ЦИСТЕРНА-ТЕРМОС Российский патент 2002 года по МПК B65D88/00 B65D88/74 B65D88/12 

Описание патента на изобретение RU2177900C1

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а более конкретно к устройствам для транспортирования жидких продуктов с температурой, отличающейся от температуры окружающей среды: вязких жидкостей, например мазута, слив которых сопряжен с трудностями из-за повышения их вязкости при снижении температуры по сравнению с температурой заливки, охлажденных жидких пищевых продуктов, сжиженных газов.

Известен контейнер-цистерна для затвердевающих жидкостей (патент 2036122, МКИ 5 В 65 D 88/74, прототип), содержащий емкость-котел с теплоизоляцией, защитный кожух, электрические и паровые нагреватели, охватывающие наружную поверхность котла в нижней его части. Корпус котла через стальные шпангоуты и пилоны соединен с передней и задней торцевыми рамами.

Одним из недостатков цистерны являются большие тепловые потери как через поверхность теплоизоляции, так и через силовые элементы, связывающие емкость с торцевыми рамами и другими наружными элементами конструкции.

Так, после транспортирования мазута в цистерне в течение 24 часов при температуре окружающей среды минус 40oС температура мазута опускается от плюс 70oС при заливке до плюс 35oС и для того, чтобы осуществить слив, необходимо нагреть мазут до плюс 55oС, что требует работы электронагревателя в течение 11,5 часов. Лишь при температуре окружающей среды плюс 40oС транспортирование мазута в цистерне и его слив можно осуществлять в течение 24 часов, не прибегая к использованию нагревателя.

В случае транспортирования охлажденных продуктов из-за теплопередачи происходит приток тепла внутрь цистерны, что приводит к нагреву продуктов и к сокращению допустимого времени их транспортирования.

Другим недостатком цистерны является использование для изготовления ее емкости толстолистовой нержавеющей стали, получаемой горячей прокаткой, вследствие чего на ее поверхности в состоянии поставки имеются многочисленные дефекты, забоины, риски, раскатные отпечатки, раковины и т. п. Такие дефекты недопустимы для внутренней поверхности емкости, что приводит к необходимости весьма трудоемкой и дорогостоящей механической обработки внутренней поверхности емкости площадью около 50 м2.

Общим недостатком цистерн, в которых перевозятся пожароопасные и экологически вредные продукты, является повышенный риск для населения и окружающей среды в случае дорожно-транспортных происшествий с разрушением емкости и вытеканием продукта.

Технический результат изобретения заключается в снижении тепловых потерь цистерны, повышении технологичности изготовления емкости путем существенного уменьшения объема механической обработки ее поверхности, повышении надежности и экологической безопасности при эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что емкость охвачена дополнительной трехслойной силовой оболочкой, например, из стеклосотопласта, связанной с торцевыми рамами, элементы крепления которой к емкости выполнены из неметаллического материала, например из стеклопластика, при этом в полости, образованной между емкостью и дополнительной трехслойной силовой оболочкой, размещены элементы тепловой изоляции, например, в виде двух слоев теплоизоляционных плиток, например, заключенных в тонкую герметичную оболочку, и отвакуумированных плиток, один слой из которых жестко закреплен на наружной поверхности емкости, а в зоне размещения нагревателей - над наружной поверхностью нагревателей, другой слой жестко закреплен на внутренней поверхности дополнительной трехслойной силовой оболочки, при этом теплоизоляционные плитки закреплены со смещением стыков относительно стыков теплоизоляционных плиток в другом слое, а полость с теплоизоляционными плитками заполнена эластичным теплоизоляционным материалом, например стекловолокнистым теплоизоляционным материалом, на внутренних поверхностях стенок полости нанесены отражающие покрытия, например, в виде фольги с заданными оптическими характеристиками поверхности, заправочная горловина герметичной емкости закрыта теплоизоляционным кожухом.

На фиг. 1,2 изображен общий вид цистерны-термоса;
на фиг. 3 изображена цистерна-термос в сечении А-А;
на фиг. 4 изображена многослойная теплоизоляция цистерны-термоса.

Цистерна-термос состоит из емкости 1, например, из нержавеющей стали, дополнительной трехслойной силовой оболочки 2, например, из стеклосотопласта, торцевых рам 3, соединительных шпангоутов 4 из неметаллического материала, например из стеклопластика, нагревателей 5 и многослойной теплоизоляции, состоящей из двух слоев теплоизоляционных плиток, например, заключенных в тонкую герметичную оболочку и отвакуумированных плиток 6, эластичного теплоизоляционного материала 7, например стекловолокнистого, и отражающих покрытий 8, например, из фольги. Заправочная горловина 9 емкости 1 закрыта теплозащитным кожухом 10.

Цистерна-термос эксплуатируется по известной технологии. Специальная многослойная теплоизоляция позволяет существенно снизить теплообмен между продуктом, находящимся в емкости, и внешней средой, что позволяет сохранять в допустимых пределах температуру как нагретых, так и охлажденных продуктов более длительное время и тем самым повысить эксплуатационные качества цистерны.

Высокий теплоизолирующий эффект достигается за счет следующих особенностей теплоизоляции:
а) теплоизоляционные плитки в слоях расположены так, чтобы плитки в одном из слоев перекрывали стыки плиток в другом слое, поскольку из-за возможных зазоров зоны стыков плиток обладают повышенной теплопроводностью по сравнению со срединной частью плиток; это мероприятие уменьшает теплообмен и возникновение локальных зон с отличающейся температурой поверхности емкости;
б) зазоры между плитками в слоях, а также зазоры между слоями плиток и поверхностями емкости и дополнительной трехслойной силовой оболочки заполнены эластичным теплоизоляционным материалом; это мероприятие уменьшает конвекционный и лучистый теплообмен;
в)наличие двух отражающих слоев покрытий, охватывающих теплоизоляцию снаружи и изнутри, создает своеобразный тепловой замок и эффективно ограничивает передачу тепла путем излучения.

Дополнительная трехслойная силовая оболочка цистерны-термоса служит снижению нагрузок, ее силовые элементы воспринимают сосредоточенные нагрузки при такелажных работах, при транспортировании и передают их на емкость через соединительные элементы из стеклопластика в виде распределенных усилий с существенным снижением их эффективных величин вследствие демпфирования вибрационных и ударных воздействий. Это позволяет идти на уменьшение толщины стенки емкости по сравнению с прототипом без снижения прочности и надежности конструкции и применять холоднокатаный лист с полированной поверхностью, не требующий сплошной поверхностной механической обработки, что существенно повышает качество и снижает затраты на изготовление.

Наличие дополнительной трехслойной силовой оболочки повышает живучесть и надежность силовой конструкции в ситуациях дорожно-транспортных аварий, поскольку подобная многослойная конструкция способна эффективно поглощать и рассеивать энергию удара и тем самым предохранять от разрушения емкость с продуктом, что особенно важно при транспортировании пожароопасных и экологически вредных жидкостей.

Кроме того, внешняя оболочка из стеклопластика позволяет осуществить самые разнообразные решения в части дизайна, что также немаловажно в условиях рынка.

Похожие патенты RU2177900C1

название год авторы номер документа
КОНТЕЙНЕР-ЦИСТЕРНА ДЛЯ ЖИДКИХ КРИОПРОДУКТОВ 2001
  • Дукин А.Д.
  • Зуперман Я.А.
  • Майоров Ю.Н.
  • Соболев Б.А.
RU2208568C2
ЦИСТЕРНА ДЛЯ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ 2005
  • Смольянинов Евгений Михайлович
  • Аншаков Геннадий Федорович
  • Штанков Андрей Николаевич
  • Таран Геннадий Федорович
  • Гребнев Дмитрий Николаевич
  • Ефремов Вадим Анатольевич
RU2294479C1
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО МНОГОРАЗОВОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ СБРОСА ДАВЛЕНИЯ ИЗ ЕМКОСТИ 2001
  • Чередниченко В.М.
  • Юркин А.И.
RU2208192C2
АККУМУЛЯТОР ТЕПЛОТЫ - ТЕРМОС 1998
  • Чечин А.В.
  • Мирошник Г.Н.
  • Квашин А.С.
  • Яременко Ю.В.
  • Пушкин В.И.
  • Гуртов А.С.
  • Фомакин В.Н.
  • Зубков В.А.
  • Чесноков Г.Т.
  • Китаев А.И.
  • Шипаринский А.С.
  • Фролов А.А.
RU2155916C2
АККУМУЛЯТОР ТЕПЛОТЫ 1996
  • Борисов С.Ю.
  • Гуртов А.С.
  • Мирошник Г.Н.
  • Михеев В.И.
  • Пушкин В.И.
  • Чечин А.В.
RU2128315C1
АККУМУЛЯТОР ТЕПЛОТЫ 1997
  • Чечин А.В.
  • Яременко Ю.В.
  • Пушкин В.И.
  • Михеев В.И.
  • Фомакин В.Н.
  • Чесноков Г.Т.
  • Калакутский В.И.
  • Портных А.Н.
RU2121631C1
АККУМУЛЯТОР ТЕПЛОТЫ 1996
  • Чечин А.В.
  • Пушкин В.И.
  • Брук С.Г.
  • Гуртов А.С.
  • Филатов А.Н.
  • Фомакин В.Н.
  • Чесноков Г.Т.
RU2121630C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ГИБКИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ 1994
  • Ключников В.Н.
RU2128606C1
УСТРОЙСТВО НАДУВНОЙ ПАССИВНОЙ СИСТЕМЫ ТОРМОЖЕНИЯ ПОСЛЕДНЕЙ СТУПЕНИ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ 2000
  • Майоров Ю.Н.
  • Дукин А.Д.
RU2199474C2
СВЕТОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА 1997
  • Кислинский Г.Г.
  • Дукин А.Д.
  • Мармалиди Н.С.
RU2128134C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 177 900 C1

