Цистерна

Цистерна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к цистернам для транспортирования жидкого топлива, масла или любой жидкости в условиях механических перегрузок и может быть использовано в автоцистернах, преимущественно в автотопливозаправщиках.

За аналог заявляемого изобретения принято известное средство того же назначения - цистерна-полуприцеп, содержащая корпус, разделенный перегородками с проемами на отсеки (Описание изобретения к А.с. №850432, МПК 3 В 60 Р 3/22; В 62 D 53/06, 1979 г., БИ №28, 30.07.81).

Наиболее близким аналогом того же назначения, что и заявляемое изобретение является техническое решение - автоцистерна, содержащая емкость с поперечными перегородками, установленными по полному сечению емкости, в которых выполнены отверстия с возможностью прохода сквозь них при обслуживании (Описание изобретения к А.с. №1451075, МПК 4 В 65 D 88/12).

Однако к недостаткам известных технических средств как аналога, так и прототипа относятся недостаточная конструктивная и функциональная надежность.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение конструктивной и эксплуатационной надежности цистерны.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении устойчивости конструкции цистерны к знакопеременным нагрузкам, таким как прогиб и крутильные колебания, и снижение волнения жидкости в цистерне.

Сущность изобретения - цистерны, содержащей емкость с поперечными перегородками, жестко установленными по полному сечению емкости, в которых выполнены отверстия с возможностью прохода сквозь них при обслуживании, и люк для верхней заправки топлива, состоит в том, что отверстия в поперечных перегородках расположены в шахматном порядке, а цистерна выполнена с переменным по длине поперечным сечением, с увеличением ее донной части и образованием в продольном вертикальном сечении V-образного донного участка, на сторонах которого установлены клапан приема топлива и клапан выдачи топлива, по всей длине V-образного донного участка выполнен сборник с дополнительной полостью, образованной двойным дном, которая снабжена штуцерами, с возможностью прокачки горячей воды для разогрева водного осадка и пробка для ее осушения, в самой нижней части сборника последовательно установлены краны с возможностью осушения и взятия контрольной пробы сборника, а в его торце установлен кран слива топлива, на боковых поверхностях цистерны выполнены повторяющие ее конфигурацию в продольном сечении плоские срединные участки, на которых закреплены выгнутые накладки, образующие с поверхностью цистерны полости, цистерна выполнена из нержавеющей стали аустенитного класса.

Под крышкой люка верхней заправки топлива установлена воронка со сливной трубой, не доходящая до дна цистерны на 200 мм.

Люк верхней заправки топлива расположен в последнем отсеке цистерны.

Конфигурация выгнутых накладок выполнена тождественной конфигурации плоских срединных участков цистерны.

В нижней части выгнутых накладок выполнены индикаторные отверстия с возможностью проверки протечки топлива и конденсата из полостей.

Отверстия в перегородках выполнены овальными.

В отсеке с V-образным донным участком расположен поплавковый индикатор.

Поперечные перегородки снабжены ребрами жесткости на поверхностях, направленных от V-образного донного участка.

Ребра жесткости ориентированы на поперечных перегородках в вертикальных и поперечных направлениях и жестко закреплены перпендикулярно к ним.

В верхней части цистерны дополнительно расположены люк для установки арматуры и люк технологический с возможностью осмотра внутренних поверхностей цистерны.

В крышке люка для установки арматуры установлены дыхательные клапаны, ограничители предварительного наполнения и верхнего уровня и предохранительный клапан.

Люк для установки арматуры расположен в отсеке с V-образным донным участком.

Люк технологический расположен в переднем отсеке.

На каждой перегородке в зоне люков установлены лестничные скобы.

Из уровня техники неизвестно техническое решение с заявляемой совокупностью существенных признаков независимого пункта формулы изобретения, что подтверждает соответствие изобретения условию патентоспособности "новизна".

Существенные отличительные признаки независимого пункта формулы заявляемого изобретения для специалиста явным образом не следуют из уровня техники, что подтверждает соответствие изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 - общий вид цистерны;

на фиг.2 - то же, продольное сечение;

на фиг.3 - то же, поперечное сечение А-А;

на фиг.4 - крышка люка для установки арматуры, вид по стрелке Б;

на фиг.5 - донная часть цистерны, вид по стрелке В;

на фиг.6 - сборник, сечение Г-Г;

на фиг.7 - сборник, сечение Д-Д.

Цистерна может быть осуществлена с реализацией указанного назначения следующим образом. Цистерна выполнена с переменным по длине поперечным сечением, с увеличением ее донной части, с образованием в продольной вертикальной плоскости V-образного донного участка 1.

