RU207326U1 - Tank container - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для безопасного транспортирования и хранения жидких криопродуктов, в том числе сжиженного природного газа на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте, а именно к конструкции опорных и фиксирующих элементов, служащих для крепления и фиксации внутреннего сосуда с теплоизоляцией. Контейнер-цистерна, состоящий из кожуха с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами, внутреннего сосуда, расположенного в кожухе и закрепленного с ним узлом жесткой фиксации, отличающийся тем, что узел жесткой фиксации, включающий ось с упорным буртиком, который установлен между фланцами, которые в свою очередь жестко соединены между собой, при этом один из фланцев жестко соединен с сосудом, а между упорным буртиком и фланцами установлены прокладки из низкотеплопроводного материала, а резьбовая втулка, которая накручивается на ось, жестко соединена с торцевой направляющей днища кожуха. Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение тепловых потерь в месте соединения внутреннего сосуда с кожухом контейнера-цистерны, что впоследствии приводит к увеличению срока хранения жидких криопродуктов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to devices for the safe transportation and storage of liquid cryogenic products, including liquefied natural gas in road, rail and water transport, namely, to the design of supporting and fixing elements that serve to secure and fix an inner vessel with thermal insulation. A tank container, consisting of a casing with bottoms rigidly fastened to two end frames, an internal vessel located in the casing and fixed with it by a rigid fixation unit, characterized in that a rigid fixation unit, including an axle with a thrust collar, which is installed between the flanges, which, in turn, are rigidly connected to each other, while one of the flanges is rigidly connected to the vessel, and gaskets made of low heat-conducting material are installed between the thrust collar and the flanges, and the threaded bushing, which is screwed onto the axle, is rigidly connected to the end guide of the casing bottom. The technical result of the claimed utility model is to reduce heat losses at the junction of the inner vessel with the casing of the tank container, which subsequently leads to an increase in the shelf life of liquid cryoproducts. 3 C.p. f-ly, 3 dwg

Description

Полезная модель относится к устройствам для безопасного транспортирования и хранения жидких криопродуктов, в том числе сжиженного природного газа на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте, а именно к конструкции опорных и фиксирующих элементов. The utility model relates to devices for the safe transportation and storage of liquid cryoproducts, including liquefied natural gas, by road, rail and water transport, namely, to the design of supporting and fixing elements.

Известна цистерна для сжиженных газов, которая содержит оболочку, 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. 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. Упор закреплен на сосуде, оперт на оболочку через переходную деталь и имеет шпонку, помещенную в продольный паз указанной переходной детали, закрепленной на оболочке. Каждая из опор установлена на опорной поверхности сосуда и оперта на переходную деталь, установленную на опоре и закрепленную на оболочке по месту при монтаже (патент RU 2032848 C1, МПК F17C 13/08, F17C 3/00, опубл. 10.04.1995).Known tank for liquefied gases, which contains a shell, a vessel in it, supported at the ends on two pairs of low-thermal conductivity supports. The supports are located at an angle to the vertical axis of the tank. The vessel is fixed against longitudinal loads in both directions by one rigid rod. The rod has spatial hinges at its ends, one of which is fixed to the vessel, the other to the shell. The vessel is pressed against the supports and secured against rotation around the longitudinal axis by a spring-loaded stop. The stop is fixed on the vessel, supported on the shell through the adapter piece and has a key placed in the longitudinal groove of the said adapter piece, fixed on the shell. Each of the supports is mounted on the supporting surface of the vessel and is supported on a transition piece mounted on the support and fixed to the shell in place during installation (patent RU 2032848 C1, IPC F17C 13/08, F17C 3/00, publ. 10.04.1995).

Недостатком данного решения является сложность конструкции опор, стержня и подпружиненного упора, сложность сборки, возможность повреждения низкотеплопроводных опор при выполнении монтажного шва приварки переходных деталей.The disadvantage of this solution is the complexity of the design of the supports, the rod and the spring-loaded stop, the complexity of the assembly, the possibility of damage to the low-heat-conducting supports when performing the assembly seam of welding transition parts.

