ТОПЛИВНЫЙ РЕЗЕРВУАР
FUEL TANK

Изобретение относится к машиностроению, а именно к резервуарам, используемым для хранения и транспортировки жидкого топлива, в частности к топливным резервуарам, применяемым в составе топливозаправочного модуля контейнерного типа.
Известен топливный резервуар, описанный в RU 2983, выполненный в виде металлической оболочки цилиндрической формы, который предназначен для использования в топливозаправочном модуле контейнерного типа.
Известен резервуар, описанный в US 2004164144, также предназначенный для использования в топливозаправочном модуле контейнерного типа, выполненный в виде металлической оболочки прямоугольной, в частности кубической, формы, благодаря которой удается наиболее полно использовать свободное пространство контейнерного корпуса топливозаправочного модуля.
Недостатком рассматриваемых топливных резервуаров является отсутствие у них специальных элементов, обеспечивающих повышение жесткости их корпуса. Между тем, недостаточная жесткость топливного резервуара может привести к его смятию, в частности к «схлопыванию» резервуара под воздействием нагрузок, вызываемых образованием внутри него вакуума при уменьшении объема хранящегося в нем топлива вследствие понижения температуры окружающей среды.
Известен резервуар [RU 2452890], предназначенный для хранения и транспортировки текучих сред, в частности топлива (жидких углеводородов, сжиженного газа), который выбран в качестве ближайшего аналога.
Рассматриваемый топливный резервуар выполнен в виде в виде прямоугольной оболочки, снабженной элементами жесткости, имеющей дно, боковые стенки и крышу. Оболочка образована путем укладывания отрезков двутавровой балки один на другой и их соединения вдоль продольных кромок полок, а также соединения их смежных торцевых поверхностей в стыках. Благодаря указанной конструкции резервуара достигается его значительная жесткость. Кроме того, резервуар снабжен элементами жесткости, такими как внутренние стяжки, косынки, ребра.
Недостатком рассматриваемого устройства является сложность его конструкции.
Задачей заявляемого изобретения является упрощение конструкции топливного резервуара.
Сущность изобретения заключается в том, что в топливном резервуаре, выполненном в виде прямоугольной оболочки, снабженной элементами жесткости, имеющей дно, боковые стенки и крышу, согласно изобретению элементы жесткости включают вертикально ориентированные элементы, выполненные в виде вертикальных ребер жесткости, расположенных на внутренней и внешней поверхностях боковых стенок резервуара, и распределенные по площади указанных поверхностей, а также горизонтально ориентированные элементы, содержащие расположенные по меньшей мере в одном горизонтальном сечении резервуара горизонтальные ребра жесткости, установленные по периметру внутренней и внешней поверхности боковых стенок, и внутренние стяжки, установленные диагонально по углам периметра внутренней поверхности боковых стенок.
В частном случае выполнения изобретения топливный резервуар имеет дополнительные стенки, охватывающие снаружи боковые стенки и дно резервуара.
В частном случае выполнения изобретения топливный резервуар дополнительно содержит по меньшей мере одну, расположенную по меньшей мере в одном его горизонтальном сечении внутреннюю стяжку, расположенную между противолежащими горизонтальными ребрами жесткости.
В частном случае выполнения изобретения вертикальные и горизонтальные ребра жесткости и внутренние стяжки имеют уголковый профиль.
В частном случае выполнения изобретения внутренняя стяжка, расположенная между противолежащими горизонтальными ребрами жесткости, имеет уголковый профиль.
Благодаря тому, что топливный резервуар имеет прямоугольную форму, он удобен при погрузке, транспортировке и установке в требуемом месте, а также хорошо приспособлен к использованию в составе топливозаправочного модуля контейнерного типа, имеющего корпус прямоугольной формы, поскольку обеспечивает полноту использования его свободного объема.
Наличие указанных выше наружных и внутренних вертикальных ребер жесткости, а также наличие расположенного по меньшей мере в одном горизонтальном сечении резервуара наружного и внутреннего горизонтальных поясов жесткости, образованных указанными выше горизонтальными ребрами жесткости и угловыми стяжками, обеспечивает формирование обрешетки внешней и внутренней поверхности боковых стенок резервуара, придающей конструкции резервуара достаточную жесткость.
Как следует из практики, при размещении указанных горизонтально ориентированных элементов жесткости в одном горизонтальном сечении резервуара рациональным является установка их в серединном горизонтальном сечении резервуара.
Указанные выше ребра жесткости и стяжки могут быть выполнены в виде пластин, стержней, прутков и прочее.
В качестве материала резервуара, ребер жесткости, внутренних стяжек может быть использован металл, в частности сталь.
