контейнер-цистерна

Формула изобретения

Контейнер-цистерна, содержащий оболочку и сосуд в ней, по концам опертый на две пары низкотеплопроводных опор, расположенных под углом к вертикальной оси цистерны, а также узел фиксации сосуда от транспортных нагрузок в продольном направлении в виде одного жесткого стержня, имеющего по концам пространственные шарниры, отличающийся тем, что узел фиксации от продольных нагрузок установлен на центральной оси цистерны, причем один пространственный шарнир закреплен на днище и размещен внутри сосуда в полости, сообщенной с изолирующим пространством цистерны, а другой - на днище оболочки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цистерне для хранения и транспортирования жидкостей и может быть использовано на железнодорожном, автомобильном и водном транспорте, в частности, к креплению сосуда в оболочке цистерны, предназначенной для криогенной жидкости.

Известен контейнер-термоцистерна для хранения и транспортирования затвердевающих жидкостей, включающий каркас, цилиндрический котел, жестко закрепленный в несущих торцовых рамах каркаса силовыми раскосами, теплоизоляционное покрытие, выполненное из отдельных теплоизолирующих листов, расположенных между котлом и кожухом.

К недостатку приведенного устройства следует отнести невозможность использования его для криогенных жидкостей, требующих теплоизоляции на основе вакуума (RU, патент 2099261 С1, 6 В 65 D 88/12, 5/00; 1992).

Известен также контейнер-цистерна для хранения и транспортирования жидкостей, в котором крепление цистерны силовыми переходными обечайками к торцевым рамам каркаса аналогично креплению в заявляемом контейнере-цистерне, а именно, одна из переходных обечаек выполнена цельной, а другая - составной (RU патент 2215677 С2, МПК 7 B 65 D 88/12, заявитель ОАО «Уралкриомаш», г. Нижний Тагил, Свердловской области).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является цистерна для сжиженных газов (RU патент 2032848 С1, МПК 6 F 17 C 13/08, 3/00, заявитель ОАО «Уралкриомаш», г. Нижний Тагил, Свердловской области).

Цистерна содержит оболочку и сосуд в ней, опертый по концам на две пары низкотеплопроводных опор. Опоры расположены под углом к вертикальной оси цистерны. Сосуд зафиксирован от продольных нагрузок в обоих направлениях одним жестким стержнем, размещенным в нижней части изолирующего пространства цистерны.

Стержень имеет по концам пространственные шарниры, один из которых закреплен на сосуде, другой - на оболочке. Сосуд прижат к опорам и зафиксирован от поворота вокруг продольной оси подпружиненным упором, закрепленным на сосуде.

К недостатку приведенного устройства следует отнести потребность значительных зазоров между сосудом и оболочкой для размещения жесткого стержня, что в условиях контейнерных перевозок ведет к уменьшению полезной емкости сосуда из-за невозможности увеличения габаритов каркаса, оговоренных стандартами ИСО в соответствии с правилами изготовления контейнеров Морского Регистра.

Задачей, решаемой изобретением, является создание конструкции контейнера-цистерны с максимальным полезным объемом.

Это достигается тем, что в контейнере-цистерне, содержащем оболочку и сосуд в ней, по концам опертый на две пары низкотеплопроводных опор, расположенных под углом к вертикальной оси цистерны, а также узел фиксации сосуда от транспортных нагрузок в продольном направлении в виде одного жесткого стержня, имеющего по концам пространственные шарниры, узел фиксации установлен на центральной оси цистерны, причем один пространственный шарнир закреплен на днище и размещен внутри сосуда в полости, сообщенной с изолирующим пространством цистерны, а другой - на днище оболочки.

Размещение узла фиксации сосуда от транспортных нагрузок в продольном направлении вдоль центральной оси цистерны позволяет разместить жесткий стержень с обеспечением минимально возможного зазора между сосудом и оболочкой, достигая максимально полезного объема сосуда в контейнере-цистерне.

На фиг.1 представлен контейнер-цистерна, общий вид;

На фиг.2 - контейнер-цистерна, вид сбоку А:

На фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.1;

На фиг.4 - выносной элемент В на фиг.1;

На фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1;

На фиг.6 - выносной элемент Д на фиг.1.

Контейнер-цистерна содержит цистерну 1, включающую оболочку 2 и сосуд 3 с днищами 4, 5 соответственно, две прямоугольные торцовые рамы 6, через центры которых проходит продольная ось цистерны, переходные силовые обечайки 7 и 8, связанные посредством сварного соединения с днищами 4 оболочки 2 и торцовыми рамами 6.

Расположенные с каждой торцовой стороны цистерны 1 четыре опорные балки 9, закрепленные на углах торцовых рам 6 и оболочки 2 цистерны 1. Переходные силовые обечайки выполнены цилиндрическими. Одна из переходных обечаек 7 выполнена цельной, а другая обечайка 8 составной.

Каждая прямоугольная торцовая рама 6 содержит верхнюю и нижнюю поперечины 10 и 11, две вертикальные стойки 12 и 13, закрепленные по углам грузозахватные элементы 14 и угловые распорки 15.

Сосуд 3 расположен в оболочке 2 и опирается по концам на две пары низкотеплопроводных опор 16, расположенных в оболочке 2 под углом к вертикальной оси цистерны 1.

От вертикальных перемещений сосуд 3 удерживается четырьмя подпружиненными цепями 17, один конец которых закреплен к сосуду 3, а другой - к оболочке 2.

Узел фиксации сосуда 3 относительно оболочки 2 от транспортных нагрузок в продольных направлениях выполнен в виде одного жесткого стержня 18, установленного на центральной продольной оси цистерны 1 и имеющего по концам пространственные шаровые шарниры 19 и 20.

Длина стержня 18 определяется требованием минимального теплопритока к продукту.

Один шаровой шарнир 19 расположен внутри сосуда 3 и закреплен на днище 5 сосуда 3 посредством переходной детали в виде трубы 21, внутренняя полость 22 которой сообщена с изолирующим пространством 23 цистерны 1, второй шаровой шарнир 20 закреплен на днище 4 оболочки 2.

Собранная и испытанная на растяжение и сжатие продольная тяга с шаровыми шарнирами 19, 20 и стержнем 18 посредством переходной детали 21 соединяется сваркой с днищем 5 сосуда 3.

Законченное таким образом днище 5 приваривается к предварительно изготовленной обечайке сосуда 3.

Затем сосуд 3 закатывается в обечайку оболочки 2. Устанавливается днище 4, которое приваривается к обечайке оболочки. Корпус шарнира 20 размещается в опоре 24 днища 4 и приваривается, герметизируя изолирующее пространство 23 цистерны 1.

Техническая документация на контейнер-цистерну с использованием заявленного устройства одобрена Главным Управлением Российского Морского Регистра Судоходства. В настоящее время изготавливается опытный образец.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет разместить крепление сосуда в оболочке от воздействия продольных транспортных нагрузок с обеспечением минимально возможного зазора между сосудом и оболочкой, достигая максимального полезного объема сосуда в контейнере-цистерне.