WO2017048154A1 - Баллон для газа - Google Patents

Баллон для газа Download PDF

Info

Publication number
WO2017048154A1
WO2017048154A1 PCT/RU2016/000540 RU2016000540W WO2017048154A1 WO 2017048154 A1 WO2017048154 A1 WO 2017048154A1 RU 2016000540 W RU2016000540 W RU 2016000540W WO 2017048154 A1 WO2017048154 A1 WO 2017048154A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shell
cylinder
container
accordance
cylinder according
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000540
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Олег Станиславович КЛЮНИН
Олег Евгеньевич БОГАЧЕК
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Русские цилиндры"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Русские цилиндры" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Русские цилиндры"
Priority to MDS20180038A priority Critical patent/MD1347Y/ru
Priority to RS20180013U priority patent/RS1595U1/sr
Priority to ATGM9011/2016U priority patent/AT16441U1/de
Priority to SK63-2018U priority patent/SK8478Y1/sk
Priority to CN201690001255.2U priority patent/CN210107030U/zh
Priority to ES201890007U priority patent/ES1214960Y/es
Priority to TR2018/05492U priority patent/TR201805492U5/tr
Priority to PL127351U priority patent/PL127351U1/pl
Priority to UAU201804041U priority patent/UA129192U/ru
Publication of WO2017048154A1 publication Critical patent/WO2017048154A1/ru
Priority to BG4007U priority patent/BG3553U1/bg

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/02—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge involving reinforcing arrangements
    • F17C1/04—Protecting sheathings
    • F17C1/06—Protecting sheathings built-up from wound-on bands or filamentary material, e.g. wires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/03—Orientation
    • F17C2201/032—Orientation with substantially vertical main axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0604—Liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0619—Single wall with two layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0639—Steels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0646—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0648—Alloys or compositions of metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/066—Plastics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01—Mounting arrangements
    • F17C2205/0103—Exterior arrangements
    • F17C2205/0107—Frames
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01—Mounting arrangements
    • F17C2205/0123—Mounting arrangements characterised by number of vessels
    • F17C2205/013—Two or more vessels
    • F17C2205/0134—Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels
    • F17C2205/0142—Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels bundled in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0388—Arrangement of valves, regulators, filters
    • F17C2205/0394—Arrangement of valves, regulators, filters in direct contact with the pressure vessel
    • F17C2205/0397—Arrangement of valves, regulators, filters in direct contact with the pressure vessel on both sides of the pressure vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/035—High pressure (>10 bar)

