РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ЖИДКОСТЕЙ С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ГЕОМЕТРИЕЙ КОРПУСА
TANK WITH VARIABLE HOUSING CONFIGURATION FOR TRANSPORTING LIQUIDS

Изобретение относится к средствам хранения, транспортирования и механизированной перегрузки жидкостей, преимущественно к складным резервуарам для жидких углеводородов, и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, где возникает необходимость погрузки, перевозки и слива транспортируемых жидкостей без использования специальных транспортных средств и перекачивающих средств.
В практике перевозки жидкостей возникает необходимость осуществления погрузочно-разгрузочных и транспортных операций при отсутствии возможностей использования специальных автоцистерн (автозаправщиков), например, при производстве работ по сбору аварийных разливов жидких углеводородов на магистральных трубопроводах. При этом в процессе перевозки следует обеспечивать предотвращение смещения центра тяжести резервуара под воздействием центробежных сил, в результате чего может происходить опрокидывание транспортного средства. Для этого необходимо рациональное сочетание жесткости и изменяемости геометрии корпуса резервуара, при которых геометрия корпуса сохраняется под воздействием центробежных сил и изменяется для создания разряжения или нагнетания давления во внутренней полости резервуара в процессе его заполнения или опорожнения.
При рассмотрении технической литературы выявлены технические решения, относящиеся к резервуарам для перевозки жидкостей с изменяющейся геометрией корпуса.
Известен бак для жидкостей (см. SU 1093632, кл. B65D 90/28, В60К 15/02, опубл. 23.05.1984 г.), содержащий корпус с гофрированной оболочкой, прикрепленный к днищу и крышке с возможностью вертикального перемещения относительно направляющих, подъемное приспособление, прикрепленный к крышке груз в виде пластины, соединенный с подъемным приспособлением, воздушно-заправочный, заборный и сливной краны. Недостатками данного устройства являются:
- недостаточная жесткость конструкции гофрированной оболочки и отсутствие возможности для фиксации положения прикрепленной к крышке пластины, что в процессе перевозки транспортируемой жидкости не обеспечивает предотвращение смещения центра тяжести резервуара под воздействием центробежных сил;
- исключение возможности для компактной перевозки порожнего бака, так как габаритные размеры его корпуса являются неизменяемыми, в результате чего загруженное порожним баком транспортное средство не может быть использовано для попутной перевозки неспецифических грузов, что снижает эффективность его эксплуатации.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является резервуар для жидкостей (см. RU 1093632, кл. B65D 90/28, опубл. 27.01.1998 г.), содержащий жесткий корпус, крышку с технологическими патрубками, днище со сливоналивным патрубком, крепежные приспособления, жестко установленные на крышке резервуара, и силовые цилиндры с источником рабочей среды, опорные ролики, две пары ползунов, установленных попарно на противоположных сторонах корпуса и выполненных в виде симметричных одна относительно другой пластин с вертикальными и наклонными прорезями, в каждой из которых свободно размещен опорный ролик индивидуального крепежного приспособления, насадки, жестко закрепленные на торцах поршня и корпуса каждого силового цилиндра, гибкие тяги, блоки которых установлены на насадках силовых цилиндров, попарно симметричные фигурные модули корпуса, соединенные с крышкой, днищем и между собой с возможностью образования продольных гофр, эластичные накладки.
Недостатками данного резервуара являются:
- сложность конструкции, заключающаяся в применении большого количества разнородных составных элементов, что приводит к снижению надежности резервуара в процессе его эксплуатации в сложных условиях (в результате примерзания трущихся элементов при низких температурах окружающего воздуха, попадания в них посторонних предметов, грязи и т.д. при эксплуатации резервуаров в полевых условиях);
- сложность обеспечения герметичности соединения эластичных накладок с боковыми, торцовыми и угловыми модулями корпуса резервуара.
