Контейнер Советский патент 1993 года по МПК B65D85/50 B65D88/00 

Изобретение относится к упаковке, предназначенной для длительного хранения изделий, преимущественно тяжеловесных, например двигателей внутреннего сгорания, турбин, насосов и т.п.

Целью изобретения является повышение надежности хранения груза в условиях резких перепадов температур путем предотвращения выпадения сконденсированной атмосферной влаги на груз.

На чертеже изображен предлагаемый контейнер, разрез.

Контейнер включает днище 1, крышку 2 и стенки 3. выполненные из многослойного теплоизолирующего и герметизирующего материала. В днище 1 установлен протектор 4, а в крышке 2 - протектор 5 и труба 6, выполненная из теплоизолирующего материала. Протекторы 4 и 5 имеют дисковое оребрение 7 и сквозные отверстия 8, соединяющие внутреннюю полость контейнера с внешней. Под протектором 5 установлен конденсатоотводчик 9, включающий тарелку 10, стойку 11 и обратный клапан 12. Внутри контейнера расположено хранящееся изделие 13. Контейнер установлен на опорах 14 основания 15 неотапливаемого складского помещения.

Хранение в предлагаемом контейнере осуществляется следующим образом.

При резком похолодании, что характерно в условиях Крайнего Севера, под действием теплового напора воздух поступает через отверстия 8 в протектор 4 извне внутрь контейнера. При прохождении протектора воздух охлаждается до точки росы. Влага, содержащаяся в нем. конденсируется и стекает по стенкам отверстий 8 вниз. Поступающий воздух перемешивается с воздухом, находящимся внутри контейнера, вступает с ним в теплообмен и нагревается. При этом, частично контактируя с изделием, он также нагревается от изделия и поэтому влаговыделения не происходит. При нагревании поступающего воздуха снижается его влажность. Избыток воздуха выходит через вентиляционные отверстия 8 протектора 5 наружу. Влаговыделения внутри контейнесл

00

ю ю

00 4 СЛ

pa не происходит, так как воздух отдал избыток влаги при теплообмене с протектором А и кроме того нагрелся, еще более снизив влагосодержание.

Протектор 4, исходя из условий теплообмена, должен иметь минимальный теплообмен с внутренним объемом контейнера и максимальный теплообмен с внешней средой. В этой связи протектор 4 выполнен с конусообразным дисковым оребрением 7, причем узкая часть конуса должна быть обращена к днищу 1 контейнера.

Оребрение протекторов увеличивает эффективность теплообмена при резком изменении температуры и гарантирует работоспособность протекторов в самых тяжелых условиях.

При резком потеплении происходит следующее.

Теплый воздух поступает через отверстия 8 протектора 5 извне внутрь контейнера, вступает в теплообмен с поверхностью холодного протектора 5, влага, содержащаяся в нем, конденсируется и стекает по стен- кам отверстий 8 в тарелку 10 конденсатоотводчика. Под воздействием напора столба жидкости обратный клапан 12 открывается и избыток конденсата стекает наружу через дренажное отверстие 9. Наличие клапана 12 предотвращает перетекание воздуха извне внутрь контейнера через дренажное отверстие 9.

Холодный воздух внутри контейнера перемешивается с поступающим теплым воздухом, уже отдавшим влагу, и его избыток вытесняется через отверстия 8 протектора 4 наружу. Влаговыделения внутри контейнера также не происходит.

Кроме того, с целью увеличения теплового напора в крышке 2 может быть установ- лена труба 6 из теплоизолирующего материала. Это мероприятие позволяет увеличить разность высот на входе и выходе потока и тем самым компенсировать гидравлические потери при перетекании воздуха через отверстия 8 протекторов 4 и 5.

То, что труба выполнена из теплоизолирующего материала, предотвращает влаго- выделение на ее поверхности.

Тепловой напор в протекторе 4 определяется разностью температур вне и внутри контейнера и разностью высот на входе и на выходе потока

Р - Н (ув - ун),

где Н - разность высот на входе и выходе потока; в случае установки трубы 6 разность высот увеличивается до значения

ув - плотность воздуха внутреннего объема. кг/м3;

ун - плотность воздуха внешнего объема, кг/м3.

Плотность воздуха в зависимости от температуры определяется зависимостью:

и-и,223

П У°273+Г где t - температура воздуха, °С.

Количество воздуха, проходящего через каналы, определяется зависимостью: 2826vD2Z,

где v - скорость воздуха я каналах, м/с;

D - диаметр каналов, м;

2 -число каналов.

Скорость воздуха в каналах может быть подсчитана по формуле

0

5

0

5

0

5

0

5

f

TfrP

еЈ + 0,61 +0,02I/O

где еЈ- сумма коэффициентов местных потерь трубопровода естественной вентиляции, при отсутствии трубопровода fc 0,5;

I - длина трубопровода, м.

Потребная площадь теплообмена

с Q

L. is; . .

KAt

где К - коэффициент теплопередачи;

At- температурный напор {разность температур вне и внутри контейнера),

Q - отдаваемое воздухом количество теплоты

Q Су(в At,

где С - теплоемкость воздух, ккал/(кг-°С). Объединив эти зависимости, получим

F -Jr2826CyZD2x

Кt

5648 Н (зтТхт- -crrvVr) -Мв273 -f- tn /

7,1 ПншП/о

С другой стороны, площадь теплообмена определяется зависимостью

F DIZ.

Эти уравнения являются исходными для определения потребных геометрических размеров и количества отверстий.