Definitions

  • This utility model relates to the field of transportation, storage and delivery of gases, and specifically to a gas cylinder.
  • the present utility model relates to a cylinder for compressed (compressed) gas.
  • Cylinders for transporting, storing and dispensing gases are widely known in the prior art.
  • type 1 - seamless steel cylinders consisting of a metal liner and a shell of a composite material (composite) located on the cylindrical surface of the liner; type 3 - cylinders, consisting of a metal liner and a shell made of composite material (composite), located on the entire surface of the liner; type 4 - cylinders, consisting of a non-metallic liner, a shell of a composite material (composite), located on the entire surface of the liner, and metal embedded elements.
  • Such gas cylinders further comprise, as a rule, at least one neck for introducing gas into the cylinder and discharging gas from it.
  • gas cylinder is a gas cylinder according to patent application EP1526325, comprising a sealed sheath made of a material containing aluminum, a power sheath made of a composite material (composite) in the form of a winding, a plastic coating deposited on the inner surface of the sealed sheath, and a threaded neck for attachment of stop valves.
  • a sealed sheath made of a material containing aluminum
  • a power sheath made of a composite material (composite) in the form of a winding
  • plastic coating deposited on the inner surface of the sealed sheath
  • threaded neck for attachment of stop valves.
  • containers are used that have specified parameters, for example, cargo containers of series 1, whose length is from 2986 mm to 2991 mm (in accordance with GOST R 53350-2009), width from 2433 mm to 2438 mm (in in accordance with GOST R 53350-2009) and height from 2891 mm to 2896 mm or length from 6052 mm to 6058 mm (in accordance with GOST R 53350-2009), width from 2433 mm to 2438 mm (in in accordance with GOST R 53350-2009) and height from 2891 mm to 2896 mm or length from 91 15 mm to 9125 mm (in accordance with GOST R 53350-2009), width from 2433 mm to 2438 mm (in accordance with GOST R 53350 -2009) and a height from 2891 mm to 2896 mm (in accordance with GOST R 53350-2009).
  • cargo containers of series 1 whose length is from 2986 mm to 2991 mm (in accordance with GOST R 53350-2009),
  • Xperion s well-known twenty-foot gas cylinder containers are also currently used, for example the X-Store container, which has an internal hydraulic volume of 19,250 l, capable of holding 5,650 m 3 of natural gas in 55 vertically arranged cylinders having an outer diameter 505 mm and an internal hydraulic volume 350 liters, the working pressure is 250 bar, or by Hexagon, e.g. container "Smartstore”, having an internal hydraulic volume 18 000 l, able to accommodate 5,400 m3 natural gas per 40 Horizontal arranged cylinders having an internal hydraulic volume of 450 liters, the working pressure is 250 bar.
  • container "Smartstore" having an internal hydraulic volume 18 000 l, able to accommodate 5,400 m3 natural gas per 40
  • Horizontal arranged cylinders having an internal hydraulic volume of 450 liters
  • the working pressure is 250 bar.
  • ⁇ CNG is the volume of compressed natural gas
  • V6 internal hydraulic volume of the cylinder
  • L container length
  • B is the width of the container
  • H is the height of the container.
  • the objective of this utility model is to create a gas cylinder, which allows to increase the amount of compressed (transported) gas transported and stored in cylinders in the inner space of the cylinder container, the length of which is from 2986 mm to 2991 mm (in accordance with GOST R 53350-2009) , width from 2433 mm to 2438 mm (in in accordance with GOST R 53350-2009) and height from 2891 mm to 2896 mm or length from 6052 mm to 6058 mm (in accordance with GOST R 53350-2009), width from 2433 mm to 2438 mm (in accordance with GOST R 53350- 2009) and a height from 2891 mm to 2896 mm or a length from 9115 mm to 9125 mm (in accordance with GOST R 53350-2009), a width from 2433 mm to 2438 mm (in accordance with GOST R 53350-2009) and a height from 2891 mm to 2896 mm (in accordance with GOST R 53350-
  • This problem was solved by this utility model by creating a gas cylinder having an outer diameter in the range from 480 mm to 520 mm and an internal hydraulic volume in the range from more than 350 liters to 430 liters.
  • This utility model provides the opportunity to achieve a technical result consisting in increasing the internal hydraulic volume of the container * for gas cylinders when the latter are placed in the specified container, the length of the specified container being from 2986 mm to 2991 mm (in accordance with GOST R 53350-2009), width from 2433 mm to 2438 mm (in accordance with GOST R 53350-2009) and height from 2891 mm to 2896 mm or length from 6052 mm to 6058 mm (in accordance with GOST R 53350-2009), width from 2433 mm to 2438 mm (in accordance with GOST R 53350-2009) and height from 2891 mm to 2896 mm or length from 9115 mm to 9125 mm (in accordance with GOST R 53350-2009), width from 2433 mm to 2438 mm (in accordance with GOST R 53350-2009) and height from 2891 mm to 2896 mm (in accordance with GOST R 53350-2009).
  • the gas cylinder contains at least one shell having a length in the range from 2400 mm to 2870 mm, and an inner diameter of at least 420 mm and an outer diameter of not more than 520 mm.
  • said at least one shell is a sealed and / or power shell.
  • the internal hydraulic volume of the container means the total hydraulic volume of the gas cylinders placed in it.
  • said at least one shell is an airtight shell
  • the balloon comprises at least one force shell that is external to said at least one shell.
  • said at least one shell comprises plastic.
  • said at least one shell is made of composite material.
  • said at least one shell is made of metal.
  • said at least one shell is made of a material containing aluminum.
  • said at least one shell is made of aluminum-magnesium alloy of type AMg.
  • said at least one sheath is a reinforcing material that is wound on at least one more sheath.
  • the reinforcing material is wound on at least one more sheath using a binder.
  • the reinforcing material is glass fiber roving.
  • the reinforcing material is a roving of basalt threads.
  • the reinforcing material is carbon fiber roving.
  • the cylinder further comprises a fitting mounted on at least one neck.
  • the container further comprises a valve mounted on at least one neck.
  • the cylinder contains at least two necks, at least one of which has a fitting, or valve, or safety valve.
  • the cylinder comprises a safety valve.
  • the cylinder has an outer diameter of 505 mm and an internal hydraulic volume of 400 liters.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional side view of a gas cylinder in accordance with one preferred embodiment of the present utility model.
  • FIG. 2 is a schematic side view of a known container for gas cylinders.
  • the proposed cylinder is a gas cylinder.
  • the cylinder is a cylinder for compressed (compressed) gas, in particular a cylinder for compressed natural gas, the physicochemical properties of which correspond to GOST 27577-2000.
  • the cylinder in accordance with this utility model can also, if necessary, be used for other compressed gases that do not have an aggressive effect on the materials of the shell of the cylinder.
  • the indicated gas variants that can be placed in the container in accordance with this utility model are not limiting.
  • FIG. 1 is a cross-sectional side view of a gas cylinder 1 in accordance with one of the preferred embodiments of the present utility model.
  • the gas cylinder 1 contains an outer shell 2 and an inner shell (liner) 3.
  • the outer shell 2 of the cylinder 1 is a power composite shell of a composite material (composite)
  • the inner shell 3 is a sealed metal shell.
  • the cylinder 1 may contain only one shell, which may be a sealed power shell and / or another suitable shell.
  • the cylinder 1 may contain a larger number of shells that perform various functions.
  • the outer shell 2 is made of a reinforcing material, such as a composite material (composite), and the inner shell 3 is made of a metal, for example aluminum or a material containing aluminum, or an aluminum-magnesium alloy of type AMg .
  • a reinforcing material such as a composite material (composite)
