резервуар для жидкостей

Формула изобретения

Резервуар для жидкости, содержащий эластичную замкнутую оболочку, состоящую из верхнего и нижнего полотнищ, на верхнем из которых размещены крышка люка-лаза со сливоналивной горловиной и размещенным внутри оболочки приспособлением для повышения полноты слива с проточными отверстиями, отличающийся тем, что приспособление для полноты слива выполнено в виде пространственной жесткой конструкции, закрепленной по периметру люка-лаза и имеющей диаметральную жесткую вертикальную перегородку, при этом габаритные размеры приспособления для полноты слива определяют по следующим зависимостям:

D" = (0,8 ... 2,2) D;

M = (0,8 ... 2,5) S;

B = (0,2 ... 0,4) d,

где D" - внешний диаметр приспособления для полноты слива;

D - внешний диаметр кольца крепления крышки люка-лаза;

M - суммарная площадь проточных отверстий в боковых стенках приспособления для полноты слива;

S - площадь сечения сливоналивной горловины;

B - высота диаметральной жесткой вертикальной перегородки под сливоналивной горловиной;

d - внутренний диаметр сливоналивной горловины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к большим контейнерам, в частности к эластичным (мягким) резервуарам, предназначенным для хранения и транспортирования жидкостей, в том числе нефтепродуктов, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.

Известен эластичный резервуар (далее - "резервуар") для хранения и перевозки жидкостей, представляющий собой герметичную замкнутую оболочку подушкообразной формы, снабженную сливоналивной горловиной [1].

Имеющийся опыт эксплуатации резервуаров такого типа показал наличие несливаемого остатка жидкости в резервуаре; величина остатка 5...10% от номинальной вместимости резервуара вследствие изменения формы резервуара при окончании процесса слива жидкости.

Этот недостаток устранен в известном резервуаре, представляющий собой герметичную замкнутую оболочку подушкообразной формы со сливоналивной трубкой, достигающей дна резервуара, причем для закрепления трубки использована специальная конструкция, смонтированная внутри резервуара (а.с. СССР N 313753 [2]).

Данное устройство позволяет удалять жидкость из резервуара, но значительно усложняет конструкцию резервуара и вызывает дополнительные трудозатраты на монтаж трубки перед операциями эксплуатации и обслуживания резервуара.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению (прототипом) является резервуар для жидкости, содержащий эластичную замкнутую оболочку, состоящую из верхнего и нижнего полотнищ, на верхнем полотнище которой размещены крышка люка-лаза со сливоналивной горловиной и приспособление для повышения полноты слива, размещенное внутри оболочки, причем приспособление выполнено в виде перфорированной телескопической трубы с проточными отверстиями и вмонтирована в сливоналивную горловину (а.с. СССР N 1292502A1 [3]).

Недостатками данного устройства являются дополнительные трудозатраты на его монтаж перед началом эксплуатации резервуара, а также низкая надежность, обусловленная наличием подвижных деталей в устройстве, которые в процессе эксплуатации резервуара подвержены перекосам и заклиниванию.

Технический результат - упрощение эксплуатации и повышение надежности резервуара.

Этот результат достигается тем, что в известном резервуаре для жидкости, содержащем эластичную замкнутую оболочку, состоящую из верхнего и нижнего полотнищ, на верхнем полотнище из которых размещены крышка люка-лаза со сливоналивной горловиной и размещенным внутри оболочки приспособлением для повышения полноты слива с проточными отверстиями, согласно изобретению приспособление для полноты слива выполнено в виде пространственной жесткой конструкции, закрепленной по периметру люка-лаза и имеющей диаметральную жесткую вертикальную перегородку, при этом габаритные размеры приспособления для полноты слива определяют по следующим зависимостям:

D"=(0,8 ... 2,2) D;

M=(0,8 ... 2,5) S;

B=(0,25 ... 045) d,

где D" - внешний диаметр приспособления для полноты слива;

D - внешний диаметр кольца крепления крышки люка-лаза;

M - суммарная площадь проточных отверстий в боковых стенках приспособления для полноты слива;

S - площадь сечения сливоналивной горловины;

B - высота диаметральной жесткой вертикальной перегородки под сливоналивной горловиной;

d - внутренний диаметр сливоналивной горловины.

На фиг. 1 показан резервуар для жидкости (продольный разрез); на фиг. 2 - приспособление для полноты слива.

Отличительным признаком предлагаемого резервуара от указанного выше известного резервуара является то, что приспособление для полноты слива не имеет подвижных деталей и монтируется в заводских условиях.

Суть предлагаемого изобретения в том, что сечение (внутри резервуара) для прохода жидкости из-за изменения формы резервуара в процессе выкачки не уменьшается вследствие наличия в приспособлении для повышения полноты слива сквозных отверстий (каналов).

