РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 1998 года по МПК B65D90/22 

Изобретение относится к средствам хранения и транспортирования жидкостей и может применяться в полевых и стационарных условиях и во всех отраслях народного хозяйства, связанных с приемом, хранением и выдачей жидкостей, преимущественно нефтепродуктов.

Известен резервуар для жидкостей, включающий корпус, выполненный из обечайки с днищем, размещенную несимметрично по отношению к днищам крышку, закрепленную в ней сливно-наливную трубу, установленную с зазором относительно основания обечайки посредством кронштейна, имеющего вертикальные торцы с прикрепленными к ним пластинками, нижние кромки которых расположены горизонтально и образуют с обечайкой проходные отверстия, при этом отверстие со стороны ближнего днища и противоположное отверстие выполняют площадью, равной соответственно 0,1 - 0,2 и 1,0 - 1,1 площади поперечного сечения сливно-наливной трубы [1].

Недостатками этого резервуара являются низкая эффективность и значительные потери времени на слив нефтепродуктов при отрицательных температурах из-за наличия жестко закрепленных (приваренных) к кронштейну пластин, одна из которых (со стороны ближнего днища) закреплена с малыми зазорами относительно основания обечайки. Малые зазоры затрудняют эксплуатацию резервуара в холодное время года, так как происходит образование льда при замерзании воды, находящейся в нижней части основания обечайки, который перекрывает зазоры и не позволяет производить перекачку. Кроме того, малые зазоры затрудняют зачистку резервуаров от мехпримесей, накапливающихся в основании обечайки резервуара.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является резервуар для жидкостей, содержащий корпус, выполненный из обечайки с днищами, размещенную несимметрично по отношению к днищам крышку со сливно-наливной трубой, установленной посредством кронштейна с зазором относительно основания обечайки, при этом нижний торец сливно-наливной трубы со стороны ближнего днища выполнен с выступом, нижняя кромка которого удалена от основания обечайки на расстояние h = (0,25 - 0,35)H, где H - расстояние от верхней кромки торца сливно-наливной трубы до основания обечайки, а длина дуги выступа торца трубы равна длине дуги, охватывающей центральный угол α = 70 - 110^o [2].

Недостатком этого резервуара является сложная технология изготовления нижнего ступенчатого торца сливно-наливной трубы. Для изготовления ступенчатого торца трубы как единого целого требуется минимум трижды менять положение трубы на станке, т.к. разрез производится в трех плоскостях, а при изготовлении этого выступа как отдельной детали требуются дополнительные расходы, и усложняется технология сборки - необходимость сварки (или иных крепежных приспособлений), что снижает надежность.

Цель предлагаемого изобретения - упрощение технологии и сокращение трудозатрат на изготовление резервуара.

Указанная цель достигается тем, что известный резервуар для жидкостей, содержащий корпус, выполненный из обечайки с днищами, размещенную несимметрично по отношению к днищам крышку со сливно-наливной трубой, образующая нижнего торца которой удалена от основания обечайки на неравнозначные расстояния, и кронштейн, в осевом отверстии которого закреплен нижний конец сливно-наливной трубы, согласно предполагаемому изобретению нижний торец сливно-наливной трубы выполнен под углом α к плоскости, перпендикулярной осевой линии трубы, при этом нижняя кромка торца сливно-наливной трубы расположена со стороны ближнего днища и удалена от основания обечайки на расстояние
h = (0,08 - 0,10)D_вн.тр.,
где
D_вн.тр. - внутренний диаметр сливно-наливной трубы.

На фиг. 1 представлен резервуар, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке A на фиг. 1.

Резервуар для жидкостей состоит из обечайки 1 с горловиной 2 и крышкой 3, имеющей фланец 4, к которому крепится фланец 5 сливно-наливной трубы 6, ближнего днища 7, дальнего днища 8, кронштейна 9, установленного для фиксации сливно-наливной трубы. Сливно-наливная труба 6 отстоит от ближнего днища 7 на расстояние l₁ и дальнего - на расстояние l₂, а ее нижняя кромка торца от основания обечайки 1 - на расстояние h. Нижний торец сливно-наливной трубы выполнен под углом α к плоскости, перпендикулярной осевой линии сливно-наливной трубы.

Для обеспечения правильной установки сливно-наливной трубы 6 в горловину 3 резервуара снаружи на фланцах 4 и 5 выполнены засечки.