  • the inner shell 3 is made of a metal, for example aluminum or a material containing aluminum, or an aluminum-magnesium alloy of type AMg .
  • These shells 2, 3 can be made of other suitable materials, metals or alloys without limitation.
  • VT4 titanium alloy 834 (8500) 2.5 3.0 ⁇ 0.5 423
  • Air defense min the minimum thickness of the inner shell 3; Air - the nominal thickness of the inner shell 3; V is the internal hydraulic volume of the cylinder 1.
  • the internal hydraulic volume of the cylinder 1 can be in the range from 397 l to 404 l when using aluminum alloys such as AMg5M, AMgbM, or it can be in the range from 389 l to 402 l at the use of copper alloys, such as soft alloy M1, M2, MZ or hard alloy M1, M2, MZ, which provides a sufficient supply of gas stored in cylinders 1 in the container, and the strength of the cylinders 1 (with the strength of the materials of the inner shell from 255 MPa to 315 MPa, and from 196 MPa to 294 MPa, respectively).
  • aluminum alloys such as AMg5M, AMgbM
  • copper alloys such as soft alloy M1, M2, MZ or hard alloy M1, M2, MZ
  • the internal hydraulic volume of cylinder 1 may have a value of 417 l when using 12X18H10T alloy, or it can range from 408 l to 416 l when using bronze alloys such as BrA9Mts2L, BrA10Mts2L, which provides large the supply of gas stored in the cylinders 1 in the container and the strength of the cylinders 1 (with the strength of the materials of the inner shell 530 MPa and from 392 MPa to 490 MPa, respectively).
  • the internal hydraulic volume of cylinder 1 can range from 421 liters to 423 liters when using titanium alloys such as OT4, VT4, which provides a significant supply of gas stored in cylinders 1 in the container and strength cylinders 1 (with the strength of the materials of the inner shell from 686 MPa to 834 MPa).
  • the outer shell 2 is a reinforcing material wound on the inner shell 3, for example, roving made of glass fibers (glass roving), roving made of basalt threads (basalt roving), roving made of carbon (carbon) threads (carbon (carbon) roving) or other roving from a suitable material, as well as other suitable material.
  • the reinforcing material can be wound on the inner shell using a binder to further attach the outer shell 2 to the inner shell 3.
  • Said reinforcing material may be impregnated with a binder or a binder may be applied to it in any suitable manner.
  • the binder may be an epoxy matrix or any other suitable binder.
  • PS - the number of spiral layers when winding the outer shell 2 of the cylinder 1 on the inner shell 3;
  • he is the thickness of the spiral layers
  • hk is the thickness of the annular layers
  • deo is the outer diameter of the inner shell 3
  • V is the internal hydraulic volume of the cylinder 1; GPVO - mass of the inner shell 3; mz is the mass of the layers; me is the mass of the cylinder 1.
  • the internal hydraulic volume of the cylinder 1 can be from 397 l to 414 l, depending on the material of the outer shell 2 of the cylinder 1.
  • the cylinder 1 contains two necks 4, 5 for attaching shut-off and safety valves.
  • FIG. 1 shows that the cylinder 1 contains two necks 4, 5, if necessary, the cylinder 1 can contain only one neck or more necks.
  • a nozzle 6 with a safety valve (not shown) is installed on the neck 4, and an adapter 7 is installed on the neck 5. If necessary, a valve can be installed on at least one neck.
  • shut-off and safety valves can be installed on the necks of the cylinder 1 without restriction, including fire-fighting valves.
  • FIG. 2 shows a container 8 adopted as a container with predetermined parameters for transporting and storing gas cylinders, such as gas cylinder 1.
  • the container 8 contains a frame 9, means for attaching the cylinders 1 to the frame (not shown), at least one pipe (not shown) for connecting with the cylinders 1 and a set of auxiliary units (not shown) that ensure the safe operation of the container 8 with the cylinders 1.
  • the container 8 may have the following dimensions: length from 2986 mm to 2991 mm (in accordance with GOST R 53350-2009), width from 2433 mm to 2438 mm (in accordance with GOST R 53350-2009) and height from 2891 mm to 2896 mm or length from 6052 mm to 6058 mm (in accordance with GOST R 53350-2009), width from 2433 mm to 2438 mm (in accordance with GOST R 53350-2009) and height from 2891 mm to 2896 mm or length from 9115 mm to 9125 mm ( in accordance with GOST R 53350-2009), width from 2433 mm to 2438 mm (in accordance with GOST R 53350-2009) and height from 2891 mm to 2896 mm (in accordance with GOST R 53350-2009).
  • the parameters of the cylinder 1 were calculated to select the optimal layout of the cylinders 1 in the container 8 with the given parameters.
  • the optimal layout of the cylinders 1 in the container 8 provides the manufacturability and ease of installation, access and ease of inspection of parts that need periodic inspections and adjustments.
  • a rational layout improves maintainability and simplifies maintenance.
  • the specified calculation of the parameters of the cylinder 1 was made for the container 8, having a length of 6058 mm, a width of 2438 mm and a height of 2896 mm by selecting the maximum possible diameter of the circles, taking into account the diametrical expansion of the cylinders 1 during refueling and mounting clearances, manufacturability.
  • the outer diameter the closest from the existing assortment
  • the pipe wall thickness for the manufacture of the inner shell 3 of cylinder 1 were selected.
  • D1 is the outer diameter of the cylinder 1
  • DBO is the outer diameter of the inner shell 3
  • N is the number of cylinders 1 in the container 8;
  • L2 is the length of the inner shell 3
  • VK total internal hydraulic volume of the container 8.
  • the maximum internal hydraulic volume of the container 8 with the given parameters, containing gas cylinders 1 is achieved with the following characteristics of the cylinder 1: the outer diameter D of the cylinder 1 is in the range from 480 mm to 520 mm, the internal hydraulic volume of the cylinder 1 is in the range from 350 liters to 430 liters when placing cylinders 1 container 8 in an upright position and staggered.
  • an external cylinder diameter of 520 mm makes it possible to bring the hydraulic volume of the cylinder to 430 l (with an internal diameter of the cylinder 490 mm), which provides an internal hydraulic volume of the container of 23650 l, significantly exceeding the internal hydraulic volume for a container of this kind achieved in the prior art. same size.
  • the claimed utility model achieves the specified technical result.
  • the inner shell has a length L2 in the range from 2400 mm to 2870 mm, an inner diameter of at least 420 mm and an outer diameter of not more than 520 mm.
  • the total length of the cylinder 1 is from 2450 mm to 2896 mm.
  • Table 6 presents the main characteristics of the cylinder 1 in accordance with one of the preferred embodiments of the utility model.
  • L2 is the length of the inner shell 3
  • V is the internal hydraulic volume of the cylinder 1;
  • M is the mass of the empty cylinder 1 (without fasteners);
  • D is the outer diameter of the cylinder 1
  • Rrab - working pressure (maximum operating pressure); RPR - test pressure;
  • the total length L1 of cylinder 1 should be understood as the length of cylinder 1 with valves and fasteners installed on the necks.
  • cylinder 1 is intended for loading gas into it, storing gas, transporting gas and distributing gas from it.
  • the loading of gas into the cylinder 1 and the distribution of gas from the cylinder 1 is carried out using the shut-off and safety valves of the cylinder 1 and, if necessary, control these processes using pressure gauges or other suitable devices.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Настоящая полезная модель относится к области транспортирования и хранения газов, в частности, к баллону для газа. Предложен баллон для газа, имеющий наружный диаметр в диапазоне от 480 мм до 520 мм и внутренний гидравлический объем в диапазоне от более, чем 350 литров до 430 литров. Технический результат заключается в увеличении внутреннего гидравлического объема контейнера для баллонов для газа (под внутренним гидравлическим объёмом контейнера понимается суммарный гидравлический объём размещённых в нём баллонов для газа) при размещении последних в указанном контейнере, причем длина указанного контейнера составляет от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 9115 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009).