Известен резервуар для криогенной жидкости, относящийся к устройствам для хранения и транспортирования криогенных продуктов, а именно к конструкции опорных элементов, служащих для крепления внутренних теплоизолированных сосудов в герметичных наружных кожухах (оболочках) резервуаров и предохранения внутреннего сосуда от продольных перемещений в процессе транспортировки криогенных продуктов и компенсации температурных деформаций (патент RU 2709750 C1, МПК F17C 13/08, F17C 3/00, опубл. 19.12.2019).Known tank for cryogenic liquid, related to devices for storage and transportation of cryogenic products, namely to the design of supporting elements that serve to fasten the inner heat-insulated vessels in hermetically sealed outer casings (shells) of tanks and protect the inner vessel from longitudinal movements during the transportation of cryogenic products and compensation of thermal deformations (patent RU 2709750 C1, IPC F17C 13/08, F17C 3/00, publ. 19.12.2019).

Недостатком известного решения является то, что при применении в качестве опоры усеченного конуса, закрепленного малым диаметром на цилиндрической части сосуда, большим диаметром на силовом поясе наружного кожуха возникает большой тепловой мостик, т. к. металл имеет большой коэффициент теплопроводности и из-за этого процесс испарения криогенного продукта происходит более быстро. Также к недостаткам можно отнести возможные деформации данного опорного узла из-за температурных расширений материала сосуда при его наполнении криогенной жидкостью.The disadvantage of the known solution is that when a truncated cone is used as a support, fixed with a small diameter on the cylindrical part of the vessel, a large thermal bridge appears on the force belt of the outer casing with a large diameter, since the metal has a high coefficient of thermal conductivity and because of this the process vaporization of the cryogenic product occurs more quickly. Also, the disadvantages include possible deformations of this support unit due to thermal expansion of the vessel material when it is filled with a cryogenic liquid.

Известен контейнер-цистерна, относящийся к таре для хранения и транспортирования жидкостей, который может быть использован на железнодорожном, автомобильном и водном транспорте. Контейнер - цистерна содержит оболочку и сосуд в ней, опертый на две пары низкотеплопроводных опор, расположенных под углом к вертикальной оси цистерны. Узел фиксации сосуда от транспортных нагрузок в продольном направлении выполнен в виде одного жесткого стержня, имеющего по концам пространственные шарниры, и установлен на центральной оси цистерны. Один пространственный шарнир закреплен на днище и размещен внутри сосуда в полости, сообщенной с изолирующим пространством цистерны, а другой - на днище оболочки (патент RU 2 259 312 C1, МПК B65D 88/12, опубл. 27.08.2005).Known container-tank related to containers for storing and transporting liquids, which can be used in rail, road and water transport. The container - the tank contains a shell and a vessel in it, supported on two pairs of low-heat-conducting supports, located at an angle to the vertical axis of the tank. The unit for fixing the vessel from transport loads in the longitudinal direction is made in the form of one rigid rod having spatial hinges at the ends and is installed on the central axis of the tank. One spatial hinge is fixed on the bottom and placed inside the vessel in a cavity communicated with the insulating space of the tank, and the other on the bottom of the shell (patent RU 2 259 312 C1, IPC B65D 88/12, publ. 27.08.2005).

Недостатком известного решения, взятого за прототип, является сложность изготовления жесткого стержня, возможность повреждения материала низкотеплопроводных опор при выполнении шва приварки опорной детали, повреждение изоляции при скольжении опор по внутреннему сосуду при температурных расширениях. Также к недостаткам можно отнести расположение выступающих частей опор и натяжителей с подпружиненной цепью в одной плоскости, что значительно усложнит прокладку систем коммуникаций.The disadvantage of the known solution, taken as a prototype, is the complexity of manufacturing a rigid rod, the possibility of damage to the material of low-thermal conductivity supports when welding the support part, damage to the insulation when sliding the supports along the inner vessel during thermal expansion. Also, the disadvantages include the location of the protruding parts of the supports and tensioners with a spring-loaded chain in the same plane, which will significantly complicate the laying of communication systems.