Задача изобретении заключается в разработке технического решения, обеспечивающего устранение указанных недостатков.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности резервуара с обеспечением требуемой изменяемости геометрии его корпуса и герметичности.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что резервуар для перевозки жидкостей с изменяющейся геометрией корпуса, содержащий крышу, днище, попарно подвижно соединенные боковые и торцовые складные модули, съемную горловину, два силовых цилиндра, сливо-наливной и технологический патрубки и нагнетательные шланги, согласно изобретению снабжен эластичной оболочкой, помещенной во внутреннюю полость, ограниченную крышей, днищем и складными модулями, и прикрепленной к ним с помощью крепежных элементов, нагнетателем сжатой среды с приводом, при этом:
- каждый силовой цилиндр своей опорной частью подвижно прикреплен к нижней части опоры, размещенной под длинной боковой стороной днища посередине ее, а шток силового цилиндра подвижно прикреплен к центру нижнего бокового складного модуля;
- длина днища равна сумме длины крыши и ширины складного модуля, а его ширина равна сумме ширины крыши и ширины складного модуля;
- боковые и торцовые складные модули выполнены с возможностью складывания в направлении вертикальной плоскости, проходящей по сторонам днища резервуара;
- внутренняя полость нагнетателя сжатой среды, находящаяся со стороны, противоположной внутренней полости с размещенным в ней штоком, соединена посредством нагнетательных шлангов с внутренней полостью каждого из силовых цилиндров, находящейся со стороны размещенного в ней штока, а внутренняя полость нагнетателя сжатой среды, находящаяся со стороны размещенного в ней штока, соединена посредством нагнетательных шлангов с внутренней полостью каждого из силовых цилиндров, находящейся со стороны, противоположной внутренней полости с размещенным в ней штоком.
Изобретение поясняется фиг. 1-4.
На фиг. 1 изображен резервуар, общий вид.
На фиг. 2 изображен резервуар в опорожненном положении (в разрезе).
На фиг. 3 изображен резервуар в заполненном положении (в разрезе).
На фиг. 4 изображено соединение силовых цилиндров с нагнетателем сжатой среды.
На фиг. 1-4 применены следующие обозначения:
1 - крыша;
2 - днище;
3 - верхний боковой складной модуль;
4 - нижний боковой складной модуль;
5 - верхний торцовый складной модуль;
6 - нижний торцовый складной модуль;
7 - опора;
8 - эластичная оболочка;
9 - съемная горловина;
10 - технологический патрубок;
11 - крепежный элемент;
12 - сливо-наливной патрубок;
13 - силовой цилиндр;
14 - нагнетатель сжатой среды;
15 - шток;
16 - привод штока;
17 - нагнетательный шланг.
Резервуар для перевозки жидкостей с изменяющейся геометрией корпуса работает следующим образом.
Во внутреннюю полость, ограниченную крышей 1, днищем 2, верхними боковыми складными модулями 3, нижними боковыми складными модулями 4, верхними торцовыми складными модулями 5 и нижними торцовыми складными модулями 6, помещают эластичную оболочку 8 и закрепляют ее при помощи крепежных элементов 11. Опорную часть каждого силового цилиндра 13 подвижно прикрепляют к нижней части опоры 7, которую размещают под длинной боковой стороной днища 2 посередине ее, а шток силового цилиндра 13 подвижно прикрепляют к центру нижнего бокового складного модуля 4. Кроме того, опоры 7 закрепляют под другими четырьмя углами днища 2.