Резервуар 1 для жидкости содержит эластичную замкнутую оболочку, состоящую из скрепленных между собой верхнего 2 и нижнего 3 полотнищ, сливоналивную горловину 4 с внутренним диаметром d проходного сечения, расположенную на крышке 5 люка-лаза, причем крышка 5 люка-лаза установлена снаружи резервуара на верхнем полотнище 2 оболочки и прикреплена к полотнищу металлическим кольцом 6. Внутри резервуара под крышкой 5 люка-лаза установлено приспособление 7 для повышения полноты слива жидкости из резервуара, выполненное в виде пространственной жесткой конструкции кольцеобразной формы. Кольцо 6 крепления крышки 5 люка-лаза и приспособление для полноты слива имеют внешние диаметры соответственно D и D" и соединены между собой шпильками 8. Соотношения диаметров определяются из выражения D"=(0,8 ...2,2)D. По периметру кольцевой части в вертикальной стенке приспособления 7 выполнены отверстия (каналы) 9, их площадь M соотносится с площадью сечения горловины как S (0,8. . .2,5), где S - площадь сечения сливоналивной горловины 4. Для ограничения возможности приближения горловины к нижнему полотнищу внутри периферийной части приспособления 7 выполнена диаметральная вертикальная перегородка 10 с высотой в центральной части под сливоналивной горловиной B= (0,2. . . 0,4)d. Высота периферийной части приспособления 7 рассчитывается известным способом исходя из возможности размещения радиальных проходных отверстий или радиальных каналов с заданной суммарной площадью по величинам D"и S.

Приспособление для полноты слива может быть выполнено из распространенных машиностроительных материалов, стойких к воздействию жидкости, например, стали сортовой коррозионно-стойкой, жаростойкой и жаропрочной марки 12X18H10T (ГОСТ 5949-75. Сталь сортовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная). Возможны варианты выполнения приспособления 7 с отверстиями (каналами) 9 неравного размера, где отверстия больших размеров (большая степень перфорации) направлены в конец резервуара, противоположный месту отбора жидкости.

Резервуар работает следующим образом.

К сливоналивной горловине 4 присоединяется рукав (шланг), подводящий жидкость, и осуществляют наполнение резервуара 1. Приспособление для повышения полноты слива, закрепленное под люком-лазом внутри оболочки, перемещается вверх вместе со сливоналивной горловиной 4.

Во время слива жидкости из резервуара 1 из-за движения жидкости вокруг сливоналивной горловины 4 внутри резервуара в области 5 люка-лаза образуется пониженное давление, которое меньше атмосферного давления. По достижении критического уровня жидкости в резервуаре сливоналивная горловина 4 с присоединенным с внутренней стороны резервуара приспособлением 7 для полноты слива прижимается к нижнему полотнищу 3 под воздействием перепада давлений. При этом не происходит перекрытия проходного сечения непосредственно под сливоналивной горловиной 4 и люком-лазом, и слив жидкости из резервуара продолжается без снижения производительности сквозь отверстия 9 в боковой поверхности периферийной части приспособления 7.

Для обоснования габаритных размеров приспособления для полноты слива были проведены испытания резервуара МР-25 (вместимость 25 м⁵) с различными габаритными размерами приспособления 7 (табл. 1), при этом внешний диаметр кольца 6 крепления крышки 5 люка-лаза МР составляет D=0,52 м, а внутренний диаметр сливоналивной горловины d=0,098 м. Заполнение и опорожнение резервуара во время испытаний проводились автомобильным бензином А-76 посредством мотонасосной установки МНУГ-80 при подаче не менее 80 м⁵/ч.

Как видно из табл. 1, максимальная полнота слива достигается с применением приспособления, габариты которого рассчитаны исходя из заявляемого соотношения

D"=(0,8 ... 2,20) D;

M=(0,8 ... 2,5) S;

B=(0,2 ... 0,4) d,

а именно при использовании макетов 2.2...2.5, 3.1...3.5, 4.1...4.5, 5.1. ..5.5. Дальнейшее увеличение размера D" не повышает полноту слива, но вызывает ухудшение эксплуатационных свойств приспособления для полноты слива.

В табл.2 приведены результаты испытаний резервуара МР-25, в котором было использовано приспособление для полноты слива по макету 3.5 (см. табл.1). Как видно из табл. 2, отсутствие подвижных деталей в приспособлении для полноты слива позволяет повысить надежность работы резервуара. Новым относительно прототипа является отсутствие в условиях эксплуатации дополнительных трудозатрат на монтаж приспособления в резервуар и исключение операции оборудования приямка под резервуар. Изготовление приспособления 7 для полноты слива не требует сложных технологических операций и может быть произведено широко распространенным машиностроительным оборудованием.

Проведенные испытания подтвердили работоспособность и высокую эффективность заявляемого устройства.

Таким образом, предложенное техническое решение отвечает критериям изобретения: новизна (наличие отличия от прототипа в виде конструктивного исполнения приспособления 7); изобретательский уровень (авторами не обнаружено в научно-технической литературе и технической документации такого конструктивного исполнения приспособления) и промышленная применимость.

Источники информации

1. Магула В.Э. и др. Судовые мягкие емкости. - Л.: Судостроение, 1978, с. 162 и 163.

2. Авторское свидетельство СССР N 313753, B 65 D 88/16, 1960.

3. Авторское свидетельство СССР N 1291502A1, B 65 D 88/16, 1985.

4. Сталь сортовая коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная. - ГОСТ 5949-75.