КОНТЕЙНЕР-ЦИСТЕРНА

Полезная модель относится к области криогенной техники, а именно к специальным транспортным системам для перевозки криогенных продуктов (жидкого водорода, жидкого кислорода, жидкого азота, сжиженного природного газа (СПГ) и других) на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте.
Известен контейнер-цистерна для хранения и транспортирования криогенных продуктов (см. документ RU 2259312 C1, опубликованный 27.08.2005, выбранный в качестве прототипа). Цистерна содержит кожух и сосуд в нем, опертый по концам 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 кожуха. К недостаткам приведенного устройства следует отнести большое количество узлов раскрепления внутреннего сосуда относительно кожуха (9 узлов), а также потребность значительного зазора между сосудом и кожухом в цилиндрической части для размещения узлов раскрепления внутреннего сосуда. В условиях контейнерных перевозок большой межстенный зазор приводит к уменьшению полезной емкости сосуда из-за невозможности увеличения габаритов каркаса, оговоренных стандартами ИСО в соответствии с правилами изготовления контейнеров Морского Регистра.
Цель полезной модели - создание конструкции контейнера-цистерны с минимальным количеством узлов раскрепления внутреннего сосуда обладающего максимальным полезным объемом.
Техническим результатом полезной модели является повышение полезного объема контейнера-цистерны.
Технический результат достигается за счет того, что контейнер-цистерна содержит цистерну включающую кожух и внутренний сосуд в нем, 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, узел фиксации сосуда выполнен в виде цапфы расположенной в нижней точке кожуха в середине цистерны и тягами, с плоским и пространственным шарнирами на концах, проходящими внутри низкотеплопроводных опор, которые воспринимают вертикальные нагрузки.
Система раскрепления внутреннего сосуда в кожухе состоит из двух пар низкотеплопроводных опор с проходящими внутри тягами (с плоским и пространственным шарнирами на концах), расположенных под углом к вертикальной оси цистерны, воспринимающих вертикальные нагрузки, а также узла фиксации сосуда (цапфы) от транспортных нагрузок в продольном и поперечном направлениях, который расположен в нижней точке кожуха в середине цистерны.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
фиг. 1 - представлен контейнер-цистерна, общий вид;
фиг. 2 - контейнер-цистерна, вид сбоку А;
фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1;
фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1;
фиг. 5 - выносной элемент Г на фиг. 1;
фиг. 6 - выносной элемент Д на фиг. 1.
Контейнер-цистерна содержит цистерну 1 (Фиг. 1), включающую внутренний сосуд 2 и кожух 3, две прямоугольные торцовые рамы 4, через центры которых проходит продольная ось цистерны, переходные силовые обечайки 5 и 6, связанные посредством сварного соединения с кожухом 3 и торцовыми рамами 4. Внутренний сосуд покрыт слоем изоляции 7. Пространство между внутренним сосудом и кожухом вакуумируется.
Внутренний сосуд соосно раскреплен в кожухе с помощью четырех теплоизолирующих опор 8 и узла фиксации (центральной цапфы) 9. Каждая пара теплоизолирующих опор 8 (Фиг. 3) выполнена в виде цилиндрического вкладыша 10, установленного в гнезде 11 кожуха 3 и взаимодействующего со стаканом 12 внутреннего сосуда 2 посредством тяги 13 (имеющей на одном конце плоский шарнир, а на другом пространственный) и кольца 14. Раскрепление тяги 13 осуществляется с помощью сферической шайбы 15, тарельчатых пружин 16, шайбы 17 и гайки 18. Узел фиксации - центральная цапфа 9 (Фиг. 4) от продольных и поперечных нагрузок действующих на внутренний сосуд 2 выполнен в виде теплоизолирующего диска 19 взаимодействующего с пальцем 20 посредством втулки 21. Палец 20 раскреплен в гнезде 22 кожуха 3 посредством кольца 23 и ребер 24.
Расположенные с каждой торцовой стороны цистерны 1 четыре опорные балки 25, закрепленные на углах торцовых рам 4 и кожуха 3 цистерны 1. Переходные силовые обечайки выполнены цилиндрическими. Одна из переходных обечаек 5 (Фиг. 5) выполнена цельной, а другая обечайка 6 (Фиг. 6) составной.
При захолаживании происходит сокращение линейных размеров и изгиб внутреннего сосуда 2. Сокращение линейных размеров сосуда 2 сопровождается скольжением стакана 12 по кольцу 14, осуществляемому за счет поворота тяги 13 вокруг оси вращения и поджатая тарельчатых пружин 16. Изгиб сосуда 2 сопровождается скольжением втулки 21 по пальцу 20.
При транспортировании цистерны на внутренний сосуд 2, заполненный продуктом, действуют динамические нагрузки - продольные, поперечные и вертикальные. Продольные и поперечные нагрузки воспринимаются узлом фиксации - цапфой 9. Вертикальные нагрузки воспринимаются опорами 8 и тягами 13.
Таким образом, предложенная конструкция узлов фиксации внутреннего сосуда (низкотеплопроводные опоры, совмещенные с тягами и цапфа) позволяет повысить полезный объем контейнера-цистерны, за счет уменьшения межстенного зазора.