УСТРОЙСТВО, ПРЕПЯТСТВУЮЩЕЕ ПЕРЕПОЛНЕНИЮ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО КРИОГЕННОГО РЕЗЕРВУАРА
DEVICE PREVENTING HORIZONTAL CRYOGENIC TANK OVERFLOW

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к технической области криогенных резервуаров высокого давления, в частности к устройству, препятствующему переполнению горизонтального криогенного резервуара.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
С популяризацией криогенной технологии, криогенные жидкости постепенно проникли в области промышленного производства и гражданской жизни с самых ранних применений передовых технологий. Расширение области применения криогенных жидкостей также привело к улучшению конструкции и способов изготовления криогенных сосудов в разнообразных направлениях. Криогенные изолированные газовые баллоны трансформировались в криогенное оборудование для хранения и транспортировки небольших и средних размеров, пригодное для промышленного и гражданского использования.
В настоящее время криогенные сосуды высокого давления используются в автомобильной, медицинской, аэрокосмической отраслях и отраслях народного хозяйства и производства сжиженного газа, заменяя традиционные газовые баллоны высокого давления для подачи промышленных газов. В процессе использования наполнение горизонтальных криогенных резервуаров представляет огромную угрозу безопасности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть вышеупомянутые недостатки и предоставить устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, которое использует буферное устройство для эффективного уменьшения скрытой опасности, вызванной переполнением, с тем, чтобы решить вышеупомянутую проблему, для устранения вышеупомянутых дефектов, указанных в предшествующем уровне техники.
Задача настоящего изобретения достигается следующим образом:
устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, включает в себя резервный цилиндрический корпус, небольшую уплотнительную крышку, трубку для направления потока, внутреннюю заднюю уплотнительную крышку и оболочку газового баллона; резервный цилиндрический корпус открыт с обоих концов; небольшая уплотнительная крышка приварена к одному концу резервного цилиндрического корпуса; другой конец резервного цилиндрического корпуса жестко связан с внутренней задней уплотнительной крышкой оболочки газового баллона; резервный цилиндрический корпус, небольшая уплотнительная крышка и внутренняя задняя уплотнительная крышка соединены между собой сваркой для образования резервной оболочки; на дне резервного цилиндрического корпуса закреплена трубка для направления потока, которая вставлена внутрь резервного цилиндрического корпуса; другой конец трубки для направления потока ведет к верхней части оболочки газового баллона; внутренняя передняя уплотнительная крышка оболочки газового баллона снабжена впускной трубкой для жидкости.
Предпочтительно, после вставки трубки для направления потока в нижнюю донную часть резервного корпуса, концевая поверхность трубки для направления потока не выступает во внутреннюю полость резервной оболочки.
Предпочтительно, осуществляется концентрическая сборка резервной оболочки и оболочки газового баллона, после чего они привариваются.
Предпочтительно, проходной диаметр трубки для направления потока меньше проходного диаметра впускной трубки для жидкости.
Предпочтительно, усилитель уплотнительной крышки приваривается к внутренней части небольшой уплотнительной крышки; к внутренней стенке резервного цилиндрического корпуса приваривается ребро жесткости; на участке соединения между ребром жесткости и внутренней стенкой резервного цилиндрического корпуса 1 имеется проточное отверстие.
Предпочтительно, проточное отверстие имеет полукруглую форму.
Преимущества настоящего изобретения:
По сравнению с обычной технологией, устройство, препятствующее переполнению горизонтального криогенного резервуара, по настоящему изобретению имеет новую структуру, качественную продуманную конструкцию и использует резервную оболочку для эффективного предотвращения скрытой опасности, вызванной переполнением, обеспечивая тем самым безопасность использования горизонтального криогенного резервуара.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - принципиальная схема общей конструкции устройства, препятствующего переполнению горизонтального криогенного резервуара, в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.2 - схематическая структурная схема резервной оболочки устройства, препятствующего переполнению горизонтального криогенного резервуара, в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.3 - схема установки трубки для направления потока в устройстве, препятствующем переполнению горизонтального криогенного резервуара, в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 4 - вид в поперечном разрезе по линии А-А на фиг. 2.
На чертежах: 1. резервный цилиндрический корпус; 2. небольшая уплотнительная крышка; 3. усилитель уплотнительной крышки; 4. трубка для направления потока; 5. внутренняя задняя уплотнительная крышка; 6. ребро жесткости; 7. проточное отверстие; 8. оболочка газового баллона; 9. впускная трубка для жидкости.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ссылаясь на фиг. 1 - фиг. 4, настоящее изобретение относится к устройству, препятствующему переполнению горизонтального криогенного резервуара, где устройство включает в себя резервный цилиндрический корпус 1, небольшую уплотнительную крышку 2, трубку для направления потока 4, внутреннюю заднюю уплотнительную крышку 5 и оболочку газового баллона 8; резервный цилиндрический корпус 1 открыт с обоих концов; небольшая уплотнительная крышка 2 приваривается к одному концу резервного цилиндрического корпуса 1; другой конец резервного цилиндрического корпуса 1 жестко связывается с внутренней задней уплотнительной крышкой 5 оболочки газового баллона 8; резервный цилиндрический корпус 1, небольшая уплотнительная крышка 2 и внутренняя задняя уплотнительная крышка 5 соединяются между собой сваркой с образованием резервной оболочки; на дне резервного цилиндрического корпуса 1 закрепляется трубка для направления потока 4, которая вставляется внутрь резервного цилиндрического корпуса; другой конец трубки для направления потока 4 ведет к верхней части оболочки газового баллона 8; внутренняя передняя уплотнительная крышка оболочки газового баллона 8 снабжается впускной трубкой для жидкости 9.
