвески. Гидровозд/щный вариант опорного устройства конструктивно сложен,требует специального герметического контейнера дл  размещени  сосуда и,кроме того .гидровоздушна  система инерционна и не 20 может эффективно амортизировать высокочастотные колебани  сосуда. Узлы креплени  ленты к сосуду не обеспечивают необходимой прочности в услови х интенсивных вибрационных воздействий . Так, в случае приварки ленты к сосуду возможно разрушение сварного шва, начина  с начального участка примыкани  ленты к сосуду, вследствие разного характера колебаний несущей ленты и сосуда. В случае же креплени  ленты к массивному бандажу, установленному на сосуде, в последнем развиваютс  в услови х интенсивных вибрационных воздействий большие динамические усили  привод щие к разрушению сосуда. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности сосуда при работе в услови х интенсивных внутренних импул CHbix воздействий за счет обеспечени  радиально-симметричного нагружени  и максимально возможной свободы перемещений стенок корпуса при колебани х. Это достигаетс  тем, что в предлагаемом сферическом резервуаре высокого давлени  в каждом нат жном приспособлении гидроцилиндр снабжен охватыва :щим его ленточной скобой с присоеди.ненным к ней фланцем, на котором разме щены регулируемые упоры, причем амортизирующие элементы расположены на опорной части и на них помещена плита, на которую оперты .регулируемые винтовые упоры, при этом скоба, в месте опи рани  на гидроцилиндр, снабжена шаровы шарниром, а ленточна  скоба с несущей лентой снабжена дополнительной ленточной скобой, установленной на перекрещи 5 7 Бающихс  ос х, одна из которых, соедин юща  ленточные скобы, расположена в плоскости касательной к сферическому резервуару, а друга , соедин юща  дополнительную скобу с лентой, расположена в меридиональной плоскости, причем дополнительна  ленточна  скоба присоединена к лента через накладки, а лента снабжена регулируемым по высоте прижи- мом, причем несущие ленты присоединены к нему посредством прикрепленных к нему прокладок, снабженных высокопрочными щпильками. На фиг. 1 показан предлагаемый сферический резервуар, общий вид , на фиг. 2нат жное приспособление (узел I на фиг. 1) на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 на фиг. 4 и 5 даны узлы кре№лени  пент к корпусу резервуара с ис-, пользованием прокпадок и высокопрочных шпилек; на фиг. 6 - узел креплени  ленты к сосуду при помощи высокопрочных болтов . Сферический резервуар высокого давлени  состоит из корпуса 1 и опорной конструкции 2, на которой установлены нат жные приспособлени  3, из которых включает ленточную скобу 4 с внешними фланцами 5 и ББе;)кутыми в них регулируемыми винтовыми упорами 6, опирающимис  через плиту 7 на амортизирующие проклад 1Ш 8, которые , в свою очередь, установлены на опорной конструкции. Внутри скобы помещен гидродомкрат 9, закрепленный на опорной конструкции. Шток 10 домкрата соедин етс  посредством шарового шарнира 11с полуцилиндрическим сухарем 12, вваренным в верхнюю часть скобы. В нижней части скобы расположены промежуточна  скоба 13, два накрест расположенных шарнира 14 и накладки 15, которые св заны высоко- прочными болтовыми соединени ми 16 с несущей лентой 17. К корпусу сферического сосуда, равномерно по экватору, приварены прокладки 18, в которые ввернуты высокопрочные шпильки 19. Последние при помощи прокладки 20 креп т нижНИИ конец ленты к резервуару. Домкраты объединены в единую гидросистему с насосными станци ми 21 и манометрами. 22. Несущие ленты оборудованы регулируемыми прижимами 23, которые прижи ают ленты к опорной конструкции 2 при помощи болтов 24 и резиновых, прокпадок 25 В случае креплени  ленты к корпусу сосуда высокопрочными болтами 26 по57 следние пропущены сквозь отверсти  27, которые герметизируютс  к корпусу стопорными колпачковыми шайбами 28. Подъем сферического сосуда на необходимую высоту производитс  гищэодом кратами после включени  насосных станций . Компенсаци  отклонений во взаимно оасположении узлов креплени  лент к об похе и опорных конструкций, отклонений в длинах лент скоб и т. д. и обеспе .