Description

БАЛЛОН ДЛЯ ГАЗА
Область техники
Настоящая полезная модель относится к области транспортирования, хранения и выдачи газов, а конкретно к баллону для газа. В частности, настоящая полезная модель относится к баллону для компримированного (сжатого) газа.
Уровень техники
В уровне техники широко известны баллоны, предназначенные для транспортирования, хранения и выдачи газов.
В настоящее время для указанных целей используют баллоны четырех типов: тип 1 - стальные бесшовные баллоны; тип 2 - баллоны, состоящие из металлического лейнера и оболочки из композиционного материала (композита), расположенной на цилиндрической поверхности лейнера; тип 3 - баллоны, состоящие из металлического лейнера и оболочки из композиционного материала (композита), расположенной на всей поверхности лейнера; тип 4 - баллоны, состоящие из неметаллического лейнера, оболочки из композиционного материала (композита), расположенной на всей поверхности лейнера, и металлических закладных элементов.
Такие баллоны для газа дополнительно содержат, как правило, по меньшей мере одну горловину для введения газа в баллон и выпуска газа из него.
Примером такого баллона для газа является баллон для газа по патентной заявке ЕР1526325, содержащий герметичную оболочку из материала, содержащего алюминий, силовую оболочку из композиционного материала (композита) в виде намотки, пластиковое покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность герметичной оболочки, и горловину с резьбой для прикрепления запорной арматуры.
Для транспортирования и хранения таких баллонов для газа используют контейнеры, имеющие заданные параметры, например грузовые контейнеры серии 1 , длина которых составляет от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350- 2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 91 15 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009).
В настоящее время также используются известные двадцатифутовые контейнеры для баллонов для газа, изготавливаемые компанией Xperion, например контейнер "X-Store", имеющий внутренний гидравлический объем 19 250 л, способный вместить 5 650 м3 природного газа в 55 вертикально расположенных баллонах, имеющих наружный диаметр 505 мм и внутренний гидравлический объем 350 литров, при этом рабочее давление составляет 250 бар, или компанией Hexagon, например контейнер "Smartstore", имеющий внутренний гидравлический объем 18 000 л, способный вместить 5 400 м3 природного газа в 40 горизонтально расположенных баллонах, имеющих внутренний гидравлический объем 450 литров, при этом рабочее давление составляет 250 бар.
Сводная таблица параметров указанных двадцатифутовых контейнеров уровня техники приведена ниже.
Таблица 1
Figure imgf000004_0001
В таблице 1 использованы следующие условные обозначения:
VK - суммарный (общий) гидравлический объём размещённых в контейнере баллонов для газа;
\ кпг - объем компримированного природного газа;
V6 - внутренний гидравлический объем баллона;
Ν - количество баллонов в контейнере. Несмотря на многообразие баллонов для газа и контейнеров для транспортирования и хранения баллонов, существует потребность в создании баллона для газа, позволяющего увеличить количество транспортируемого и хранимого компримированного (сжатого) газа в баллонах во внутреннем пространстве контейнера для баллонов, длина которого составляет от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 9115 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009).
Сводная таблица параметров указанных контейнеров приведена ниже.
Таблица 2
Figure imgf000005_0001
В таблице 2 использованы следующие условные обозначения: L - длина контейнера; В - ширина контейнера; Н - высота контейнера.
Раскрытие полезной модели
Задача настоящей полезной модели заключается в создании баллона для газа, позволяющего увеличить количество транспортируемого и хранимого компримированного (сжатого) газа в баллонах во внутреннем пространстве контейнера для баллонов, длина которого составляет от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 9115 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009).
Указанная задача решена настоящей полезной моделью благодаря созданию баллона для газа, имеющего наружный диаметр в диапазоне от 480 мм до 520 мм и внутренний гидравлический объем в диапазоне от более, чем 350 литров до 430 литров.
Следует отметить, что во всех материалах настоящей заявки, в том числе в описании и формуле, указание на диапазон значений величин означает покрытие таким диапазоном всех значений соответствующей величины в пределах этого диапазона, включая граничные значения, если явным образом не указано иное.
Данной полезной моделью обеспечена возможность достижения технического результата, заключающегося в увеличении внутреннего гидравлического объема контейнера* для баллонов для газа при размещении последних в указанном контейнере, причём длина указанного контейнера составляет от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350- 2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 9115 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350- 2009).
В одном из предпочтительных вариантов реализации полезной модели баллон для газа содержит по меньшей мере одну оболочку, имеющую длину в диапазоне от 2400 мм до 2870 мм, и внутренний диаметр не менее 420 мм и наружный диаметр не более 520 мм. Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели указанная по меньшей мере одна оболочка является герметичной и/или силовой оболочкой.
* под внутренним гидравлическим объёмом контейнера понимается суммарный гидравлический объём размещённых в нём баллонов для газа.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели указанная по меньшей мере одна оболочка является герметичной оболочкой, а баллон содержит по меньшей мере одну силовую оболочку, являющуюся внешней по отношению к указанной по меньшей мере одной оболочке.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели указанная по меньшей мере одна оболочка содержит пластик.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели указанная по меньшей мере одна оболочка выполнена из композиционного материала.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели указанная по меньшей мере одна оболочка выполнена металлической.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели указанная по меньшей мере одна оболочка выполнена из материала, содержащего алюминий.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели указанная по меньшей мере одна оболочка выполнена из алюминиево-магниевого сплава типа АМг.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации указанная полезной модели по меньшей мере одна оболочка представляет собой армирующий материал, намотанный по меньшей мере еще на одну оболочку. Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели армирующий материал намотан по меньшей мере еще на одну оболочку с использованием связующего.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели армирующий материал представляет собой ровинг из стеклянных нитей.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели армирующий материал представляет собой ровинг из базальтовых нитей.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели армирующий материал представляет собой ровинг из углеродных нитей.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели баллон дополнительно содержит штуцер, установленный по меньшей мере на одной горловине.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели баллон дополнительно содержит вентиль, установленный по меньшей мере на одной горловине.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели баллон содержит по меньшей мере две горловины, по меньшей мере на одной из которых установлен штуцер, или вентиль, или предохранительный клапан.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели баллон содержит предохранительный клапан.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации полезной модели баллон имеет наружный диаметр 505 мм и внутренний гидравлический объем 400 литров.Список обозначений на чертежах