После вставки трубки для направления потока 4 в нижнюю донную часть резервного корпуса, концевая поверхность трубки для направления потока не выступает во внутреннюю полость резервной оболочки.
Осуществляется концентрическая сборка резервной оболочки и оболочки газового баллона 8, после чего они привариваются для обеспечения равномерного давления в оболочке газового баллона.
Проходной диаметр трубки для направления потока 4 меньше проходного диаметра впускной трубки для жидкости 9.
Усилитель уплотнительной крышки 3 приваривается к внутренней части небольшой уплотнительной крышки 2; к внутренней стенке резервного цилиндрического корпуса 1 приваривается ребро жесткости 6; на участке соединения между ребром жесткости 6 и внутренней стенкой резервного цилиндрического корпуса 1 имеется проточное отверстие 7. После сборки и соединения усилителя уплотнительной крышки 3 и ребра жесткости 6 с внутренней стенкой резервной оболочки сваркой, деформация, вызванная внешним давлением, может быть предотвращена при высоком давлении наполнения. Если резервная оболочка имеет достаточную толщину, чтобы выдерживать соответствующее давление наполнения, усилитель уплотнительной крышки 3 и ребро жесткости 6 могут не использоваться.
Проточное отверстие 7 имеет полукруглую форму, что обеспечивает постоянный уровень жидкости в резервном корпусе.
Поскольку воздуховыпускное отверстие трубки для направления потока 4 расположено в верхней части оболочки газового баллона 8, когда жидкость заполняет оболочку газового баллона 8 через впускную трубку для жидкости 9, внутри резервной оболочки также создается определенное давление; так как проходной диаметр трубки для направления потока намного меньше диаметра трубки для заполнения, давление внутри оболочки газового баллона 8 быстро увеличивается, и сигнал датчика давления немедленно передается обратно в систему заполнения, чтобы прекратить заполнение жидкости. После того как заполнение жидкости прекращается, часть жидкости в оболочке газового баллона медленно поступает в резервную оболочку через трубку для направления потока 4, чтобы сбалансировать давление в резервной оболочке и оболочке газового баллона 8. При любом уровне жидкости в оболочке баллона, объем заполнения криогенного резервуара равен разности геометрического объема оболочки газового баллона 8 и объема резервной оболочки, что позволяет предотвратить переполнение резервуара.
Поскольку давление в оболочке газового баллона 8 будет уменьшаться при использовании газового баллона, давление в резервной оболочке будет больше, чем в оболочке газового баллона 8, и поскольку один конец трубки для направления потока 4 соединен с нижней частью резервной оболочки, среда, хранящаяся в резервной оболочке, будет прижиматься обратно к оболочке газового баллона 8 через отверстие в нижней части через трубку для направления потока 4, так что, когда среда в газовом баллоне израсходуется, в резервной оболочке не останется жидких остатков.
Кроме того, поскольку давление наполнения, возникающее при заполнении жидкости, является высоким, а диаметр трубки для направления потока 4 намного меньше диаметра трубки для впуска жидкости 9, давление в оболочке газового баллона 8 постепенно увеличивается с увеличением количества жидкости в корпусе; однако в это время, поскольку давления недостаточно для входа в резервную оболочку, резервный цилиндрический корпус 1 и небольшая уплотнительная крышка 2 будут деформированы и повреждены внешним давлением в оболочке газового баллона 8. Следовательно, чтобы эффективно предотвратить такую деформацию, ребро жесткости 6 и усилитель уплотнительной крышки 3 добавляются внутрь резервного цилиндрического корпуса 1 и небольшой уплотнительной крышки 2, соответственно, и благодаря проточному отверстию 7, имеющему диаметр 25 мм в нижней части ребра жесткости 6 движение потока жидкости внутри не затрудняется. Если резервная оболочка имеет достаточную толщину, чтобы выдерживать соответствующее давление наполнения, усилитель уплотнительной крышки 3 и ребро жесткости 6 могут не использоваться.
В дополнение к вышеописанным вариантам осуществления настоящее изобретение также включает в себя другие варианты осуществления, и любые технические решения, образованные эквивалентными преобразованиями или эквивалентными заменами, должны попадать в объем защиты формулы настоящего изобретения.