УСТРОЙСТВО, ПРЕПЯТСТВУЮЩЕЕ ПЕРЕПОЛНЕНИЮ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО КРИОГЕННОГО РЕЗЕРВУАРА Российский патент 2020 года по МПК F17C1/00 F17C13/02 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к технической области криогенных резервуаров высокого давления, в частности к устройству, препятствующему переполнению горизонтального криогенного резервуара.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

С популяризацией криогенной технологии, криогенные жидкости постепенно проникли в области промышленного производства и гражданской жизни с самых ранних применений передовых технологий. Расширение области применения криогенных жидкостей также привело к улучшению конструкции и способов изготовления криогенных сосудов в разнообразных направлениях. Криогенные изолированные газовые баллоны трансформировались в криогенное оборудование для хранения и транспортировки небольших и средних размеров, пригодное для промышленного и гражданского использования.

В настоящее время криогенные сосуды высокого давления используются в автомобильной, медицинской, аэрокосмической отраслях и отраслях народного хозяйства и производства сжиженного газа, заменяя традиционные газовые баллоны высокого давления для подачи промышленных газов. В процессе использования наполнение горизонтальных криогенных резервуаров представляет огромную угрозу безопасности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть вышеупомянутые недостатки и предоставить устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, которое использует буферное устройство для эффективного уменьшения скрытой опасности, вызванной переполнением, с тем, чтобы решить вышеупомянутую проблему, для устранения вышеупомянутых дефектов, указанных в предшествующем уровне техники.

Задача настоящего изобретения достигается следующим образом:

устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, включает в себя резервный цилиндрический корпус, небольшую уплотнительную крышку, трубку для направления потока, внутреннюю заднюю уплотнительную крышку и оболочку газового баллона; резервный цилиндрический корпус открыт с обоих концов; небольшая уплотнительная крышка приварена к одному концу резервного цилиндрического корпуса; другой конец резервного цилиндрического корпуса жестко связан с внутренней задней уплотнительной крышкой оболочки газового баллона; резервный цилиндрический корпус, небольшая уплотнительная крышка и внутренняя задняя уплотнительная крышка соединены между собой сваркой для образования резервной оболочки; на дне резервного цилиндрического корпуса закреплена трубка для направления потока, которая вставлена ​​внутрь резервного цилиндрического корпуса; другой конец трубки для направления потока ведет к верхней части оболочки газового баллона; внутренняя передняя уплотнительная крышка оболочки газового баллона снабжена впускной трубкой для жидкости.

Предпочтительно, после вставки трубки для направления потока в нижнюю донную часть резервного корпуса, концевая поверхность трубки для направления потока не выступает во внутреннюю полость резервной оболочки.

Предпочтительно, осуществляется концентрическая сборка резервной оболочки и оболочки газового баллона, после чего они привариваются.

Предпочтительно, проходной диаметр трубки для направления потока меньше проходного диаметра впускной трубки для жидкости.

Предпочтительно, усилитель уплотнительной крышки приваривается к внутренней части небольшой уплотнительной крышки; к внутренней стенке резервного цилиндрического корпуса приваривается ребро жесткости; на участке соединения между ребром жесткости и внутренней стенкой резервного цилиндрического корпуса 1 имеется проточное отверстие.

Предпочтительно, проточное отверстие имеет полукруглую форму.

Преимущества настоящего изобретения:

По сравнению с обычной технологией, устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, по настоящему изобретению имеет новую структуру, качественную продуманную конструкцию и использует резервную оболочку для эффективного предотвращения скрытой опасности, вызванной переполнением, обеспечивая тем самым безопасность использования горизонтального криогенного резервуара.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - принципиальная схема общей конструкции устройства, препятствующего переполнению горизонтального криогенного резервуара, в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.2 - схематическая структурная схема резервной оболочки устройства, препятствующего переполнению горизонтального криогенного резервуара, в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.3 - схема установки трубки для направления потока в устройстве, препятствующем переполнению горизонтального криогенного резервуара, в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 4 - вид в поперечном разрезе по линии А-А на фиг. 2.

