Способ защиты емкости от разрушения при замерзании в ней жидкости

 

Изобретение относится к области защиты емкостей, заполненных жидкостью, от разрушения при понижении температуры окружающей среды ниже 0°С и может быть использовано в машиностроении,сельском хозяйстве и других областях народного хозяйства . Целью изобретения является упрощение способа. В емкости 6 с жидкостью 8 при положительных температурах окружающей среды размещают отделитель жидкости с наклонными стенками так, что нижнюю его часть, имеющую меньшую площадь , поперечного сечения, устанавливают в зоне наиболее позднего промораживания, а верхнюю располагают выше предполагаемого уровня жидкости 8 в емкости 6. Внутренняя поверхность стенок 1 отделителя выполнена из антиадгезионного материала. В стенках выполнены прорези. Предотвращение повышения давления в емкости 6 выше допустимого производят посредством разрушения и выдавливания через отделитель верхнего замерзшего слоя льдя.,7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4314688/13 (22) 12.10.87 (46) 07.06.91. Бюл. М 21 (75) А.А.Томилин (53) 621.565(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1234545, кл. Е 03 В 7/10, 1984..

Авторское свидетельство СССР

М 1507933, кл. Е 03 В 7/10, 1986. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЕМКОСТИ ОТ РАЗРУШЕНИЯ ПРИ ЗАМЕРЗАНИИ В НЕЙ

ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области защиты емкостей, заполненных жидкостью, от разрушения при понижении температуры окружающей среды ниже 0 С и может быть использовано в машиностроении, сельском (я)5 В 65 D 90/20, Е 03 В 7/10 хозяйстве и других областях народного хозяйства. Целью изобретения является упрощение способа. В емкости 6 с жидкостью 8 при положительных температурах окружающей среды размещают отделитель жидкости с наклонными стенками так, что нижнюю его часть, имеющую меньшую площадь поперечного сечения, устанавливают в зоне наиболее позднего промораживания, а верхнюю располагают выше предполагаемого уровня жидкости 8 в емкости 6. Внутренняя поверхность стенок 1 отделителя выполнена иэ антиадгеэионного материала, В стенках выполнены прорези. Предотвращение повышения давления в емкости 6 выше допустимого производят посредством разрушения и выдавливания через отделитель верхнего замерзшего слоя льда.,7 ил.

1654149

Изобретение относится к области защиты емкостей и систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания, заполненных ь:идкостью (водой), от разрушения при понижении температуры окружающей среды ниже О С и может быть использовано в машиностроении, сельском хозяйстве и других областях народного хозяйства.

Целью изобретения является упрощение способа.

Способ защиты емкости от разрушения при замсрэании в ней жидкости предусматривает.предотвращение повышения в ней давления выше допустимого, для чего укрепляют в верхнем слое отделитель жидкости с наклонными стенками так, что нижню,"о его часть, имеющую меньшую площадь поперечного сечения, устанавливак>т в зоне наиболее позднего промораживания, а верхнюю располагают выше предполагаемого уровня жидкости в емкости, Предотвращение повышения давления в емкости выше допустимого производят посредством разрушения и выдавливания через отделитель верхнего замерзшего ледяного слая, при этом используют отделитель, корпус которого имеет замкнутый или разомкнутый контур с прямолинейными или криволинейным стенками, внутренняя поверхность vo-,орых выполнена из антиадгезионного материала, в стенках выполнены прорези, а угол наклона стенок к вертикальной оси составляет 5-20 .

На фиг,1 изображена емкость с размещенным в ней отделителем до замерзания жидкости, HB фиг.2 — динамика выдавливания слоя льда через отдепитель; на фиг.3— установленный в емкости отделитель, имеющий форму усеченной пирамиды с прямоугольным основанием, вид сверху; на фиг.4-6 — варианты выполнения отделителя; на фиг.7 — выдавливание слоя льда из емкости через Н-образный отделитель.

Отделитель жидкости имеет корпус замкнутого или разомкнутого контура с прямолинейными и и криволинейными стенками, внутренняя поверхность которых выполнена из антиадгезионного материала, Например, корпус мажет быть выполнен в виде полой усеченной пирамиды с прямоугольным основанием (фиг,3), при этом угол наклона стенок 1 к вертикальной оси составляет 5-20 . Расстояние между бсльшими противоположными пластинами 2, cocTàâëpþï èMè стенки 1, в два раза меньше, чем между пластинами 3. В углах корпуса с внешней стороны выполнены ребра 4, длина которых равна 1/4 длины пластин 2. В стенках 1 корпуса выполнены прорези 5 для сообщения емкости 6 и полости корпуса.