Технической проблемой, на устранение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание контейнера-цистерны с внутренним сосудом, закрепленным в кожухе новым видом узла жесткой фиксации, который имел бы простую конструкцию и не только предотвращал возникновение тепловых мостиков, но и обеспечивал минимальные расстояния между стенками сосуда и кожуха, сохраняя при этом полезный объем сосуда.The technical problem to be eliminated by the claimed utility model is the creation of a tank container with an inner vessel fixed in the casing with a new type of rigid fixation unit, which would have a simple design and not only prevent the occurrence of thermal bridges, but also ensure the minimum distances between the walls of the vessel and the casing, while maintaining the useful volume of the vessel.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение тепловых потерь в месте соединения внутреннего сосуда с кожухом контейнера-цистерны, что впоследствии приводит к увеличению срока хранения жидких криопродуктов.The technical result of the claimed utility model is to reduce heat losses at the junction of the inner vessel with the casing of the tank container, which subsequently leads to an increase in the shelf life of liquid cryoproducts.

Технический результат достигается тем, что контейнер-цистерна состоит из кожуха с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами, внутреннего сосуда, расположенного в кожухе и закрепленного с ним узлом жесткой фиксации, согласно полезной модели узел жесткой фиксации, включающий ось с упорным буртиком, который установлен между фланцами, которые в свою очередь жестко соединены между собой, при этом один из фланцев жестко соединен с сосудом, а между упорным буртиком и фланцами установлены прокладки из низкотеплопроводного материала, а резьбовая втулка, которая накручивается на ось, жестко соединена с торцевой направляющей днища кожуха.The technical result is achieved by the fact that the tank container consists of a casing with bottoms rigidly fastened to two end frames, an inner vessel located in the casing and fixed to it with a rigid fixation unit, according to the utility model, a rigid fixation unit including an axle with a thrust collar, which installed between the flanges, which, in turn, are rigidly connected to each other, with one of the flanges rigidly connected to the vessel, and gaskets made of low heat-conducting material are installed between the thrust collar and the flanges, and the threaded bushing, which is screwed onto the axle, is rigidly connected to the end guide of the bottom casing.

Признаками заявляемой полезной модели являются:The features of the claimed utility model are:

1. Контейнер-цистерна состоит из1. The tank container consists of

2. кожуха 2.casing

3. с днищами, 3.with bottoms,

4. жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами посредством переходных силовых обечаек, 4.Rigidly fastened to two end frames by means of transitional power shells,

5. и усиленной шпангоутами, 5.and reinforced with frames,

6. внутреннего сосуда, 6.inner vessel,

7. имеющего экранно-вакуумную изоляцию, 7.with screen-vacuum insulation,

8. внутренний сосуд расположен в кожухе,8.the inner vessel is located in the casing,

9. внутренний сосуд опирается на внутреннюю сторону кожуха посредством установки опорных элементов,9.the inner vessel rests on the inner side of the casing by installing supporting elements,

10. контейнер-цистерна имеет узел жесткой фиксации внутреннего сосуда,10.the tank container has a unit for rigid fixation of the inner vessel,

11. в данный узел входит ось, 11.This node includes an axis,

12. закрепленная к внутреннему сосуду при помощи фланцев, соединенных между собой болтовым соединением. 12. fixed to the inner vessel by means of bolted flanges.

13. с каждой стороны буртика оси установлены прокладки из низкотеплопроводного материала, 13.On each side of the axle collar, gaskets made of low-heat conductive material are installed,

14. один из фланцев жестко соединен с сосудом сваркой,14. one of the flanges is rigidly connected to the vessel by welding,

15. на ось накручивается резьбовая втулка, которая жестко соединена с торцевой направляющей днища кожуха.15. A threaded bush is screwed onto the axle, which is rigidly connected to the end guide of the casing bottom.

Признаки 1-11 являются общими с прототипом, признаки 12-15 отличительными от него.Features 1-11 are common with the prototype, features 12-15 are distinctive from it.

Сущность полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей, где на фиг. 1 представлен общий вид контейнера в аксонометрии, на фиг. 2 - вид спереди контейнера-цистерны, на фиг. 3 - выносной элемент Б на фиг. 2.The essence of the invention is described below on the basis of the presented drawings, where FIG. 1 is a perspective view of the container, FIG. 2 is a front view of a tank container, FIG. 3 - remote element B in Fig. 2.