На чертежах: 1. резервный цилиндрический корпус; 2. небольшая уплотнительная крышка; 3. усилитель уплотнительной крышки; 4. трубка для направления потока; 5. внутренняя задняя уплотнительная крышка; 6. ребро жесткости; 7. проточное отверстие; 8. оболочка газового баллона; 9. впускная трубка для жидкости.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ссылаясь на фиг. 1 - фиг. 4, настоящее изобретение относится к устройству, препятствующему переполнению горизонтального криогенного резервуара, где устройство включает в себя резервный цилиндрический корпус 1, небольшую уплотнительную крышку 2, трубку для направления потока 4, внутреннюю заднюю уплотнительную крышку 5 и оболочку газового баллона 8; резервный цилиндрический корпус 1 открыт с обоих концов; небольшая уплотнительная крышка 2 приваривается к одному концу резервного цилиндрического корпуса 1; другой конец резервного цилиндрического корпуса 1 жестко связывается с внутренней задней уплотнительной крышкой 5 оболочки газового баллона 8; резервный цилиндрический корпус 1, небольшая уплотнительная крышка 2 и внутренняя задняя уплотнительная крышка 5 соединяются между собой сваркой с образованием резервной оболочки; на дне резервного цилиндрического корпуса 1 закрепляется трубка для направления потока 4, которая вставляется ​​внутрь резервного цилиндрического корпуса; другой конец трубки для направления потока 4 ведет к верхней части оболочки газового баллона 8; внутренняя передняя уплотнительная крышка оболочки газового баллона 8 снабжается впускной трубкой для жидкости 9.

После вставки трубки для направления потока 4 в нижнюю донную часть резервного корпуса, концевая поверхность трубки для направления потока не выступает во внутреннюю полость резервной оболочки.

Осуществляется концентрическая сборка резервной оболочки и оболочки газового баллона 8, после чего они привариваются для обеспечения равномерного давления в оболочке газового баллона.

Проходной диаметр трубки для направления потока 4 меньше проходного диаметра впускной трубки для жидкости 9.

Усилитель уплотнительной крышки 3 приваривается к внутренней части небольшой уплотнительной крышки 2; к внутренней стенке резервного цилиндрического корпуса 1 приваривается ребро жесткости 6; на участке соединения между ребром жесткости 6 и внутренней стенкой резервного цилиндрического корпуса 1 имеется проточное отверстие 7. После сборки и соединения усилителя уплотнительной крышки 3 и ребра жесткости 6 с внутренней стенкой резервной оболочки сваркой, деформация, вызванная внешним давлением, может быть предотвращена при высоком давлении наполнения. Если резервная оболочка имеет достаточную толщину, чтобы выдерживать соответствующее давление наполнения, усилитель уплотнительной крышки 3 и ребро жесткости 6 могут не использоваться.

Проточное отверстие 7 имеет полукруглую форму, что обеспечивает постоянный уровень жидкости в резервном корпусе.

Поскольку воздуховыпускное отверстие трубки для направления потока 4 расположено в верхней части оболочки газового баллона 8, когда жидкость заполняет оболочку газового баллона 8 через впускную трубку для жидкости 9, внутри резервной оболочки также создается определенное давление; так как проходной диаметр трубки для направления потока намного меньше диаметра трубки для заполнения, давление внутри оболочки газового баллона 8 быстро увеличивается, и сигнал датчика давления немедленно передается обратно в систему заполнения, чтобы прекратить заполнение жидкости. После того как заполнение жидкости прекращается, часть жидкости в оболочке газового баллона медленно поступает в резервную оболочку через трубку для направления потока 4, чтобы сбалансировать давление в резервной оболочке и оболочке газового баллона 8. При любом уровне жидкости в оболочке баллона, объем заполнения криогенного резервуара равен разности геометрического объема оболочки газового баллона 8 и объема резервной оболочки, что позволяет предотвратить переполнение резервуара.

Поскольку давление в оболочке газового баллона 8 будет уменьшаться при использовании газового баллона, давление в резервной оболочке будет больше, чем в оболочке газового баллона 8, и поскольку один конец трубки для направления потока 4 соединен с нижней частью резервной оболочки, среда, хранящаяся в резервной оболочке, будет прижиматься обратно к оболочке газового баллона 8 через отверстие в нижней части через трубку для направления потока 4, так что, когда среда в газовом баллоне израсходуется, в резервной оболочке не останется жидких остатков.