1 - баллон для газа
2 - наружная оболочка
3 - внутренняя оболочка (лейнер) 4, 5 - горловины
6 - штуцер б 7 - адаптер
L1 - длина баллона 1
L2 - длина внутренней оболочки (лейнера) 3
8 - контейнер
9 - каркас контейнера
D - наружный диаметр баллона 1
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображен схематичный вид сбоку в разрезе баллона для газа в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации настоящей полезной модели.
На фиг. 2 изображен схематичный вид сбоку известного контейнера для баллонов для газа.
Осуществление полезной модели
В соответствии с настоящей полезной моделью, предложенный баллон является баллоном для газа. В одном из предпочтительных вариантов реализации полезной модели баллон является баллоном для компримированного (сжатого) газа, в частности баллоном для компримированного природного газа, физико-химические свойства которого соответствуют ГОСТ 27577-2000. Баллон в соответствии с настоящей полезной моделью может также, при необходимости, быть использован для других сжатых газов, не оказывающих агрессивного воздействия на материалы оболочек баллона. Указанные варианты газов, которые могут быть помещены в баллон в соответствии с настоящей полезной моделью, не являются ограничивающими вариантами.
На фиг. 1 изображен вид сбоку в разрезе баллона 1 для газа в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации настоящей полезной модели.
Баллон 1 для газа содержит наружную оболочку 2 и внутреннюю оболочку (лейнер) 3. В соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации полезной модели, наружная оболочка 2 баллона 1 представляет собой силовую композитную оболочку из композиционного материала (композита), а внутренняя оболочка 3 представляет собой герметичную металлическую оболочку.
При необходимости, баллон 1 может содержать только одну оболочку, которая может быть герметичной силовой оболочкой и/или другой подходящей оболочкой.
Кроме того, при необходимости, баллон 1 может содержать большее количество оболочек, выполняющих различные функции.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации полезной модели, наружная оболочка 2 выполнена из армирующего материала, например композиционного материала (композита), а внутренняя оболочка 3 выполнена из металла, например алюминия или материала, содержащего алюминий, или из алюминиево-магниевого сплава типа АМг. Указанные оболочки 2, 3 могут быть выполнены из других подходящих материалов, металлов или сплавов без ограничения.
Ниже приведена таблица, отражающая влияние различных материалов внутренней оболочки 3 на параметры баллона 1.
Расчет приведен для внутренних оболочек из различных материалов, имеющих длину L2 = 2710 мм, наружный диаметр 470 мм и одинаковую конструктивную прочность.
Таблица 3
Figure imgf000010_0001
Бронза безоловянная литейная 490 (5000) 4,1 5 ± 0,9 416 БрА10Мц2Л
Титановый сплав ОТ4 686 (7000) 3,0 3,5 ± 0,5 421
Титановый сплав ВТ4 834 (8500) 2,5 3,0 ± 0,5 423
Медный сплав М1 , М2, МЗ, 196 (2000) 10,4 12 ± 1 ,6 389 мягкий
Медный сплав М1 , М2, МЗ, 294 (3000) 7,0 8,5 ± 1 ,5 402 твердый
В таблице 3 использованы следующие условные обозначения: σΒ- прочность материала;
Пво min— минимальная толщина внутренней оболочки 3; Пво - номинальная толщина внутренней оболочки 3; V - внутренний гидравлический объем баллона 1.
Таким образом, в одном из предпочтительных вариантов реализации полезной модели внутренний гидравлический объем баллона 1 может находится в диапазоне от 397 л до 404 л при использовании алюминиевых сплавов, таких как АМг5М, АМгбМ, или он может находится в диапазоне от 389 л до 402 л при использовании медных сплавов, таких как мягкий сплав М1 , М2, МЗ или твердый сплав М1 , М2, МЗ, что обеспечивает достаточные запас газа, хранимого в баллонах 1 в контейнере, и прочность баллонов 1 (с прочностью материалов внутренней оболочки от 255 МПа до 315 МПа, и от 196 МПа до 294 МПа, соответственно).
Еще в одном из предпочтительных вариантов реализации полезной модели внутренний гидравлический объем баллона 1 может иметь значение 417 л при использовании сплава 12Х18Н10Т, или он может находится в диапазоне от 408 л до 416 л при использовании бронзовых сплавов, таких как БрА9Мц2Л, БрА10Мц2Л, что обеспечивает большие запас газа, хранимого в баллонах 1 в контейнере, и прочность баллонов 1 (с прочностью материалов внутренней оболочки 530 МПа и от 392 МПа до 490 МПа, соответственно). Еще в одном из предпочтительных вариантов реализации полезной модели внутренний гидравлический объем баллона 1 может находится в диапазоне от 421 л до 423 л при использовании титановых сплавов, таких как ОТ4, ВТ4, что обеспечивает существенные запас газа, хранимого в баллонах 1 в контейнере, и прочность баллонов 1 (с прочностью материалов внутренней оболочки от 686 МПа до 834 МПа).
При необходимости наружная оболочка 2 представляет собой намотанный на внутреннюю оболочку 3 армирующий материал, например ровинг из стеклянных нитей (стеклоровинг), ровинг из базальтовых нитей (базальтовый ровинг), ровинг из углеродных (карбоновых) нитей (углеродный (карбоновый) ровинг) или другой ровинг из подходящего материала, а также другой подходящий материал.
В одном из предпочтительных вариантов реализации полезной модели армирующий материал может быть намотан на внутреннюю оболочку с использованием связующего для дополнительного прикрепления наружной оболочки 2 к внутренней оболочке 3.
Указанный армирующий материал может быть пропитан связующим или на него может быть нанесено связующее любым подходящим способом.
В качестве связующего может выступать эпоксидная матрица или любое другое подходящее связующее.
Ниже приведена таблица, отражающая влияние различных материалов наружной оболочки 2 с эпоксидной матрицей на параметры баллона 1.
Расчет приведен для наружных оболочек из различных материалов, имеющих наружный диаметр D = 505 мм, длину баллона 1 L1 = 2710 мм, материал внутренней оболочки 3 - АМгбМ (АМг5М, АМг4,5) и толщину стенки внутренней оболочки 3 - 10 ± 2 мм.
Таблица 4
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000013_0001
те = гпл + ιτΐΣ, кг 253 345 172
В таблице 4 использованы следующие условные обозначения:
Ов1 - прочность материала;
Пс - количество спиральных слоев при намотке наружной оболочки 2 баллона 1 на внутреннюю оболочку 3;
Пк - количество кольцевых слоев при намотке наружной оболочки 2 баллона 1 на внутреннюю оболочку 3;
he - толщина спиральных слоев;
hk - толщина кольцевых слоев;
hi - суммарная толщина слоев;
deo - наружный диаметр внутренней оболочки 3;
ад- высота днища внутренней оболочки 3;
Ьд- радиус днища внутренней оболочки 3;
1Ц- длина обечайки (цилиндрической части внутренней оболочки 3);
V - внутренний гидравлический объем баллона 1 ; гпво - масса внутренней оболочки 3; mz- масса слоев; me - масса баллона 1.
Таким образом, внутренний гидравлический объем баллона 1 может составлять от 397 л до 414 л в зависимости от материала наружной оболочки 2 баллона 1.
Как показано на фиг. 1, в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации полезной модели, баллон 1 содержит две горловины 4, 5 для прикрепления запорной и предохранительной арматуры.
Несмотря на то, что на фиг. 1 показано, что баллон 1 содержит две горловины 4, 5, при необходимости, баллон 1 может содержать только одну горловину или большее количество горловин.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации полезной модели, на горловине 4 установлен штуцер 6 с предохранительным клапаном (не показан), а на горловине 5 установлен адаптер 7. При необходимости, по меньшей мере на одной горловине может быть установлен вентиль.
