Изотермический резервуар Советский патент 1987 года по МПК F17C3/00 

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к крупным резервуарам для хранения сжиженных газов.

Цель изобретения - повышение надежности теплоизоляции в процессе эксплуатации резервуара за счет снижения усадки и уплотнения слоя теплоизоляционного материала.

На фиг. 1 изображен резервуар, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - гибкая перегородка с элементами жесткости; на фиг. 4 - крепление перегородки по высоте ре- резвуара; на фиг. 5 - резервуар, аксонометрия .

Изотермический резервуар состоит из наружной 1 и внутренней 2 оболочек, между которыми расположена изо- лированная полость 3, заполненная порошковым теплоизоляционным материалом Перегородки 4 выполнены из гибкого рулонного материала, например брезента или стеклоткани, закреплены по пери- метру резервуара на расстоянии 0,1- 0,2 диаметра, расположены в межстенной полости 3 и соединены с оболочками 1 и 2 при помощи кронштейнов 5 боковыми кромками.

Для обеспечения требуемой прочности перегородки 4 снабжены элементами 6 жесткости в виде каната или проволоки с петлями для навешивания на крючья 7, закрепленные на стенках резервуара. При этом угол наклона перегородок к вертикальной плоскости составляет 45-90°, но не превышает угла естественного откоса порошкового материала, что предотвраш,ает зави- сание.

Монтаж резервуара осуществляют любым известным способом.

После окончания монтажных работ на наружной стороне внутренней стенки и внутренней стороне наружной стенки устанавливают несущие кронштейны 5, на которые навешивают гибкие перегородки 4. На крючья 7, установленные по периметру резервуара со смещением, навешивают петли элементов 6 жесткости перегородок 4, после чего фиксируют последние в нижней части резервуара. Затем производят засыпку межстенного пространства сыпучими материа- лами.

Предлагаемая конструкция позволяет существенно снизить уплотнение теплоизоляционной засыпки под действием

собственного веса как в процессе монтажа, так и при эксплуатации резервуара, что ведет к снижению расхода теплоизоляционного материала и повышению теплотехнических свойств и эксплуатационной надежности конструкции, так как наличие армирующего элемента в засыпном слое увеличивает поверхность взаимодействия материала засыпного слоя, что, в свою очередь, ведет к снижению степени монтажного уплотнени теплоизоляционного материала засыпанного слоя, а следовательно повьш1ает надежность теплоизоляции в процессе эксплуатации резервуара.

Процесс уплотнения теплоизоляционной засыпки разделяется на две стадии Первая стадия - монтажное уплотнение - происходит непосредственно после засыпки теплоизоляционного материала в межстенное пространство под действием гравитационных сил и при прочих равных условиях зависит от величины поверхности взаимодействия слоя с ограждающими стенками, отнесенной к единице объема изоляции.

Так, например, из формулы Янсона

следует

а- S г2/U -12 w

z)|

f-a-g Г2fx-tgi

.:Р-p(---aгде iig - вертикальное давление в

слое, кПа; f - насыпная плотность засыпки,

tg V - коэффициент трения засыпки

по поверхности стенок; - коэффициент бокового давления сыпучего материала; а - расстояние между ограничивающими засыпку стенками, м Z - расстояние от верха засыпки, м.

Таким образом, вертикальное давление в слое, а следовательно, и степень его уплотнения, уменьшается прямо пропорционально расстоянию между стенками. Этот факт служит физическим обоснованием возможности снижения монтажного уплотнения теплоизоляционной засыпки за счет введения в нее вертикальных армирующих элементов (перегородок) , закрепленных в верхней части конструкции и увеличивающих поверхность сцепления слоя с ограждаю- стенками.

Вторая стадия уплотнения теплоизоляционной засыпки - уплотнение в процессе эксплуатации резервуара

под действием знакопеременных радиальных температурных деформаций стенок резервуара. Для ограничения этог процесса применяется компенсационный слой в различном конструктивном исполнении. Причем снижение монтажного уплотнения за счет введения дополнительного армирующего элемента достигается только в тех конструкциях, где засыпной материал размещен между ограждающими стенками без компенсационного слоя.

Как показали исследования, армирование теплоизоляционной засыпки сни- 15 лотнения теплоизоляционного материажает степень ее монтажного уплотнения, в результате чего повышаются теплозащитные свойства конструкции (коэффициент теплопроводности применяемых теплоизоляционных материалов снижается при уменьшении плотности засыпки) и сокращается расход теплоизоляционного материала.

Конструктивное выполнение армирующих элементов может быть различным Угол наклона армирующих элементов должен быть не больше угла естественного откоса сыпучего теплоизоляционного материала, чтобы исключить зави

сание последнего на армирующих элементах и возможное образование воздушных полостей.

Формула изобретения

1. Изотермический резервуар, содержащий наружную и внутреннюю оболочки, полость между которыми заполнена теплоизоляционным порошковым материалом, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности теплоизоляции за счет снижения усадки и упла он снабжен перегородками, расположенными в полости между оболочками и соединенными с ними боковыми кромками.

2.Резервуар по п. 1, отличающийся тем, что угол наклона перегородки к горизонту не превышает угла естественного откоса порошкового материала.

3.Резервуар по п. 1, отличающийся тем, что перегородки выполнены из гибкого рулонного материала, например брезента или стеклоткани.

(Риз. /

Риг. 2

(Риг. J

- фиг. 5

Составитель Г.Ольшанская

редактор Л.Веселовская ТехредМ.Ходанич

Заказ 3945/35Тираж 452Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор М.Шароши

Изобретение относится к изотермическим резервуарам и решает проблему повышения надежности теплоизоляции за счет снижения усадки и уплотнения порошкового теплоизоляционного материала. Резервуар содержит наружную и внутреннюю оболочки, полость между которыми заполнена теплоизоляционным порошковым материалом. В полости между оболочками установлены перегородки, соединенные боковыми кромками с оболочками резервуара для снижения усадки порошка под действием гравитационных сил и температурных деформаций стенок резервуара. Перегородки могут быть выполнены из гибкого рулонного материала, а угол их наклона к горизонту не должен превьт1ать угол естественного откоса порошкового материала для исключения зависания последнего. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. S (Л с ОО оо со со С5