Контейнер для транспортирования высокочистых агрессивных жидкостей Советский патент 1992 года по МПК B65D85/84 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в аппаратах емкостного типа, работающих в условиях коррозионно-активных сред различных химических, электронных и смежных с ними производств.

Известны многослойные пластиковые сосуды-контейнеры.

Недостатками таких изделий являются невысокая прочность стенок и невозможность их применения для перевозки и хранения химикатов особой степени чистоты.

Известен также контейнер для высокочистых жидких химикатов, содержащий внутренний фторопластовый резервуар с верхним уплотнительным затвором, установленный в наружный резервуар из армированного стекловолокном пластика с защитным бортиком на верхнем участке с крышкой.

Указанный контейнер не обладает высокой герметичностью запорного фланцевого соединения, что обусловлено текучестью полимерных материалов, и характеризуется недостаточной механической прочностью наружного резервуара. Эта конструкция имеет также сравнительно низкий эксплуатационный ресурс, поскбль- ку контактирующий с высокочистыми корро- зионно-активнымм химикатами внутренний резервуар выходит и$ строя существенно раньше наружного, а ввиду его жесткого скрепления с последним не обладает свойством взаимозаменяемости.

Цель изобретения - увеличение сроков эксплуатации и повышение надёжности контейнера.ч

Цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем внутренний цилиндрический вертикальный фторопластовый резервуар с загрузочным отверстием, имеющим отбортовку, и верхним запорным днищем и установленный на ложементы наружный резервуар с защитным бортиком с крышкой из полимерно-волокнистого материала, в отличие от него верхнее запорное днище имеет выполненный по его периферии кольцевой паз для размещения отбортовки загрузочного отверстия внутреннего фторопластового резервуара, а, кроме того, контейнер снабжен кольцевыми фланцами для фиксации и герметизации верхнего запорного днища, один из которых имеет кольцевые выступ и упорный бурт, а другой -кольцевой бурт, причем кольцевые выступы и упорный бурт выполнены так, что Соотношение их высот определяется формулой

h6i+hB2 i+a. .

П8

где hB - высота кольцевого выступа,

h 61 - высота упорного бурта на фланце с выступом;

ГШ2 высота упорного бурта на фланце

без выступа;

д- зазор между выступом и кольцевым фланцем без выступа, при этом ложементы наружного резервуара выполнены армированными волоконным наполнителем, волокна которого ориентированы в соответствии с геодезическими линиями наружного профиля внутреннего резервуара и снабжены укрепленными в торцевой части каждого ложемента кольцевыми слоями стбклоленты, а

на уровне размещения одного слоя ленточного армирования укреплены кольцевые слои тканевого наполнителя по всей длине Стенки внутреннего резервуара.

Изобретение позволяет повысить герметичность верхнего запорного днища, ме- ханическую прочность наружного резервуара, надежность контейнера, обеспечивает взаимозаменяемость внутреннего резервуара и продлевает продолжительность эксплуатации контейнера.

На фиг. 1-3 представлена предлагаемая конструкция контейнера для транспортирования высокочистых агрессивных жидкостей,

Контейнер 1 включает внутренний цилиндрический вертикальный фоторопласто- вый резервуар 2 с загрузочным отверстием 3, имеющим отбортовку 4, и верхним запорным днищем 5, установленный на ложементы б наружный резервуар 7, Наружный резервуар выполнен из полимерно-волокнистого материала и снабжен защитным бортиком 8 с крышкой 9.

Верхнее запорное днище имеет выполненный по его периферии кольцевой паз 10

под отбортовку загрузочного отверстия

внутреннего фторопластового резервуара.

Для фиксации и герметизации верхнего

запорного днища контейнер снабжен кольцевыми фланцами 11 и 12, первый из которых имеет кольцевые выступ 13 высотой hB и упорный бурт 14 высотой h&i , а второй - ответный бурту 14 кольцевой же бурт 15 высотой Нб2 . Зазор между выступом 13 и

фланцем 12 составляет величину д.

Соотношение высот элементов фланцев в свободном состоянии определяется зависимостью

.ai+a.

MB

для использования которой по величине внутриконтейнерного давления, геометрическим и механическим характеристикам отбортовки и кольцевых фланцев предварительно рассчитывается оптимальный зазор д,

Ложементы б являются структурной ча- стью полимерно-волокнистого наружного резервуара и выполнены армированными волоконным наполнителем 16, волокна которого ориентированы в соответствии с геодезическими линиями наружного профиля внутреннего резервуара и снабжены укрепленными в торцевой части каждого ложемента кольцевыми слоями стеклоленты 17. На уровне размещения одного (верхнего) слоя ленточного армирования укреплены кольцевые слои тканевого наполнителя 18 по всей длине стенки внутреннего резервуара

Таким образом, стенки наружного резервуара имеют комбинированную воло- конно-тканевую схему армирования с локальным подкреплением торцевых частей ложементов, что обеспечивает высокую механическую прочность контейнера и сохранность термопластичного внутреннего резервуара при перевозке агрессивных жидкостей.

В нижней части внутреннего резервуара выполнен дренажный канал с отбортов- кой, снабженный фланцевым затвором, аналогичным имеющемуся на верхнем запорном днище контейнера и содержащим пробку 19 с кольцевым фланцами 20 и 21 с кольцевыми ответными буртами и выступом Дренажный канал используется для удаления травильного технологического раствора, которым обрабатывается внутренний резервуар перед очередной загрузкой высокочистых жидкостей,

Для заправки жидкостями контейнер имеет сифон 22, вентили 23 и контрольный штуцер 24.