Для заполнения резервуара сливо-наливной патрубок 12 через предварительно подсоединенный к нему гибкий рукав (не показан) подключают к емкости (не показана) с жидкостью, предназначенной для перевозки, открывают запорный элемент (не показан) на сливо-наливном патрубке 12, включают через привод штока 16 нагнетатель сжатой среды 14. При этом закрывают технологический патрубок 10, присоединенный к съемной горловине 9. Создаваемое при этом давление сжатой среды из внутренней полости нагнетателя сжатой среды 14, находящейся со стороны размещенного в ней штока 15, по нагнетательному шлангу 17 передается во внутреннюю полость каждого из силовых цилиндров 13, находящуюся со стороны, противоположной внутренней полости с размещенным в ней штоком. Шток каждого из силовых цилиндров 13, подвижно прикрепленный к центру нижнего бокового складного модуля 4, перемещает его вокруг оси подвижного соединения нижнего бокового складного модуля 4 с днищем 2. Через подвижное соединение нижний боковой складной модуль 4 перемещает верхний боковой складной модуль 3 вокруг оси подвижного соединения верхнего бокового складного модуля 3 с крышей 1 и поднимает крышу 1. Подъем крыши 1 через подвижные соединения приводит к перемещению верхних торцовых складных модулей 5 вокруг осей этих соединений, а также нижних торцовых складных модулей 6 вокруг осей их соединений с днищем 2. При этом происходит расширение внутренней полости эластичной оболочки 8, и под воздействием создаваемого при этом разряжения жидкость из подключенной емкости (не показана) через гибкий рукав (не показан) и сливо-наливной патрубок 12 поступает во внутреннюю полость эластичной оболочки 8. После завершения заполнения внутренней полости эластичной оболочки 8 открывают технологический патрубок 10, присоединенный к съемной горловине 9, через нагнетатель сжатой среды 14 приводят штоки силовых цилиндров 13 в обратном направлении движения, удаляют воздух из внутренней полости эластичной оболочки 8, выключают привод штока 16, закрывают технологический патрубок 10, закрывают запорный элемент (не показан) на сливо-наливном патрубке 12 и отсоединяют гибкий рукав (не показан), подключенный к емкости (не показана) с жидкостью.
Для опорожнения резервуара сливо-наливной патрубок 12 через предварительно подсоединенный к нему гибкий рукав (не показан) подключают к емкости (не показана), открывают запорный элемент (не показан) на сливо-наливном патрубке 12, включают через привод штока 16 нагнетатель сжатой среды 14. Создаваемое при этом давление сжатой среды из внутренней полости нагнетателя сжатой среды 14, находящейся со стороны, противоположной внутренней полости с размещенным в ней штоком 15, по нагнетательному шлангу 17 передается во внутреннюю полость каждого из силовых цилиндров 13, находящуюся со стороны размещенного в ней штока. Шток каждого из силовых цилиндров 13, подвижно прикрепленный к центру нижнего бокового складного модуля 4. Шток каждого из силовых цилиндров 13, подвижно прикрепленный к центру нижнего бокового складного модуля 4, перемещает его и прикрепленный к нему верхний боковой складной модуль 3, в результате чего происходит опускание крыши 1. Опускание крыши 1 через подвижные соединения приводит к перемещению верхних торцовых складных модулей 5 и нижних торцовых складных модулей 6. При этом происходит сдавливание эластичной оболочки 8, и под воздействием создаваемого при этом давления жидкость из внутренней полости эластичной оболочки 8 через гибкий рукав (не показан) и сливо-наливной патрубок 12 поступает в подключенную емкость (не показана). После завершения опорожнения внутренней полости эластичной оболочки 8 выключают привод штока 16, закрывают запорный элемент (не показан) на сливо-наливном патрубке 12 и отсоединяют гибкий рукав (не показан), подключенный к емкости (не показана).
Заполнение резервуара с помощью постороннего перекачивающего средства осуществляют в той же последовательности, но при этом для обеспечения поступления жидкости во внутреннюю полость эластичной оболочки 8 отключают привод штока 16.
Опорожнение резервуара с помощью постороннего перекачивающего средства или самотеком осуществляют в той же последовательности, но при этом отключают привод штока 16.
Таким образом, реализация предложенного технического решения позволяет обеспечивать повышение надежности резервуара, упрощение конструкции с обеспечением требуемой изменяемости геометрии его корпуса и герметичности.