Отделитель фиксируется в емкости 6 с помощью соединительного элемента 7. Наружная поверхность стенок 1 отделителя может быть выполнена из материала с хорошей адгезией ко льду или из любого другого материала, на котором могут быть выполнены рифления или посечки. Емкость 6 предназначена для заполнения ее жидкостью 8, замерзающей с образованием льда 9. Корпус отделителя может быть выполнен в виде полого усеченного конуса с эллипсом в основании, отношение диаметров меньшего основания к большему в котором не менее

1/2 (фиг.5), или с окружностью в основании (фиг,4). При этом угол наклона стенок 1 к вертикальной оси составляет 5-20 . а на боковой стенке выполнены прорези 5, Корпус отделителя также может иметь разомкнутый контур, например иметь Н-образную форму (фиг.б и 7), противоположными стенками в виде пластин 10 наклоненными к вертикальной оси под углом 5 — 20 с соединительной пластиной 11, длина которой составляет 1/4 длины пластины 10.

Высота корпуса отделителя жидкости выбирается в зависимости от глубины промораживаемого слоя жидкости 8, но не менее 1/20 et.o толщины.

Отделитель может иметь и иную форму (например, П-образную или любую другую), при которой не требуется ограничения конвенции воды. Отделитель предназначен для отделения части верхнего быстропромораживаемого слоя льда от остальных слоев таким образом, чтобы отделенный участок льда мог свободно отделиться и переместиться внутри отделителя под действием на него незначительного избыточного создаваембго в емкости под этим участком давления. Выбор формы отделителя зависит от формы и размеров емкости с жидкостью.

Способ защиты емкости от разрушения осуществляется следующим образом, При заполнении емкости 6 водой при плюсовой. температуре окружающей среды укрепляют в верхнем слое отделитель жидкости описанной конструкции с наклонными стенками 1 так, что нижнюю часть его, имеющую меньшую площадь поперечного сечения, устанавливают в зоне наиболее позднего промораживания, а верхнюю располагают выше предполагаемого уровня жидкости в емкости 6, предпочтительно не менее, чем на 1/20 толщины замерзаемого слоя, При понижении температуры окружающей среды и жидкости 8 (воды) в емкости 6 ниже О С сначала происходит замерзание верхнего слоя с образованием льда 9, в ре1654149 зультате чего емкость 6 герметизируется, что приводит к резкому повышению давления жидкости 8 в полости емкости 6, которое действует изнутри на все внутренние стенки и участки образующегося льда 9, в том числе и на внутреннюю сторону льда

9, ограниченного внутренними стенками ограничителя, выполненными из антиадгезионного материала, Поэтому ограНиченный стенкаМи 1 участок льда 9 легко отрывается от ограничивающих его стенок и выдавливается вверх за счет давления, создавшегося в полости емкости при замерзании жидкости, Таким образом посредством разрушения верхнего ледяного слоя и выдавливания его обеспечивают предотвращение повышения давления в емкости 6 выше допустимого и ее разрушение.

Выдавливание льда 9 через отделитель продолжается до полного промораживания жидкости 8, Выполнение внутренней поверхности стенок отделителя из антиадгезионного материала обеспечивает облегчение перемещения по ним выдавливаемого слоя.

Выполнение наружной поверхности из материала с хорошей адгеэией или из другого материала, на котором могут быть выполнены рифления или насечки, обеспечивает удержание отделителя в емкости с намороженным льдом.

Расположение стенок отделителя под углом 5-20 к вертикальной оси обеспечива, ет свободное и надежное выдавливание отделенной части верхнего слоя льда. При угленаклонастенокменее5 иболее20 не обеспечивается предотвращение разрушения емкости, поскольку или не происходит выдавливание льда через отделитель в емкости 1 и возрастает давление с последующим ее разрушением, или увеличение внутренней поверхности отделителя, контактирующей с образующимся льдом, требует увеличенных усилий для его выдавливания, что, в свою очередь, вызывает увеличение общего давления в полости емкости 1 и ее деформацию.

5 Наличие прорезей 5 в стенках 1 отделителя обеспечивает поддержание одинакового давления как в емкости 6, так и под отделенным слоем льда в случае, когда промерзает нижнее основание в отделителе, а

10 процесс замораживания жидкости продолжается.

Данный способ прост при осуществлении и обеспечивает защиту емкостей различной формы, расположения и габаритов

15 без специального оснащения их ребрами, утеплителями, демпфирующими приспособлениями. При эксплуатации хранимая жидкость не смешивается со смазкой.

Формула изобретения

20 Способ защиты емкости от разрушения при замерзании в ней жидкости, предусматривающий повышение давления в ней выше допустимого посредством укрепления в верхнем слое отделителя жидкости с на25 клонными стенками, нижнюю часть которого, имеющую меньшую площадь поперечного сечения, устанавливают в зоне наиболее позднего промораживания, а верхнюю располагают выше предполагаемого

30 уровня жидкости в емкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощенния способа, предотвращение давления в емкости выше допустимого производят посредством разрушения и выдавливания через отделитель

35 верхнего замерзшего ледяного слоя, при этом используют отделитель, корпус которого имеет замкнутый или разомкнутый контур с прямолинейными или криволинейными стенками, внутренняя поверхность ко40 торых выполнена из антиадгезионного материала, причем в стенках выполнены прорези, а угол наклона стенок к вертикальной оси составляет 5-20 .

1654149

1654149

Риз.5

1654149

Составитель И. Шабалина

Редактор С. Пекарь Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Заказ 1924 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101