При расчете назначаются диаметр, количество и длина отверстий 8 протекторов 4 и 5, исходя из условия превышения тепловым напором общих потерь на гидравлическое сопротивление в протекторах. При этом площадь теплообмена протекторов 4 и 5 должна превышать площадь, потребную для восприятия протектором заданного перепада температур при заданной скорости воздуха в отверстиях 8, определяемой тепловым напором.

Для ламинарного течения потери в каналах определяются формулой Пуазейля- Гагена

. 32 г I v v

Птр -Т-

Я D

где v- коэффициент кинематической вязкости.

Таким образом, должно выполняться условие:

). g D

Далеэ, теплообмен через отверстия s протекторе должен быть интенсивнее, чем теплообмен через стенки контейнера. Из этого условия определяем толщину, количество слоев ii материал (по коэффициентам теплопередачи слоен),

Теплопотери через стенки контейнера

Олсп At,

где К- - коэффициент теплопередачи через многослойную изоляцию,

К --1- -

1 1 + у он4,-, /,+«,

где п, - коэффициент телло:.ере;|... от наружной поверхности к пнеин-ти среде, ккал/();

гд, -- то же от внутреннего объема гюзду- ха к внутренней поверхности;

д- гопщмня изоляции м;

А- коэффициент теплопроводности изоккапляционного мэтерир.л-з,.

м ч ° С

Таким обрьаом, из условия Q Опот определяем минимальную толщин1/, материал и количество слоев изоляции.

Имеется еще одно условие, определяющее минимальный диаметр отверстий протектора: сконденсировавшаяся влага должна беспрепятственно сгпкат - по стенкам каналов. Позтиму принимаем: D 1..,5 мм. Приведенные зависимости, оо-пораых, подтверждают р&л/;ьнос ь процессов теплообмена между наружным г. -чпухом. протектором, стенками контейнера, внутренним воздухом и т.п. / тем самым доказывают работоспособность конструкции и, во-вторых, позволяет определить конструктивные параметра: дпзметр, длину и количество отверстий 8 в протекторах 4 п 5, толщину и слош:ог,г.. сгс Юк контейнера и т.п.. исходя из vr/ Oti;. обеспечения максимальной эффективности работы конст- рухцим.

По сравнению с прототипом, тарой по пгп св. ivfc J5S223, предлагаемый контейнер

5 иг.-eft- 6оу1ьшую надежность длительного хргЭгрЗния упакованных изделий в условиях лезких перепадов температур, что уяпяктор- мо. например, я;|й Крайнего Севера, Путем ) rujoueccoE тег юобмена выявлены

0 условия, прбдотпрзщающие олзговыделе- Н - е р.нутрм контейнера, и предложена расчетная методикз, позволяющая определить осно; ные конструктивные элементы кон- (-рэ и протектора, Расчеты позволят

5 обзспс1 1.-;Ti работоспособность конструкции с пыг.окой эффективностью п широком р - .-с, изменения параметрог) аткосфеГ -(.

Uii1 о р м л о изобретен t-. п

. Коитг; ;нс;Т, Вг / юча;ощ| й корпус с р.ентпп.чци)ныг. гпъ«рс ием протектор,

. -v-.lKl.urir. i lOCriOflHHf- i i .OIJ.:MM

.-,--;;iОГ, On;ef4 : 0 . КС; 1ДеНСгГГОСНйС;,ЧЧ.1К,

Ь i { , ( f ;i i :-,, . f l С Н Т ЭМ, iTC. С L .e/ iblO

Г1- : |;;НИ5 .. КПОСТИ Х аНСг- И ГрУЗи В

ус;:оги- 5:ч ркл;: х nepena Oii темлс-; .-атур пу- | - ;п)::-.чогррйще и-1я -ыгзаденмя схонденси Os;;-; :;; ,ТМОСфеП:1да ОЛЗГ И Н-Г. Груй. Ori

0 г.нпО.-:-.е1-; дополни юльным проieiciopow, выполнен ;-з многослойного теплоизолирующего и герметизирующего матери a. uv. ; крышке корпус;: выполнено ).1телькпо :;е::vил.чцианное отиер5 сгче, под которым установлен дополнитеГ|Ь- ный протоктор, при oTGfa основное понти/ Л Аио;пю& orsepciMc paaMoiuciio в дн-iL j;} корпуг.п. л кзждый лъ протекгорос . о ..ьг ycT/mofi/ .enHbi.. i с 3f:oOpO ;v;

0 CT:j,r,i:o с г;оследой тель;;о углепь- и ;-:о-мл. ;;с« пгзерх дмамотрам1|, и конденсз- тоотг.одчи.у гтг йь.

Д|-,по.,и Ггельиыгл протектооог- ; i-i -;,. ;eev об- pars t- клапгм-f.

5 .. Kt iiTfii iep пс п. :. с У .: :;; ; ;t ю u; , i йс FI тс ;. :rc Ui снабжен при 1 ;сеоо;,е;;иег ; для упоп; енпя гепловог О напора основного про 10 гора. ;;ыполненны з L: г:яде грубы иь тепло оолирующогг. Msrepi-i /to -: устзноо0 ден Г-;-1 :-:од дополнительным пе;:т ;лцио -:- иым ui F.-ciO ..Ti eM,

V4y W4V44s 44

Использование: при хранении изделий в контейнерах в условиях резких перепадов температур. Сущность изобретения: контейнер состоит из корпуса, выполненного из многослойного теплоизолирующего и герметизирующего материала, в крышке и днище корпуса выполнены вентиляционные отверстия, под которыми установлены протекторы, каждый протектор образован установленными с зазором на стержне дисками с последовательно уменьшающимися вверх диаметрами. В корпусе под протектором установлен конденсатоотводчик, имеющий обратный клапан. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.