В емкости цистерны расположены несъемные, жестко установленные по всему ее сечению поперечные перегородки 2, разделяющие емкость цистерны на отсеки (позицией не обозначены). В каждой поперечной перегородке 2 выполнено овальное отверстие 3 (600×900) для прохода человека при контроле внутреннего состояния цистерны. Овальные отверстия 3 выполнены в поперечных перегородках 2 в шахматном порядке, то есть в каждой последующей поперечной перегородке 2 овальное отверстие 3 смещено в противоположную сторону от оси цистерны относительно предыдущей поперечной перегородки 2, смещение относительно оси 600 мм.

Поперечные перегородки 2 снабжены ребрами жесткости 4, приваренными перпендикулярно к плоскостям поперечных перегородок 2. При этом ребра жесткости 4 закреплены на сторонах поперечных перегородок 2, направленных от V-образного донного участка. Ребра жесткости 4 закреплены на поперечных перегородках 2 в продольном и поперечных направлениях. Поперечные перегородки 2 и их конструктивные особенности повышают устойчивость оболочки цистерны при статических и динамических изгибающих и крутильных знакопеременных нагрузках. Кроме того, конструкция поперечных перегородок 2 направлена на стабилизацию центра тяжести загруженной цистерны при динамических нагрузках.

В верхней части цистерны расположены три герметических люка. Люк 5 верхней заправки топлива находится в последнем отсеке цистерны. В люке 5 верхней заправки топлива под крышкой 6 установлена воронка 7 со сливной трубой 8, не доходящей на 200 мм до дна цистерны, которая предназначена для безаварийного залива топлива.

Второй люк 9 для установки арматуры находится в отсеке цистерны с V-образным донным участком. На крышке 10 люка 9 для установки арматуры установлены дыхательные клапаны 11, ограничитель 12 предварительного наполнения и ограничитель 13 верхнего уровня и предохранительный клапан 14. В отсеке с V-образным донным участком расположен поплавковый индикатор 15 со шкалой, показывающий уровень заполнения топливом.

Третий люк 16 - технологический с крышкой 17, предназначен для осмотра и очистки внутренних поверхностей цистерны, расположен в первом отсеке цистерны.

В зоне люков 5, 9, 16 на каждой поперечной перегородке 2 установлены лестничные скобы 18.

На сторонах V-образного донного участка установлены клапан 19 приема топлива и клапан 20 выдачи топлива.

По всей длине V-образного донного участка 1 установлен сборник 21 с дополнительной полостью 22, образованной двойным дном 23, которая снабжена штуцерами 24 и 25 с возможностью подвода горячей воды в дополнительную полость 22 для разогрева замерзшего водного осадка и пробкой 26 для ее осушения.

В самой нижней части сборника 21 последовательно установлены два крана 27 и 28 для осушения и взятия контрольной пробы топлива (вода есть - воды нет) из сборника 21. Последовательное установление кранов 27 и 28 обусловлено надежностью запора сборника 21. В торце сборника 21 установлен кран 29 слива топлива с заглушкой на его конце (позицией не обозначена).

Цистерна имеет форму овала в поперечном сечении с боковыми срединными плоскими участками 30 ее поверхности, которые повторяют конфигурацию цистерны в продольном сечении. Для конструктивной устойчивости боковых стенок цистерны на плоских участках 30 закреплены выгнутые накладки 31 с образованием с поверхностью цистерны полостей 32. Конфигурация выгнутых накладок 31 повторяет конфигурацию боковых срединных плоских участков 30. В нижней части выгнутых накладок 31 выполнены индикаторные отверстия 33 диаметром 6 мм для проверки возможной протечки топлива и конденсата из полостей.

Цистерна изготовлена из нержавеющей стали аустенитного класса (марки 12Х18Н10Т) сварным способом встык в среде защитных газов. Цистерна может быть изготовлена из алюминиевого сплава.

Цистерна может быть соединена с тягачом с помощью сцепного устройства со шкворнем (на чертеже не показаны).

Цистерна работает следующим образом.

Заполнение цистерны топливом происходит через клапан 19 приема топлива. Контроль налива топлива осуществляют по шкале поплавкового индикатора 15. При достижении предварительного уровня наполнения по показанию ограничителя 12 предварительного наполнения оператор наполняет цистерну от станции налива.

Налив жидкости осуществляют до достижения в полости цистерны эксплуатационной вместимости. Отсеки заполняются беспрепятственно, топливо, заполняя отсеки, вытесняет из них воздух, который сбрасывается через дыхательные клапана 11 в атмосферу.

При достижении максимального уровня по показанию ограничителя 13 верхнего уровня клапан 19 приема топлива закроется.

В случае низконапорной подачи топлива заполнение цистерны происходит через люк 5 верхней заправки топлива. В этом случае открывают крышку 6 и наконечник наливного шланга станции налива опускают в приемную воронку 7 со сливной трубой 8.

При отсоединении наливного рукава станции налива дыхательные клапана 11, установленные на люке 9 для установки арматуры, закроются.