Указанные элементы жесткости могут быть скреплены с соответствующей поверхностью резервуара сваркой, в частности с помощью прерывистого сварного шва.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является упрощение конструкции резервуара, поскольку он содержит простые по конструкции и технологии изготовления элементы жесткости.
В случае когда топливный резервуар имеет дополнительные стенки, охватывающие снаружи боковые стенки и дно резервуара, повышается прочность резервуара, а также обеспечивается возможность, в случае необходимости, заливки тосола в свободное пространство между указанными дополнительными стенками и наружной поверхностью резервуара.
В случае когда топливный резервуар дополнительно содержит по меньшей мере одну расположенную по меньшей мере в одном его горизонтальном сечении внутреннюю стяжку, расположенную между противолежащими горизонтальными ребрами жесткости, в еще большей степени повышается жесткость конструкции резервуара. При этом рациональным является располагать указанную дополнительную стяжку или несколько дополнительных стяжек в том же горизонтальном сечении резервуара, в котором расположены горизонтальные ребра жесткости и угловые стяжки.
В случае когда ребра жесткости и внутренние стяжки имеют уголковый профиль, повышается их жесткость и, соответственно, жесткость резервуара.
На фиг.1 представлен чертеж общего вида топливного резервуара; на фиг.2 представлен вид горизонтального сечения A-A топливного резервуара, представленного на фиг.1; на фиг.3 представлен вид топливного резервуара с одинарными стенками в аксонометрии.
Топливный резервуар выполнен в виде прямоугольной оболочки (имеет форму прямоугольной призмы), изготовленной, в частности, из стали, и содержит боковые стенки 1, дно 2 и крышу 3.
На внутренней и внешней поверхностях боковых стенок 1 имеются вертикальные ребра 4 жесткости (на фиг.1 позицией обозначены два вертикальных ребра, на фиг.3 - одно вертикальное ребро), распределенные по площади боковых стенок 1.
В серединном горизонтальном сечении A-A топливного резервуара на внутренней и внешней поверхности боковых стенок 1 по периметру указанного сечения расположены горизонтальные ребра 5 жесткости (на фиг.1 позицией обозначено одно горизонтальное ребро, на фиг.2 - два горизонтальных ребра, на фиг.3 - одно горизонтальное ребро). Кроме того, внутри топливного резервуара в указанном горизонтальном сечении A-A по углам его периметра установлены диагонально ориентированные внутренние угловые стяжки 6 (на фиг.2 позицией обозначены две угловые стяжки), концевые участки каждой из которых, в частности, соединены соответственно с одним из двух смежных расположенных под углом друг к другу горизонтальных ребер 5 жесткости
Кроме того, внутри топливного резервуара в указанном горизонтальном сечении A-A дополнительно установлены внутренние дополнительные стяжки 7, расположенные между противолежащими горизонтальными ребрами 5 жесткости, ориентированные, в частности, поперечно.
Ребра 4 и 5 и стяжки 6 и 7 имеют, в частности, уголковый профиль.
Две половины внутренней поверхности дна 2 топливного резервуара имеют наклон к центральной части с образованием в центре указанной внутренней поверхности продольно ориентированной выемки 8, предназначенной для сбора шлама. Наружная поверхность дна 2 имеет поперечно ориентированные выемки 9 (на фиг.1 позицией обозначена одна выемка), предназначенные для вентилирования воздуха или формирования зон для заполнения их тосолом в случае наличия у топливного резервуара дополнительных стенок (на чертеже не показаны).
На крыше 3 имеется люк 10, предназначенный для монтажа трубопроводов и контрольно-измерительной аппаратуры, а также стойки 11 (на фиг.1 и 3 позицией обозначена одна стойка), обеспечивающие возможность закрепления топливного резервуара в корпусе топливозаправочного модуля контейнерного типа.
Топливный резервуар работает следующим образом.
С помощью патрубка (на чертеже не обозначен) люка 10 в топливный резервуар заливают топливо. Закрывают люк 10. В топливном резервуаре, в частности входящем в состав топливозаправочного модуля контейнерного типа, осуществляют хранение топлива и, в случае необходимости, транспортировку топлива к требуемому месту. При этом осуществляют закрепление топливного резервуара в корпусе указанного модуля, в частности с помощью стоек 11, соединяемых с помощью болтового соединения с балками рамного корпуса топливозаправочного модуля.
Благодаря наличию описанных выше ребер 4 и 5 и стяжек 6 и 7 конструкция топливного резервуара обладает значительной жесткостью, что позволяет избежать его смятия и «схлопывания». Благодаря прямоугольной форме топливного резервуара упрощаются его погрузка, транспортировка и монтаж на заданной местности, а также при использовании его в составе топливозаправочного модуля контейнерного типа обеспечивается полнота использования свободного пространства корпуса указанного модуля.