В зависимости от целей эксплуатации баллона 1 на горловинах баллона 1 могут быть установлены различные элементы запорной и предохранительной арматуры без ограничения, в том числе противопожарная арматура.
На фиг. 2 показан контейнер 8, принятый в качестве контейнера с заданными параметрами, предназначенного для транспортирования и хранения баллонов для газа, таких как баллон 1 для газа.
Контейнер 8 содержит каркас 9, средства прикрепления баллонов 1 к каркасу (не показаны), по меньшей мере один трубопровод (не показан) для соединения с баллонами 1 и комплекс вспомогательных узлов (не показан), обеспечивающих безопасную эксплуатацию контейнера 8 с баллонами 1.
Контейнер 8 может иметь следующие размеры: длина от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 9115 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009).
Для достижения указанного технического результата был произведен расчет параметров баллона 1 для выбора оптимальной компоновки баллонов 1 в контейнере 8 с заданными параметрами.
Оптимальная компоновка баллонов 1 в контейнере 8 обеспечивает технологичность и удобство монтажа, доступ и удобство осмотра частей, нуждающихся в периодических проверках и регулировках. Рациональная компоновка улучшает ремонтопригодность и упрощает обслуживание.
Указанный расчет параметров баллона 1 произведен для контейнера 8, имеющего длину 6058 мм, ширину 2438 мм и высоту 2896 мм методом подбора максимально возможных диаметров окружностей, с учетом диаметрального расширения баллонов 1 при заправке и монтажных зазоров, технологичности монтажа. В зависимости от материала наружной оболочки 2 и 3 (прочности и толщины) были выбраны наружный диаметр (ближайший из существующего сортамента) и толщина стенки трубы для изготовления внутренней оболочки 3 баллона 1.
Таблица обоснования выбора варианта размещения баллона 1 в контейнере 8 приведена ниже.
Таблица 5
Figure imgf000015_0001
рядная
Вертикальная
545 506 38 2710+5 436 277 16568 рядная
Вертикальная
545 490 40 2710+5 408 346 16320 шахматная
Вертикальная
518 480 40 2710+5 шахматная и 392 260 15680 рядная
Вертикальная
545 490 38 2710+5 408 346 15504 рядная
Вертикальная
518 465 40 2710+5 шахматная и 367 319 14680 рядная
Вертикальная
520 480 55 2355+5 351 230 19305 шахматная
Вертикальная
480 450 55 2710+5 351 240 19305 шахматная
Вертикальная
520 490 55 2710+5 430 270 23650 шахматная
Вертикальная
480 470 55 2800 430 150 23650 шахматная
* Для расчета, ввиду отсутствия типоразмера труб с наружным диаметром 453 мм, была выбрана труба с диаметром 450 мм.
В таблице 5 использованы следующие условные обозначения:
D1 - наружный диаметр баллона 1;
DBO - наружный диаметр внутренней оболочки 3;
N - количество баллонов 1 в контейнере 8;
L2 - длина внутренней оболочки 3;
Ve - внутренний гидравлический объем баллона 1 ; me - масса баллона 1;
VK- общий внутренний гидравлический объем контейнера 8.
В результате расчетов и экспериментов определено, что максимальный внутренний гидравлический объем контейнера 8 с заданными параметрами, содержащего баллоны 1 с газом, достигается при следующих характеристиках баллона 1 : наружный диаметр D баллона 1 находится в диапазоне от 480 мм до 520 мм, внутренний гидравлический объем баллона 1 находится в диапазоне от 350 литров до 430 литров при размещении баллонов 1 контейнере 8 в вертикальном положении и шахматном порядке.
Как следует из таблицы 5, при такой комбинации параметров баллона, что его наружный диаметр равен 520 мм, а внутренний гидравлический объем составляет более, чем 350 литров, достигнуто увеличение внутреннего гидравлического объема контейнера для баллонов для газа при размещении последних в указанном контейнере с заданными параметрами (стандартный 20- футовый контейнер) за счет того, что при таких параметрах баллона в указанном контейнере с заданными параметрами возможно разместить 55 баллонов, и в этом случае, при использовании баллона с внутренним гидравлическим объемом более, чем 350 литров (например, 351 л), внутренний гидравлический объем контейнера будет составлять более, чем 19250 литров (например, 19305 л для баллонов с гидравлическим объемом 351 л), то есть больше, чем в уровне техники, описанном, в частности, в абц. 2 на стр. 2 описания.
С другой стороны, наружный диаметр баллона, равный 520 мм, позволяет довести гидравлический объём баллона до 430 л (при внутреннем диаметре баллона 490 мм), что обеспечивает внутренний гидравлический объём контейнера 23650 л, существенно превышающий достигаемый в уровне техники внутренний гидравлический объем для контейнера такого же размера.
Таким образом, показана возможность размещения в 20-футовом контейнере 55 баллонов с внешним диаметром 520 мм и одновременно возможность доведения внутреннего гидравлического объема баллона с внешним диаметром 520 мм до 430 л.
При этом очевидно, что при уменьшении наружного диаметра баллона, то есть, при значениях наружного диаметра баллона менее 520 мм, возможно также разместить по меньшей мере 55 баллонов в контейнере с заданными параметрами, что также обеспечивает увеличение внутреннего гидравлического объема контейнера с заданными параметрами до величины более, чем 19250 л. Более того, при уменьшении наружного диаметра баллона до значения 480 мм, возможно довести его внутренний гидравлический объем до 430 л (при внутреннем диаметре баллона 470 мм). При размещении хотя бы 55 таких баллонов в 20-футовом контейнере будет обеспечено увеличение его внутреннего гидравлического объема до величины 23650 л, что существенно превышает достигаемый в уровне техники (19250 л).
Понятно, что все промежуточные комбинации заявленных параметров также обеспечивают, во-первых, размещение по меньшей мере 55 баллонов в 20- футовом контейнере, а во-вторых, возможность доведения внутреннего гидравлического объёма контейнера с внешним диаметром из заявленного диапазона, включая минимальное, до любого значения из заявленного диапазона, включая максимальное.
Таким образом, при любой комбинации параметров баллона (наружного диаметра в диапазоне от 480 мм до 520 мм и гидравлического объема от более, чем 350 л, до 430 л) в заявленной полезной модели обеспечено достижение указанного технического результата.
В одном из предпочтительных вариантов реализации полезной модели внутренняя оболочка имеет длину L2 в диапазоне от 2400 мм до 2870 мм, внутренний диаметр не менее 420 мм и наружный диаметр не более 520 мм.
В одном из предпочтительных вариантов реализации полезной модели общая длина баллона 1 составляет от 2450 мм до 2896 мм.
В таблице 6 представлены основные характеристики баллона 1 в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации полезной модели.
Таблица 6
Figure imgf000018_0001
В таблице 6 использованы следующие условные обозначения:
L2 - длина внутренней оболочки 3;
L1 - общая длина баллона 1*;
V - внутренний гидравлический объем баллона 1 ;
М - масса порожнего баллона 1 (без элементов крепления);
D - наружный диаметр баллона 1 ;
Рраб - рабочее давление (максимальное эксплуатационное давление); Рпр - пробное давление;
Рр - давление расчетное (минимальное давление разрушения).
*Под общей длиной L1 баллона 1 следует понимать длину баллона 1 с установленной на горловинах арматурой и узлами крепления.
В соответствии с настоящей полезной моделью, баллон 1 предназначен для загрузки газа в него, хранения газа, транспортирования газа и раздачи газа из него.
Загрузку газа в баллон 1 и раздачу газа из баллона 1 осуществляют, используя запорно-предохранительную арматуру баллона 1 и, при необходимости, управляют указанными процессами при помощи манометров или других подходящих устройств.
Необходимо отметить, что описанный баллон для газа является лишь одним из предпочтительных вариантов осуществления полезной модели. Для специалиста в данной области техники очевидно, что в настоящую полезную модель могут быть внесены изменения и модификации без отклонения от объёма полезной модели, определенного описанной ниже формулой полезной модели.