Для пояснения работы резервуара введены следующие условные обозначения:
l₁ - расстояние от осевой линии сливно-наливной трубы 6 до ближнего днища 7;
l₂ - расстояние от осевой линии сливно-наливной трубы 6 до дальнего днища 8;
h - расстояние от нижней кромки торца сливно-наливной трубы 6 до основания обечайки 1;
α - угол между плоскостью торца трубы и плоскостью, перпендикулярной осевой линии сливно-наливной трубы 6;
D_вн.тр. - внутренний диаметр сливно-наливной трубы;
C - длина окружности сливно-наливной трубы;
H - расстояние от нижней до верхней кромок торца сливно-наливной трубы;
S_тр - площадь проходного сечения сливно-наливной трубы, определяется по формуле
,
где
Π = 3,14;
S_к - площадь внутренней поверхности кольца, образованного основанием обечайки и плоскостью, перпендикулярной осевой линии сливно-наливной трубы, проходящей через нижнюю кромку торца сливно-наливной трубы, определяется по формуле
S_к = C•h,
где
C = Π•D_вн.тр.;
S_ср - площадь внутренней поверхности срезанной части сливно-наливной трубы, определяется по формуле
S_ср=(C•H)/2.

Суть заявляемого устройства заключается в упрощении технологии изготовления нижнего торца сливно-наливной трубы, который выполняется под углом α к плоскости, перпендикулярной осевой линии сливно-наливной трубы механической пилой одним заходом. При этом заявляемое устройство сохраняет эксплуатационные функции, которые выполнял прототип (патент РФ 2014268), а именно исключает воронкообразование и уменьшает несливаемый остаток нефтепродукта в резервуаре (см. таблицу).

Таким образом, новым относительно прототипа (патента РФ 2014268) является выполнение нижнего торца сливно-наливной трубы под углом α = 16 - 18^o к плоскости, перпендикулярной осевой линии сливно-наливной трубы. При этом с целью сохранения пропускной способности сливно-наливной трубы сумма площадей S_к и S_ср соотносится к площади проходного сечения трубы по выражению
S_к + S_ср = (0,90 - 1,06)S_тр
Были проведены исследования, позволяющие определить оптимальные значения принятых в устройстве величин. При этом определялось влияние расстояния h от основания обечайки до нижней кромки торца сливно-наливной трубы и величины угла α на величину несливаемого остатка (см. таблицу).

Из таблицы следует, что при угле α <16^o и h = 7 - 8 мм происходит снижение подачи насоса, а при угле α >18^o и h = 8 - 10 мм остаток увеличивается в 2,0 - 2,5 раза.

Таким образом, испытаниями установлено, что наибольший эффект достигается при h = 8 - 10 мм и при угле α = 16 - 18^o, при этом достигаемый эффект при косом срезе нижнего торца трубы равнозначен эффекту при ступенчатом срезе нижнего торца трубы по патенту РФ 2014268.

Резервуар для жидкостей работает следующим образом.

К сливно-наливной трубе 6 подсоединяют всасывающий рукав средства перекачки (не показано) и производят выкачку жидкости. В конце слива жидкости из резервуара из-за различия скоростей подхода жидкости к трубе 6 со стороны ближнего 7 и дальнего 8 днищ вследствие косого среза нижнего конца сливно-наливной трубы 6 и расположения нижней кромки торца трубы со стороны ближнего днища происходит гашение вихреобразования со стороны ближнего днища 7 и, следовательно, уменьшение величины несливаемого остатка жидкости.

Резервуар относится к средствам для хранения и транспортирования жидкостей. Резервуар содержит корпус, выполненный из обечайки 1 и днищ 7 и 8. Крышка 3 размещена несимметрично по отношению к днищу на корпусе. Сливно-наливная труба 6 закреплена в крышке с помощью фланцев 4 и 5 с зазором относительно обечайки. Нижний конец сливно-наливной трубы 6 закреплен в кронштейне 9. Для упрощения технологии и сокращения трудозатрат на изготовление резервуара нижний торец сливно-наливной трубы выполнен под углом α к плоскости, перпендикулярной осевой линии сливно-наливной трубы. Нижняя кромка торца сливно-наливной трубы расположена со стороны ближнего днища 7 и удалена от основания обечайки на расстояние h = (0,08 - 0,10)D_вн.тр.. 2 ил., 1 табл.

Резервуар для жидкостей, содержащий корпус, выполненный из обечайки с днищами, размещенную несимметрично по отношению к днищам крышку со сливно-наливной трубой, образующая нижнего торца которой удалена от основания обечайки на неравнозначные расстояния, и кронштейн, в осевом отверстии которого закреплен нижний конец сливно-наливной трубы, отличающийся тем, нижний торец сливно-наливной трубы выполнен под углом α, равным 16 - 18^o, к плоскости, перпендикулярной осевой линии сливно-наливной трубы, при этом нижняя кромка торца сливно-наливной трубы расположена со стороны ближнего днища и удалена от основания обечайки на расстояние
h = (0,08 - 0,10)D_вн.тр,
где D_вн.тр - внутренний диаметр сливно-наливной трубы.