Выдача топлива из цистерны осуществляется через клапан 20 выдачи топлива. Одновременно откроются дыхательные клапана 11, расположенные на люке 9 для установки арматуры. Топливо через фильтрующие элементы (на чертеже не указаны) клапана 20 выдачи топлива поступает на выдачу.

Количество выдаваемого топлива дополнительно контролируется поплавковым индикатором 15.

Во время знакопеременных динамических нагрузок на цистерну поперечные перегородки 2 с помощью разнесенных в шахматном порядке овальных отверстий 3 эффективно удерживают общий центр тяжести топлива от перемещений. При возможном повышении температуры пары топлива через предохранительный клапан 14 выходят в атмосферу.

При осмотре внутренних поверхностей цистерны открывают крышку 17 люка 16 технологического и по внутренним лестничным скобам 18 технические работники спускаются в цистерну и через овальные отверстия 3 проходят по всей полости цистерны.

V-образный донный участок 1 является нижним уровнем цистерны. В процессе отстоя топлива V-образный донный участок 1 служит местом сбора нерастворимых осадков и водяного конденсата, который затем собирается в сборнике 21, откуда периодически с помощью кранов 27 и 28 сливается наружу. В зимнее время водяной осадок может замерзать в сборнике 21. Замерзший осадок разогревается горячей водой, которая прокачивается через штуцера 24, 25 через дополнительную полость 22. Остатки греющей воды через пробку 26 сливается наружу.

Слив неиспользованного топлива производят через кран 29 слива топлива.

Контроль целостности оболочки цистерны под выгнутыми накладками 31 осуществляют с помощью индикаторных отверстий 33. При появлении следов топлива в полостях 32 судят о целостности оболочки цистерны.

Описанные средства и методы, с помощью которых возможно осуществление цистерны, с реализацией указанного назначения подтверждают соответствие заявленного изобретения условию патентоспособности "промышленная применимость".

1. Цистерна, содержащая емкость с поперечными перегородками, жестко установленными по полному сечению емкости, в которых выполнены отверстия, с возможностью прохода сквозь них при обслуживании и люк для верхней заправки топлива, отличающаяся тем, что отверстия в поперечных перегородках расположены в шахматном порядке, а цистерна выполнена с переменным по длине поперечным сечением, с увеличением ее донной части и образованием в продольном вертикальном сечении V-образного донного участка, на сторонах которого установлены клапан приема топлива и клапан выдачи топлива, по всей длине V-образного донного участка выполнен сборник с дополнительной полостью, образованной двойным дном, которая снабжена штуцерами, с возможностью прокачки горячей воды для разогрева водного осадка и пробка для ее осушения, в самой нижней части сборника последовательно установлены краны с возможностью осушения и взятия контрольной пробы сборника, а в его торце установлен кран слива топлива, на боковых поверхностях цистерны выполнены повторяющие ее конфигурацию в продольном сечении плоские срединные участки, на которых закреплены выгнутые накладки, образующие с поверхностью цистерны полости, цистерна выполнена из нержавеющей стали аустенитного класса.

2. Цистерна по п.1, отличающаяся тем, что под крышкой люка верхней заправки топлива установлена воронка со сливной трубой, не доходящая до дна цистерны на 200 мм.

3. Цистерна по п.1, отличающаяся тем, что люк верхней заправки топлива расположен в последнем отсеке цистерны.

4. Цистерна по п.1, отличающаяся тем, что конфигурация выгнутых накладок выполнена тождественной конфигурации плоских срединных участков цистерны.

5. Цистерна по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части выгнутых накладок выполнены индикаторные отверстия с возможностью проверки протечки топлива и конденсата из полостей.

6. Цистерна по п.1, отличающаяся тем, что отверстия в перегородках выполнены овальными.

7. Цистерна по п.1, отличающаяся тем, что в отсеке с V-образным донным участком расположен поплавковый индикатор.

8. Цистерна по п.1, отличающаяся тем, что поперечные перегородки снабжены ребрами жесткости на поверхностях, направленных от V-образного донного участка.

9. Цистерна по п.8, отличающаяся тем, что ребра жесткости ориентированы на поперечных перегородках в вертикальных и поперечных направлениях и жестко закреплены перпендикулярно к ним.

10. Цистерна по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части цистерны дополнительно расположены люк для установки арматуры и люк технологический с возможностью осмотра внутренних поверхностей цистерны.

11. Цистерна по п.10, отличающаяся тем, что в крышке люка для установки арматуры установлены дыхательные клапаны, ограничители предварительного наполнения и верхнего уровня и предохранительный клапан.

12. Цистерна по п.10, отличающаяся тем, что люк для установки арматуры расположен в отсеке с V-образным донным участком.

13. Цистерна по п.10, отличающаяся тем, что люк технологический расположен в переднем отсеке.

14. Цистерна по п.1 и 10, отличающаяся тем, что на каждой перегородке в зоне люков установлены лестничные скобы.