Claims

ФОРМУЛА
1. Баллон для газа, имеющий наружный диаметр в диапазоне от 480 мм до 520 мм и внутренний гидравлический объем в диапазоне от более, чем 350 литров до 430 литров.
2. Баллон для газа по п. 1, содержащий по меньшей мере одну оболочку, имеющую длину в диапазоне от 2400 мм до 2870 мм и внутренний диаметр в диапазоне от 420 мм до 515 мм.
3. Баллон по п. 2, в котором указанная по меньшей мере одна оболочка является герметичной и/или силовой оболочкой.
4. Баллон по п. 2, в котором указанная по меньшей мере одна оболочка является герметичной оболочкой, а баллон содержит по меньшей мере одну силовую оболочку, являющуюся внешней по отношению к указанной по меньшей мере одной оболочке.
5. Баллон по любому из пп. 2-4, в котором указанная по меньшей мере одна оболочка содержит пластик.
6. Баллон по любому из пп. 2-4, в котором указанная по меньшей мере одна оболочка выполнена из композиционного материала.
7. Баллон по любому из пп. 2-4, в котором указанная по меньшей мере одна оболочка выполнена металлической.
8. Баллон по любому из пп. 2-4, в котором указанная по меньшей мере одна оболочка выполнена из материала, содержащего алюминий.
9. Баллон по п. 7, в котором указанная по меньшей мере одна оболочка выполнена из алюминиево-магниевого сплава типа АМг.
10. Баллон по п. 4, в котором указанная по меньшей мере одна оболочка представляет собой армирующий материал, намотанный по меньшей мере еще на одну оболочку.
11. Баллон по п. 10, в котором армирующий материал намотан по меньшей мере еще на одну оболочку с использованием связующего.
12. Баллон по п. 10, в котором армирующий материал представляет собой ровинг из стеклянных нитей.
13. Баллон по п. 10, в котором армирующий материал представляет собой ровинг из базальтовых нитей.
14. Баллон по п. 10, в котором армирующий материал представляет собой ровинг из углеродных нитей.
15. Баллон по п. 1, дополнительно содержащий штуцер, установленный по меньшей мере на одной горловине.
16. Баллон по п. 1 , дополнительно содержащий вентиль, установленный по меньшей мере на одной горловине.
17. Баллон по п. 1, содержащий по меньшей мере две горловины, по меньшей мере на одной из которых установлен штуцер, или вентиль, или предохранительный клапан.
18. Баллон по п. 1 , содержащий предохранительный клапан.
19. Баллон по п. 1, имеющий наружный диаметр 505 мм и внутренний гидравлический объем 400 литров.
PCT/RU2016/000540 2015-09-14 2016-08-12 Баллон для газа WO2017048154A1 (ru)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20180038A MD1347Y (ru) 2015-09-14 2016-08-12 Баллон для газа
RS20180013U RS1595U1 (sr) 2015-09-14 2016-08-12 Gasni cilindar
ATGM9011/2016U AT16441U1 (de) 2015-09-14 2016-08-12 Gaszylinder
SK63-2018U SK8478Y1 (sk) 2015-09-14 2016-08-12 Plynový valec
CN201690001255.2U CN210107030U (zh) 2015-09-14 2016-08-12 气瓶
ES201890007U ES1214960Y (es) 2015-09-14 2016-08-12 Cilindro de gas
TR2018/05492U TR201805492U5 (tr) 2015-09-14 2016-08-12 Gaz si̇li̇ndi̇ri̇
PL127351U PL127351U1 (pl) 2015-09-14 2016-08-12 Butla gazowa
UAU201804041U UA129192U (ru) 2015-09-14 2016-12-08 Баллон для газа
BG4007U BG3553U1 (bg) 2015-09-14 2018-04-13 Газова бутилка