Контейнер-цистерна (фиг. 1-2) состоит из кожуха 1 с днищами 2, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами 3 посредством переходных силовых обечаек 4, усиленных шпангоутами 5, внутреннего сосуда 6, имеющего экранно-вакуумную изоляцию 7, опирающегося на внутреннюю сторону кожуха 1 посредством установки опорных элементов из низкотеплопроводного материала, например, стеклотекстолита, расположенных под углом к вертикальной оси, и закрепленных от осевого вращения натяжителями (на чертежах условно не показаны). Пространство 8 между кожухом 1 и внутренним сосудом 6 заполнено вакуумом. Установленная запорно-предохранительная арматура контейнера-цистерны закрыта арматурным отсеком (на чертежах позицией не обозначен). Внутренний сосуд 6, расположенный в кожухе 1, жестко закреплен с ним узлом жесткой фиксации (фиг. 3, вид Б). The tank container (Fig. 1-2) consists of a casing 1 with bottoms 2, rigidly fastened to two end frames 3 by means of transitional power shells 4, reinforced with frames 5, an inner vessel 6, having a screen-vacuum insulation 7, resting on the inner side casing 1 by installing supporting elements made of low-heat-conducting material, for example, fiberglass, located at an angle to the vertical axis, and secured from axial rotation by tensioners (not shown in the drawings). The space 8 between the casing 1 and the inner vessel 6 is filled with vacuum. The installed shut-off and safety valves of the tank container are closed with an armature compartment (not indicated by the position in the drawings). The inner vessel 6, located in the casing 1, is rigidly fixed to it with a rigid fixation unit (Fig. 3, view B).

Узел жесткой фиксации включает фланцы 11 и 12, ось 10 с буртиками 13, прокладки 14 и 15, резьбовую втулку 16 и торцевую направляющую 17.The rigid fixation unit includes flanges 11 and 12, an axle 10 with collars 13, gaskets 14 and 15, a threaded bushing 16 and an end guide 17.

Фланец 11 жестко соединен с внутренним сосудом 6, например, при помощи сварки. При закреплении внутреннего сосуда 6 с кожухом 1 узлом жесткой фиксации с одной стороны буртики 13 оси 10 устанавливаются и закрепляются между фланцем 11 и фланцем 12, которые в свое очередь жестко соединены между собой, например, болтовым соединением, а с другой стороны на ось 10 накручена резьбовая втулка 16, приваренная к торцевой направляющей 17, которая далее вваривается в днище 2 кожуха 1. Для исключения возникновения тепловых мостиков с каждой стороны упорного буртика 13 оси 10 установлены прокладки 14, 15 из низкотеплопроводного материала, например, стеклотекстолита.The flange 11 is rigidly connected to the inner vessel 6, for example by welding. When fixing the inner vessel 6 with the casing 1 with a rigid fixation unit on one side, the collars 13 of the axis 10 are installed and fixed between the flange 11 and the flange 12, which in turn are rigidly connected to each other, for example, by a bolt connection, and on the other side, the axis 10 is screwed threaded bushing 16, welded to the end guide 17, which is then welded into the bottom 2 of the casing 1. To prevent the occurrence of thermal bridges, on each side of the thrust collar 13 of the axis 10 gaskets 14, 15 are installed from a low heat-conducting material, for example, fiberglass.

Заявляемое техническое решение работает следующим образом. После установки внутреннего сосуда 6 в кожух 1 и приварки днищ 2 кожуха 1, ось 10 закрепляется между фланцами 11, 12 соосно с днищем 2, далее в днище 2 вваривается торцевая направляющая 17, через отверстие которой на ось 10 до упора накручивается резьбовая втулка 16. После чего выполняется замыкающий шов приварки резьбовой втулки 16 к торцевой направляющей 17. Внутренний сосуд 6 постоянно прижат к кожуху 1 за счет работы тарельчатых пружин и болтов натяжителей (на чертежах позициями не обозначены), исключая опрокидывание сосуда, обеспечивая восприятие вертикальных сил инерции. Примененный узел жесткой фиксации внутреннего сосуда 6 способствует предотвращению продольных перемещений и опрокидывания сосуда во время транспортировки криогенных продуктов.The claimed technical solution works as follows. After installing the inner vessel 6 into the casing 1 and welding the bottoms 2 of the casing 1, the axis 10 is fixed between the flanges 11, 12 coaxially with the bottom 2, then the end guide 17 is welded into the bottom 2, through the hole of which the threaded bushing 16 is screwed onto the axis 10 until it stops. After that, the closing seam of the threaded bushing 16 is welded to the end guide 17. The inner vessel 6 is constantly pressed against the casing 1 due to the work of the Belleville springs and tensioner bolts (not indicated in the drawings), excluding the vessel overturning, ensuring the perception of vertical inertia forces. The applied unit for rigid fixation of the inner vessel 6 helps to prevent longitudinal displacements and overturning of the vessel during the transportation of cryogenic products.