чение равенства усилий во всех нат ж - Hbtx устройствах Достигаютс  за счет со единени  домкратов в единую гидросисте му. Кроме того, предусмотрен контроль нат жени  пент при помощи манометров , установленных у каждого домкрата. Шарниры, соедин ющие ленточную ско бу с домкратом и несущей лентой, обеспечивают компенсацию возможных перекосов при установке домкрата на опорную конструкцию. По окончании подь ема сосуда винтовые упоры выдвигаютс  до соприкосновени  с плитами, после чего давление в гидросистеме сфасываетс  и вес сосуда передаетс  на амортизирующие прокладки при сохранении равенства усилий в лентах. При работе сосуда в рабочемрежиме, когда оболочка сосуда совершает высоко частотные расширени -сжати , пор&еска сосуда на гибких лентах с гарантированным г, -ieHCTBOM усилий в них обеспечиъй&т радиально симметричную работу оболочки, что значительно повьпиает ее надежность в работе. Этой же цели служит обеспечение максимально возможной свободы перемещений стенок сосуда при .колебани х, что достигаетс  включением в подвеску пространственных шарниров и амортизирующих прокладок. -Последние амортизируют также высокочастотные колебани  сосуда как единого целого в слу чае внецентренного расположени  источника внутреннего импульса. При внутренних импульсных воздействи х в сосуде возможно возникновение в лентах  влений резонансов на многих формах собственных колебаний лент и св занных с резонансными колебани ми высоких напр жений неопределенной величины . Дл  уменьшени  напр жени  в лентах и повышени  надежности их работы регулируемый прижим скрепл ет ленту при помощи прокладок и болтов в таком месте, чтобы свободна  длина участка ленты от оболочки до скобы обеспечивала совпадение первой собственной частоты ленты с удвоенной частотой 27 основного тона собственных колебаний стенок сосуда. Внедрение изобретени  обеспечивает высокую надежность работы в услови х внутренних импульсных воздействий путем обеспечени  радиально-симметричного на- гружени  и максимально возможной свободы перемещений стенок сосуда при возникающих колебани х. Формула изобретени  1. Сферический резервуар высокого давлени , включающий в себ  корпус, опорную часть с несущими лентами, нат жные приспособлени , гидросисте у с гидцилиндрами и гидродомкратами и амортизирующие элементы, отличающийс   тем, что, с целью повышени  надежности сосуда и несущих лент при работе в услови х интенсивных внутренних импульсных воздействий за счет обеспе- чени  радиально-симметричных нагруже- НИИ и максимально возможной свободы перемещений корпуса при колебани х, в Каждом нат жном приспособлении гидроци- линдр снабжен охватывающе его ленточной скобой с присоединенным к ней фланцем , на котором размещены регулируемые упоры, причем амортизируюшпе элементы расположены на опорной части и на них помещена плита, на которую оперты регулируемые винтовые упоры, при этом скоба , в месте опирани  на гидроцилиндр, .снабжена шаровым шарниром, а ленточна  скоба с несушей лентой снабжена дополнительной ленточной скобой, установленной на перекрещивающихс  ос х, одна из которых, соедин юща  ленточные скобы, расположена в плоскости касательной к сферическому резервуару,а друга , соедин юща  дополнительную скобу с лентой, расположена в меридиональной плоскости, причем дополнительна  ленточна  скоба присоединена к ленте через накладки, а лента снабжена регулируемым по высоте прижимом. 2. Резервуар высокого давлен1   по п. 1, отличающийс  тем, то , с целью повышени  герметичности езервуара, несущие ленгы присоединены нему посредством прикрепленных к неу прокладок, снабженных высокопрочныи шпильками. Источники информац1 и, прин тые во внимание при экспертизе 1.За вка Франции№ 2135553, л. Е О4 Н 7/ОО, опублик. 1973.
2. 2.Патент Швеции .о 360454, л. Е 17 С 13/О8, опублпк. 1976.

   IffЛ-А

   //

   -ш

   Г/7

   лг

   И

   f

   fi

   18Фш .2

   -/J

   f 4-/5

   +

   4 -f77

   г.с5

   Фuг.it