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015139068 2015-09-14
RU2015139068/06U RU163753U1 (ru) 2015-09-14 2015-09-14 Баллон для газа

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017048154A1 true WO2017048154A1 (ru) 2017-03-23

Family

ID=56613470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000540 WO2017048154A1 (ru) 2015-09-14 2016-08-12 Баллон для газа

Country Status (12)

Country Link
BG (1) BG3553U1 (ru)
CZ (1) CZ32158U1 (ru)
DE (1) DE202016008551U1 (ru)
ES (1) ES1214960Y (ru)
MD (1) MD1347Y (ru)
PL (1) PL127351U1 (ru)
RS (1) RS1595U1 (ru)
RU (1) RU163753U1 (ru)
SK (1) SK8478Y1 (ru)
TR (1) TR201805492U5 (ru)
UA (1) UA129192U (ru)
WO (1) WO2017048154A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107327692A (zh) * 2017-07-17 2017-11-07 凯迈（洛阳）气源有限公司 一种飞行器用气瓶

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2141073C1 (ru) * 1998-05-21 1999-11-10 Карпов Юрий Петрович Сосуд высокого давления
EP1526325A2 (en) * 2003-10-23 2005-04-27 Harsco Technologies Corporation Aluminium cylinder with a plastic coating
RU2310120C1 (ru) * 2006-03-27 2007-11-10 Закрытое Акционерное Общество "Техномаш" Способ изготовления металлопластикового баллона высокого давления и металлопластиковый баллон
RU2315228C1 (ru) * 2006-06-07 2008-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Способ изготовления сосуда высокого давления
RU87492U1 (ru) * 2009-05-08 2009-10-10 Олег Станиславович Клюнин Баллон высокого давления (варианты)
RU153395U1 (ru) * 2014-06-20 2015-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Газовый вектор" Запорно-предохранительная арматура газового баллона

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2212244C (en) * 1995-12-04 2007-05-29 Toray Industries, Inc. Pressure vessel and process for producing the same
PL177547B1 (pl) * 1995-12-20 1999-12-31 Huta Ferrum Sa Zbiornik ciśnieniowy, zwłaszcza do magazynowania skroplonego gazu
PL228200B1 (pl) * 2008-11-18 2018-02-28 Adam Saferna Pojemnik wysokocisnieniowy

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2141073C1 (ru) * 1998-05-21 1999-11-10 Карпов Юрий Петрович Сосуд высокого давления
EP1526325A2 (en) * 2003-10-23 2005-04-27 Harsco Technologies Corporation Aluminium cylinder with a plastic coating
RU2310120C1 (ru) * 2006-03-27 2007-11-10 Закрытое Акционерное Общество "Техномаш" Способ изготовления металлопластикового баллона высокого давления и металлопластиковый баллон
RU2315228C1 (ru) * 2006-06-07 2008-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Способ изготовления сосуда высокого давления
RU87492U1 (ru) * 2009-05-08 2009-10-10 Олег Станиславович Клюнин Баллон высокого давления (варианты)
RU153395U1 (ru) * 2014-06-20 2015-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Газовый вектор" Запорно-предохранительная арматура газового баллона

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107327692A (zh) * 2017-07-17 2017-11-07 凯迈（洛阳）气源有限公司 一种飞行器用气瓶

Also Published As

Publication number Publication date
CZ32158U1 (cs) 2018-10-09
RS1595U1 (sr) 2019-03-29
SK632018U1 (sk) 2019-01-08
SK8478Y1 (sk) 2019-06-04
BG3553U1 (bg) 2020-03-16
TR201805492U5 (tr) 2018-06-21
PL127351U1 (pl) 2019-02-25
MDS20180038U2 (ru) 2018-10-31
ES1214960U (es) 2018-06-29
ES1214960Y (es) 2018-09-19
UA129192U (ru) 2018-10-25
MD1347Y (ru) 2019-06-30
DE202016008551U1 (de) 2018-05-22
RU163753U1 (ru) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7516739B2 (en) Apparatus for delivering pressurized fluid
MXPA95005276A (es) Modulo movil de almacenamiento de gas comprimido y cilindros compuestos de peso ligero.
CN103162085B (zh) 自支撑式lng储罐
EP1996853B1 (en) Tank for high pressure fluids
CA2299755A1 (en) Natural gas composition transport system and method
CN112344199B (zh) 具有内部负载支撑件的复合压力容器
KR20140115310A (ko) 초고압 작동 압력 용기
US20170268206A1 (en) Pressurized potable water system with conformal shape water storage tank
WO2017048154A1 (ru) Баллон для газа
EP2778499A1 (en) Boss structure
JP2019120263A (ja) プロテクタを有する高圧タンク
DE102014209921A1 (de) Druckbehälter für ein Fahrzeug
CN210107030U (zh) 气瓶
WO2017171583A1 (ru) Контейнер для транспортировки и хранения баллонов и способ размещения баллонов в контейнере
WO2016029718A1 (zh) 一种复合材料容器及其复合材料层的成型方法
CN109114415B (zh) 一种节能减排装置
CN203297930U (zh) Lng槽车防震储罐
CN209744048U (zh) 一种适用于小容积车用液化天然气气瓶的保护圈组件结构
DE102014209916A1 (de) Hochdruckbehälter
US20150069071A1 (en) Layered Inspectable Pressure Vessel for CNG Storage and Transportation
EP2986883B1 (en) Storage tank for liquefied flammable gases
IE940356A1 (en) Gas cylinders
WO2004026698A2 (en) Fire-resistant containers made with geopolymer binder material
US6286320B1 (en) Bottom entry pumping system with tertiary containment
CN217584039U (zh) 一种超高压储氢设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16846945

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/U/2018/000144

Country of ref document: MX

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: ATGM 9011/2016

Country of ref document: AT

Ref document number: U201890007

Country of ref document: ES

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20180038

Country of ref document: MD

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: PUV2018-34868

Country of ref document: CZ

Ref document number: S 2018 0038

Country of ref document: MD

Ref document number: U201804041

Country of ref document: UA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: AM20180050U

Country of ref document: AM

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 26-07-2018)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16846945

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1