За счёт применения данного узла жесткой фиксации внутреннего сосуда с прокладками из низкотеплопроводного материала в контейнер-цистерне отсутствуют явные тепловые мосты, что снижает количество теплопритока к криогенной жидкости. Тепловой мост - участок наружной поверхности конструкции, через который внутрь проникает больше тепла, чем через остальную конструкцию. Наличие тепловых мостов означает для любой конструкции более быстрое испарение криогенной жидкости. Due to the use of this unit for rigid fixation of the inner vessel with gaskets made of low-heat-conducting material, there are no obvious thermal bridges in the tank container, which reduces the amount of heat flow to the cryogenic liquid. Thermal bridge - a section of the outer surface of a structure through which more heat penetrates inside than through the rest of the structure. The presence of thermal bridges means faster evaporation of the cryogenic liquid for any design.

Заявляемая полезная модель снижает тепловые потери, что приводит к увеличению срока хранения жидких криопродуктов. Также данное техническое решение является новым видом фиксирующих средств, позволяющих удерживать сосуд в заданном положении для безопасного транспортирования и хранения жидких криопродуктов, не уменьшая при этом полезный объем сосуда.The claimed utility model reduces heat losses, which leads to an increase in the shelf life of liquid cryoproducts. Also, this technical solution is a new type of fixing means that allow you to keep the vessel in a given position for safe transportation and storage of liquid cryoproducts, without reducing the useful volume of the vessel.

Техническая документация на заявляемый контейнер-цистерну с использованием отличительных признаков одобрена Главным Управлением Российского Морского Регистра Судоходства. The technical documentation for the declared tank container using distinctive features has been approved by the Main Directorate of the Russian Maritime Register of Shipping.

Claims (4)

1. Контейнер-цистерна, состоящий из кожуха с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами, внутреннего сосуда, расположенного в кожухе и закрепленного с ним узлом жесткой фиксации, отличающийся тем, что узел жесткой фиксации, включает ось с упорным буртиком, который установлен между фланцами, которые в свою очередь жестко соединены между собой, при этом один из фланцев жестко соединен с сосудом, а между упорным буртиком и фланцами установлены прокладки из низкотеплопроводного материала, а резьбовая втулка, которая накручивается на ось, жестко соединена с торцевой направляющей днища кожуха.1. A tank container, consisting of a casing with bottoms rigidly fastened to two end frames, an internal vessel located in the casing and fixed to it with a rigid fixation unit, characterized in that the rigid fixation unit includes an axle with a thrust collar, which is installed between flanges, which, in turn, are rigidly connected to each other, while one of the flanges is rigidly connected to the vessel, and gaskets made of low heat-conducting material are installed between the thrust collar and the flanges, and the threaded bushing, which is screwed onto the axle, is rigidly connected to the end guide of the casing bottom. 2. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что фланцы узла жестко соединены между собой болтовым соединением.2. A tank container according to claim 1, characterized in that the unit flanges are rigidly connected to each other by a bolted connection. 3. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что один из фланцев жестко соединен с сосудом сваркой.3. A tank container according to claim 1, characterized in that one of the flanges is rigidly connected to the vessel by welding. 4. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что прокладки, расположенные между упорным буртиком и фланцами, выполнены из стеклотекстолита.4. A tank container according to claim 1, characterized in that the gaskets located between the thrust collar and the flanges are made of fiberglass.

Images