Крышка 9 закрепляется на бортике 8 с помощью замков 25

Нижний торец контейнера закрывается пылезащитной пластиковой крышкой 26.

Выбор размерного соотношения между конструктивными элементами кольцевых фланцев обусловлен необходимостью обеспечения герметичности затворов с термо- пластичными обтюраторами, для чего в процессе эксплуатации контейнера требуется поддерживать контактное давление уплотнения превышающим предел текучести фторопласта.

Суммарная высота двух буртов, предотвращающих Естречный разворот кольцевых фланцев в процессе подачи в контейнер внутреннего давления, выбирается меньшей высоты выступа на нормированную вёличину, которая определяется с одной стороны, необходимостью обеспечения взаимного контактирования буртов во всех режимах эксплуатации, а, с другой - условием минимизации, исключающим передавливание фторопласта отбортовок загрузочного отверстия и дренажного канала при затяжке фланцевых соединений.

Указанные ограничения выполняются при соотношении высот буртов и выступа в соответствии с вышеприведенной формулой, для использования которой предварительно определяется величина зазора между выступом и кольцевым фланцем без выступа.

Порядок расчета фланцевых затворов контейнера выглядит следующим образом: рассчитать максимальный допустимый угол поворота при нагружении кольцевых фланцев; рассчитать минимальный необходимый угол поворота кольцевых фланцев, обеспечивающий герметичность затвора; назначить конструктивные допуски на размеры отбортовок и буртов; определить максимальный возможный угол поворота кольцевых фланцев при нагружении и проверить соблюдение условия прочности фланцев, рассчитать величину зазора между выступом и кольцевым фланцем без выступа; назначить допуск на высоту выступа; рассчитать номинальные высоты выступа и буртов; определить усилие затяжки кольцевых фланцев.

Снабжение контейнера кольцевыми фланцами с размерно связанными между собой кольцевыми выступом и упорными буртами обеспечивает герметичность и надежность конструкции запорного днища.

Выполнение ложементов наружного резервуара армированными волоконным наполнителем геодезической структуры с подкреплением в торцевых частях кольцевыми слоями стеклоленты и с укреплением поверх волоконно-ленточного армирования кольцевых слоев тканевого наполнителя по всей длине стенки внутреннего резервуара обеспечивает высокую механическую прочность контейнера, что также повышает его надежность и увеличивает сроки эксплуатации.

Заправка контейнера осуществляется путем подачи жидкости по сифону 22 открытием вентиля 23. Контроль степени заполнения производится через контрольный штуцер 24. Открытием второго вентиля 23 во внутренний резервуар подается транспортировочная газовая подушка, создающая над зеркалом жидкости избыточное эксплуатационное давление, а также удаляющая перевозимый продукт при опорожнении контейнера давлением вытеснения.

Для защиты арматуры верхнего запорного днища в процессе транспортирования контейнера на бортике 8 закрепляется крышка 9 с помощью замков 25.

Формула изобретения Контейнер для транспортирования высокочистых агрессивных жидкостей, включающий внутренний цилиндрический вертикальный фторопластовый резервуар с загрузочным отверстием, имеющим отбор- товку, и верхним запорным днищем, и уста- новленный на ложементы наружный резервуар с защитным бортиком с крышкой из полимерно-волокнистого материала, о т- личающийся тем, что, С целью увеличения сроков эксплуатации и повышения надежности, верхнее запорное днище имеет выполненное по его периферии кольцевой паз для раз мещения отбортовки загрузочного отверстия внутреннего фторопластового резервуара и снабжен кольцевыми фланцами для фиксации и герметизации верхнего запорного днища, один из которых имеет кольцевые выступ и упорный бурт, а другой - кольцевой бурт, причем Т

1д

15

фиг. 2

кольцевые выступы и упорный бурт выполнены так, что соотношение их высот определяется формулой

hei +h&2 hB

1 +6

где hB - высота кольцевого выступа;

hei - высота упорного бурта на фланце с выступом;

hes - высота упорного бурта на фланце без выступа;

д - зазор между выступом и кольцевым фланцем без выступа, при этом ложементы наружного резервуара выполнены армированными волоконным наполнителем, волокна которого ориентированы в соответствии с геодезическими линиями наружного профиля внутреннего резервуара и снабжены укрепленными в торцевой части каждого ложемента кольцевыми слоями стеклоленты, а на уровне размещения одного слоя ленточного армирования укреплены кольцевые слои тканевого наполнителя по всей длине стенки внутреннего резервуара.

фиг.З

Использование: изобретение относится к перевозке химикатов особой чистоты и позволяет повысить герметичность, продолжительность эксплуатации и механическую а прочность контейнера благодаря наличию кольцевых фланцев для фиксации и герметизации верхнего запорного днища, один из которых имеет кольцевой выступ и упорный бурт, а другой -упорный бурт, соотношение высот которых определяется формулой (Нб1+Нб2), где.Ьб1; hea высоты буртов кольцевых фланцев, hB - высота кольцевого выступа; д- зазор между выступом и кольцевым фланцем без выступа, и армированию ложементов защитного корпуса волоконным наполнителем, Ориентированным по геодезическим наружному профилю корпуса линиям, а также размещению поверх одноуровневого волоконно-ленточного армирования ложементов по всей протяженности защитного корпуса кольцевых слоев тканевого наполнителя. 3 ил. w Ј