Реферат патента 2002 года ЦИСТЕРНА-ТЕРМОС

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а более конкретно к устройствам для транспортирования жидких продуктов с температурой, отличающейся от температуры окружающей среды: вязких жидкостей, например мазута, слив которых сопряжен с трудностями из-за повышения их вязкости при снижении температуры по сравнению с температурой заливки, охлажденных жидких пищевых продуктов, сжиженных газов. Цистерна-термос содержит емкость 1 из холоднокатаного листа с полированной поверхностью из нержавеющей стали, дополнительную трехслойную силовую оболочку 2 из стеклосотопласта, торцевые рамы 3, соединительные шпангоуты из неметаллического материала и многослойную теплоизоляцию. В нижней части размещены нагреватели 5. Заправочная горловина 9 емкости 1 закрыта теплозащитным кожухом 10. Многослойная теплоизоляция состоит из двух слоев теплоизоляционных плиток 6, эластичного теплоизоляционного материала и отражающих покрытий. Изобретение обеспечивает снижение тепловых потерь цистерны, повышение технологичности изготовления и повышение надежности и экологической безопасности при эксплуатации. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 177 900 C1

Цистерна-термос для транспортирования жидких грузов с температурой, отличающейся от температуры окружающей среды, включающая в себя емкость, многослойную теплоизоляцию, нагреватель, расположенный между емкостью и теплоизоляцией, отличающаяся тем, что емкость изготовлена из холоднокатаного листа стали с полированной поверхностью, охвачена дополнительной трехслойной силовой оболочкой, например, из стеклосотопласта, связанной с торцевыми рамами, элементы крепления которой к емкости выполнены из неметаллического материала, при этом в полости, образованной между емкостью и дополнительной трехслойной силовой оболочкой, размещены элементы тепловой изоляции, например, в виде двух слоев теплоизоляционных плиток, например, заключенных в тонкую герметичную оболочку и отвакуумированных, один слой из которых жестко закреплен на наружной поверхности емкости, а в зоне размещения нагревателей - над наружной поверхностью нагревателей, другой слой жестко закреплен на внутренней поверхности дополнительной трехслойной силовой оболочки, при этом теплоизоляционные плитки одного слоя закреплены со смещением стыков относительно стыков теплоизоляционных плиток в другом слое, а полость с теплоизоляционными плитками заполнена эластичным теплоизоляционным материалом, например стекловолокнистым теплоизоляционным материалом, на внутренних поверхностях стенок полости нанесены отражающие покрытия, например, в виде фольги с заданными оптическими характеристиками поверхности, заправочная горловина герметичной емкости закрыта теплоизоляционным кожухом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2177900C1

КОНТЕЙНЕР-ЦИСТЕРНА ДЛЯ ЗАТВЕРДЕВАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ 1991
  • Аншаков Г.Ф.
  • Савинов В.С.
RU2036122C1
ЕМКОСТЬ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКОСТЕЙ 1991
  • Кобозев И.В.
RU2016824C1
DE 3908973 A1, 21.09.1990
DE 3411358 A, 24.10.1985
DE 3404355 A, 08.08.1985
US 25508648 A, 26.06.1951
EP 0760345 A2, 05.03.1997
Катализатор для получения изопрена и способ его приготовления 1977
  • Баталин О.Е.
  • Дыкман А.С.
  • Осадченко А.И.
  • Балханова Г.Ф.
  • Белгородский И.М.
  • Неструев В.И.
  • Радионов В.А.
  • Тульчинский Э.А.
SU860379A1

RU 2 177 900 C1

Авторы

Балатюк В.И.

Берзон И.Ю.

Зуперман Я.А.

Кашицын А.Н.

Королев М.Н.

Савинов В.С.

Чередниченко В.М.

Даты

2002-01-10Публикация

2000-05-11Подача