Кроме того, поскольку давление наполнения, возникающее при заполнении жидкости, является высоким, а диаметр трубки для направления потока 4 намного меньше диаметра трубки для впуска жидкости 9, давление в оболочке газового баллона 8 постепенно увеличивается с увеличением количества жидкости в корпусе; однако в это время, поскольку давления недостаточно для входа в резервную оболочку, резервный цилиндрический корпус 1 и небольшая уплотнительная крышка 2 будут деформированы и повреждены внешним давлением в оболочке газового баллона 8. Следовательно, чтобы эффективно предотвратить такую деформацию, ребро жесткости 6 и усилитель уплотнительной крышки 3 добавляются внутрь резервного цилиндрического корпуса 1 и небольшой уплотнительной крышки 2, соответственно, и благодаря проточному отверстию 7, имеющему диаметр 25 мм в нижней части ребра жесткости 6 движение потока жидкости внутри не затрудняется. Если резервная оболочка имеет достаточную толщину, чтобы выдерживать соответствующее давление наполнения, усилитель уплотнительной крышки 3 и ребро жесткости 6 могут не использоваться.

В дополнение к вышеописанным вариантам осуществления настоящее изобретение также включает в себя другие варианты осуществления, и любые технические решения, образованные эквивалентными преобразованиями или эквивалентными заменами, должны попадать в объем защиты формулы настоящего изобретения.

Изобретение относится к устройству, препятствующему переполнению горизонтального криогенного резервуара, где устройство включает в себя резервный цилиндрический корпус, небольшую уплотнительную крышку, трубку для направления потока, внутреннюю заднюю уплотнительную крышку и оболочку газового баллона; резервный цилиндрический корпус открыт с обоих концов; небольшая уплотнительная крышка приварена к одному концу резервного цилиндрического корпуса; другой конец резервного цилиндрического корпуса жестко связан с внутренней задней уплотнительной крышкой оболочки газового баллона; резервный цилиндрический корпус, небольшая уплотнительная крышка и внутренняя задняя уплотнительная крышка соединены между собой сваркой для образования резервной оболочки; на дне резервного цилиндрического корпуса закреплена трубка для направления потока, которая вставлена внутрь резервного цилиндрического корпуса; другой конец трубки для направления потока ведет к верхней части оболочки газового баллона; внутренняя передняя уплотнительная крышка оболочки газового баллона снабжена впускной трубкой для жидкости. Технический результат заключается в использовании буферного устройства для эффективного предотвращения скрытой опасности, вызванной переполнением, что обеспечивает безопасность использования горизонтального криогенного резервуара. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, включающее резервный цилиндрический корпус (1), небольшую уплотнительную крышку (2), трубку для направления потока (4), внутреннюю заднюю уплотнительную крышку (5) и внутреннюю оболочку газового баллона (8); резервный цилиндрический корпус (1) открыт с обоих концов; небольшая уплотнительная крышка (2) приварена к одному концу резервного цилиндрического корпуса (1); другой конец резервного цилиндрического корпуса (1) жестко связан с внутренней задней уплотнительной крышкой (5) внутренней оболочки газового баллона (8); резервный цилиндрический корпус (1), небольшая уплотнительная крышка (2) и внутренняя задняя уплотнительная крышка (5) соединены между собой сваркой с образованием резервной оболочки; на дне резервного цилиндрического корпуса (1) закреплена трубка для направления потока (4), которая вставлена ​​внутрь резервного цилиндрического корпуса; другой конец трубки для направления потока (4) ведет к верхней части внутренней оболочки газового баллона (8); внутренняя передняя уплотнительная крышка внутренней оболочки газового баллона (8) снабжена впускной трубкой для жидкости (9).

2. Устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, по п.1 формулы изобретения, отличающееся тем, что после вставки трубки для направления потока (4) в нижнюю донную часть резервного корпуса концевая поверхность трубки для направления потока не выступает во внутреннюю полость резервного корпуса.

3. Устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, по п.1 формулы изобретения, отличающееся тем, что осуществляют концентрическую сборку резервной оболочки и внутренней оболочки газового баллона (8), после чего их приваривают.

4. Устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, по п.1 формулы изобретения, отличающееся тем, что проходной диаметр трубки для направления потока (4) меньше проходного диаметра впускной трубки для жидкости (9).

5. Устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, по пп.1-4, отличающееся тем, что усилитель уплотнительной крышки (3) приварен к внутренней части небольшой уплотнительной крышки (2); к внутренней стенке резервного цилиндрического корпуса (1) приварено ребро жесткости (6); на участке соединения между ребром жесткости (6) и внутренней стенкой резервного цилиндрического корпуса (1) выполнено проточное отверстие (7).

6. Устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, по п.5 формулы изобретения, отличающееся тем, что проточное отверстие (7) имеет полукруглую форму.