Устройство для гашения волн и гидравлических ударов в емкости для перевозки жидкости Советский патент 1989 года по МПК B65D88/12 

фиг.

Изобретение относится к устройствам для гашения волн и гидравлических ударов жидкости при ее транспортировке в емкостях, преимущественно в железнодорожных или в автомобильных цистернах, имеющих защитное покрытие на внутренних стенках, в том числе и стеклоэмалевое.

Целью изобретения является снижение силы гидравлического удара волн при транспортировке тяжелых или легких вязких.жидкостей.

Введение нового элемента и конструктивное выполнение элементов предложенного устройства позволяет обеспечить условия, при которых в процессе транспортировки тяжелых или легких вязких жидкостей в емкости при различном уровне ее запол-т нения увеличивается время притока жидкости к защищаемой стенке емкости, а следовательно, нейтрализуется энергия скоростного напора жидкости

На фиг, 1 изображено ус ройство для гашения волн и гидравлических ударов в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство для гашения волн и гидравлических ударов с изогнутым патрубком разрез; на фиг. 4 - то же, установленное в горловине емкости.

Устройство для гащения волн и гидравлических ударов в емкости для перевозки жидкости включает элемент

1,образованный замкнутой стенкой, имеющей полуцилиндрический участок

2,фланец 3 для крепления элемента

1 в горловине емкости 4, пластины 5

6,изогнутый направляющий патрубок

7,прикрепленный к свободному торцу 8 элемента 1.

Устройство для гашения волн и гидравлических ударов в емкости для перевозки жидкости используется следующим образом.

В заполненную емкость для перевозки жидкости устанавливается элемент 1 и посредством фланца 3 крепится на горловине емкости„

Использование предложенного устройства позволит эксплуатировать автомобильные или железнодорожные цистерны, внутренняя поверхность которых покрыта стеклоэмалевым покрытием, при этом на поверхность устройства можн нанести защитное покрытие или изготвить устройство 111 материала, хими0

5

0

5

0

чески стойкого к перевозимой жидкости.

В статическом положении внутри полости элемента 1 перевозимая жидкость находится на одном уровне с жидкостью, находящейся в емкости 4, В процессе перевозки при колебании жидкости внутри емкости она будет поочередно подниматься и опускаться. При подъеме жидкости газы, находящиеся в полости элемента 1, будут сжиматься, при снижении уровня жид- Кости образуется вакуум, В обоих случаях уровень жидкости в полости элемента 1 будет отставать от уровня 5КИДКОСТИ в емкости 4, т.е. возникает два колебания разные по фазе, а следовательно, взаимно затухающие.

Наружная поверхность элемента 1 также гасит колебания жидкости. При набегании волны на элемент 1 поток жидкости рассекается и обтекает элемент 1 с некотоым увеличением скорости. За элементом 1 скорость жидкости снижается, образуя два встречных потока, которые, набегая друг на друга, создадут поперечную волну по отношению к общему потоку жидкости.

При перевозке тяжелых вязких жидкостей используется элемент, рабочая поверхность которого имеет переменный профиль в сечении, т.е., эле- 5 мент 1 образован цилиндрическим

участком и двумя наклонными, соединенными между собой пластинами 5 и 6, сопряженными с цилиндр 1-гческим участком, при этом угол между пластинами меньще или равен 90.

Элемент 1 установлен внутри емкости так, что углом пластины 5 и 6 направлены навстречу волны большего разбега, а цилиндрической частью в сторону защищаемой стенки. В процессе транспортировки такой жидкости при накате волны на пластины 5 и 6 элемента 1 волна будет рассечена в вертикальной плоскости по всей высоте и на элемент 1 будет передано усилие меньще в сравнении, если бы она имела плоскую поверхность. При обходе элемента 1 жидкость в емкости будет направлена двумя потоками к стенкам емкости с некоторым ускорением, однако за счет трения о стенки емкости и сужения прохода (между элементом 1 и боковой стенкой емкости) уровень жидкости поднимается вьщ1е

0

5

0

5

5

уровня за элементом 1, следовательно, за элементом 1 образуется два встречных потока, создающих помехи основному, т.е. к защищаемой стенке пройдет не сосредоточенный, а ослабленный поток

При обратном (отраженном) движении жидкость набегает на цилиндрический участок элемента 1, при этом величина сопротивления цилиндрической части больше, чем со стороны пластин 5 и 6, что в свою очередь сдерживает отток жидкости и исключа ет возможность возрастания силы удара вторичной (отраженной) волны.

Величина профильного угла элемента 1, образованного пластинами 5 и и направленного навстречу потоку транспортируемой жидкости, должна равняться 90. С увеличением этого угла будет быстро расти лобовое сопротивление элемента 1, уменьшение угла снизит лобовое сопротивление, но возникнут другие нежелательные явления: жидкость, протекающая вдол плоской поверхности пластин 5 или 6, будет отбрасьшаться по направлению к боковой стенке емкости, но по более прямой к защищаемой стенке линии. В данной ситуации нежелательно, чтобы два колебания попадали в резонанс. Однако учитьшая то, что koлeбaниe в полости элемента постоянно испытывает сопротивление от сжатия воздуха по сравнению со свободным колебанием в емкости (цистерне) , резонанс этих двух колебаний не может наступить. Кроме того, полость элемента 1 выполняет роль защитного демпфера и другая сторона, верхняя, должна быть закрыта, причем,когда элемент 1 устанавливается в горловине емкости цистерны, в верхней части оставляются отверстия для сифонной трубы.

041696

так как выгрузка груза осуществляется через верхние штуцера на крышке горловины, следовательно, герметис зация верхней части достигается гер- ме задией крьппки горловины емкости цистерны.

,В случае транспортировки легкой жидкости возможно использование

10 изогнутого направляющего патрубка 7, который закреплен в плоскости, проходящей через вершину угла 90 . на свободном торце 8 элемента 1. Наличие этого патрубка позволяет из15 . горизонтальное направление основного потока транспортируемой жидкости вниз, что также препятствует гидравлическому удару волны, поскольку в этом случае за элемен20 том 1 возникнут встречные потоки и подъем жидкости за патрубком.

Формула изобретения

25 1. Устройство для гашения волн и гидравлических ударов в емкости для перевозки жидкости, преимущественно в цистернах с защитным покрытием внутренней поверхности, вы30 полненное в виде элемента, образованного замкнутой стенкой, имеющей полуцилиндрический участок, с фланцем для крепления элемента в горловине емкости, отличающе2с е с я тем, что, с целью снижения силы гидравлического удара волн при транспортировке тяжелых или легких вязких жидкостей, стенка элемента имеет участок, образованный двумя

40 сопряженными с.цилиндрическим участком пластинами, угол между которыми меньше или равен 90.

2. Устройство по По 1, отличающееся тем, что оно снаб45 жене изогнутым направлякмцнм патрубком, укрепленным на свободном торце элемента.

А А

150А169

Изобретение относится к устройствам для гашения волн и гидравлических ударов жидкости при ее транспортировке в емкостях, преимущественно в железнодорожных или автомобильных цистернах. Выполнение элемента 1 посредством сопряжения полуцилиндрической части и двух соединенных под углом, равным или меньше 90°, пластин и подсоединением изогнутого направляющего позволяет создать условия в процессе транспортировки жидкости, при которых значительно гасится энергия колебательного движения жидкости в цистерне. 1 з.п. ф-лы. 4 ил.

ф(/г.

I Редактор 0. Спесивых

Составитель Е. Костоломов .

Техред М.Ходанич Корректор Л.Ьескид

Заказ 5206/24

Тираж 625

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат- Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное