Сферический резервуар высокого давления

 

i,

Союз Советски к

Сациапистическик

Респубпии тт т,-.;s <ИЗОБРЕТЕНИЯ 740927

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51) М. КЛ . (22) За я влено 08.02. 78 (2 1)257 857 3/29-33 с присоединением заявки .%

Е 04 Н 7/14

Гвсуллрствввныв квиитет

СССР (23) Приоритет ав делви извбретькнй и открытий

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень ¹ 22 (5З ) УД К 621.039. . 5 (088. 8) Дата опубликования описания 15.06.80

Н. П. Мельников, В. С. Дворников, Л. В. Шофлер, С. А. Климов, В. С. Кабанов, В. U, Болдано, А. П. Коробов, И. А. Минкина и Е Д. Квашнин (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени Центральный научноисследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций (71) Заявитель (54) СФЕРИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР

ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к опорным устройствам сферических сосудов высокого давления, работающих в условиях интенсивных внутренних импульсных воздействий.

Известно опорное устройство сферического сОсуда, в котором опоры приварены к корпусу сосуда по касательной и устанаалены на фундаменты (1).

Недостатком такого устроистьа является то, что работоспособность обес10 печена только при медленных расширениях и сжатии сферического сосуда, имеющих место при внутренних изменениях давления и температуры.

При интенсивных вибрационных воздействиях в местах прикрепления стоек к оболочке вследствие эффекта присоединенных масс и жесткости опор, развиваются большие динамические усилия, которые приводят к разрушению мест крепления стоек и самого сосуда.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является сферичес2 кий резервуар высокого давления, включающий в себя корпус, опорную часть с несущими лентами, натяжные приспособления, гидросистему с гидроцнлиндрами и гидродомкратами и амортизирующие элементы (2 j.

Крепление лент к оболочке сосуда

I осуществляют либо их приваркой, либо креплением лент к специальному бандажу, опоясывающему сосуд.

Крепление лент к опорной конструк «« ции выполняют либо при помощи пружин либо путем закрепления лент на штоке домкратов, причем домкраты объединены в единую гидросистему.

Возможен вариант гидровоздушной подвески, в которой амортизационные свойства гидродомкратов обеспечиваются воздушно-газовой системой, образованной в контейнере для перевозки сосуда, а также в специальных баллонах, и связанной с гидравлической системой мембраны.

Кроме того, внутри гидравлических домкратов установлены пружины, восприни740927

3 маюшие вес сосуда при обрыве шлангов гидросистемы

Однако это устройство не обеспечивает необходимой надежности сосуда и несущих лент при интенсивных внутренних импульсных воздействиях и вызванных атими воздействиями высокочастотных расширениях-сжатиях оболочки сосуда °

Например, при подвеске ленты на гид- 10 родомкратах необходимо после подъема сосуда перекрыть давление в гидросистеме.

При этом вследствие практической несжи-.. маемости жидкости в системе не обеспечиваются необходимые амортизационные 15 свойства подвески, Гидровоздушный вариант опорного устройства конструктивно сложен, требует специального герметического контейнера для размещения сосуда и,кроме того,гидровоздушная система инерционна и не 20 может эффективно амортизировать высокочастотные колебания сосуда.

Узлы крепления ленты к сосуду не обеспечивают необходимой прочности в условиях интенсивных вибрационных воздействий. Так, в случае приварки ленты к сосуду возможно разрушение сварного шва, начиная с начального участка примыкания ленты к сосуду, вследствие разного характера колебаний несущей

30 ленты и сосуда. В случае we крепления ленты к массивному бандажу, установленному на сосуде, в последнем развиваются в условиях интенсивных вибрационных воздействий большие динамические усилия З5 приводящие к разрушению сосуда.

Белью изобретения является повышение надежности сосуда при работе в условиях интенсивных внутренних импульсных воздействий за счет обеспечения радиально-симметричного нагружения и максимально возможной свободы перемещений стенок корпуса при колебаниях.

Это достигается тем, что в предлагаемом сферическом резервуаре высокого давления в каждом натяжном приспособлении гидроцилиндр снабжен охватываю:щим его ленточной скобой с присоединенным к ней фланцем, на котором размещены регулируемые упоры, причем амор- 50 тизируюшие элементы расположены на опорной части и на них помещена плита, на которую оперты,регулируемые винто- вые упоры, при этом скоба, в месте опирания на гидроцилиндр, снабжена шаровым.

55 шарниром, а ленточная скоба с несущей лентой снабжена дополнительной ленточной скобой, установленной на перекрешивающихся осях, одна иэ которых, соединяющая ленточные скобы, расположена в плоскости касательной к сферическому резервуару, а другая, соединяющая дополнительную скобу с лентой, расположена в меридиональной плоскости, причем дополнительная ленточная скоба присоединена к ленте через накладки, а лента снабжена регулируемым по высоте прижимом, причем несущие ленты присоединены к нему посредством прикрепленных к нему прокладок, снабженных высокопрочными шпильками.

На фиг, 1 показан предлагаемый сферический резервуар, общий вид, на фиг. 2натяжное приспособление (узел I на фиг. 1); на фиг. 3 — разрез фиг. 2; на фиг. 4 и 5 даны узлы крепления лент к корпусу резервуара с использованием прокладок и высокопрочных шпилек, на фиг. 6 — узел крепления ленты к сосуду при помощи высокопрочных, болтов.

Сферический резервуар высокого давления состоит из корпуса 1 и опорной конструкции 2, HB которой установлены HBтяжные приспособления 3, ка. кчое из которых включает ленточну.о скобу 4 с внешними фланцами 5 и вве"гнутыми в них регулируемыми винтовыми упорами

6, опирающимися через плиту 7 на амортизирующие прокладки 8, которые, в свою очередь, установлены на опорной конструкции.

Внутри скобы помещен гидродомкрат

9, закрепленный на опорной конструкции.

Шток 10 домкрата соединяется посредством шарового шарнира 11 с полуцилиндрическим сухарем 12, вваренным в верхнюю часть скобы. В нижней части скобы расположены промежуточная скоба 13, два накрест расположенных шарнира 14 и накладки 15, которые связаны высокопрочными болтовыми соединениями 16 с несущей лентой 17. К корпусу сферического сосуда, равномерно по экватору, приварены прокладки 18, в которые вверкуты высокопрочные шпильки 19. Последние при помощи прокладки 20 крепят нижний конец ленты к резервуару. Домкраты объединены в единую гидросистему с насосными станциями 21 и манометрами, 22. Несущие ленты оборудованы регулируемыми прижимами 23, которые прижимают ленты к опорной конструкции 2 при помощи болтов 24 и резиновых прокладок 25.

B случае крепления ленты к корпусу сосуда высокопрочными болтами 26 по7409 цилиндрами и гидродомкратами и амортизирующие элементы, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения надежности сосуда и несущих лент при работе в условиях интенсивных внутренних импульсных воздействий за счет обеспечения радиально-симметричных нагружений и максимально возможной свободы перемещений корпуса при колебаниях, в

Каждом натяжном приспособлении гидроци» линдр снабжен охватывающей его ленточной скобой с присоединенным к ней фланцем, на котором размещены регулируемые упоры, причем амортизирующие элементы

pBcttcMIo?KeHbI на опорной части и на них помещена плита, на которую онерты pet.улируемые винтовые упоры, нрн этом скоба, в месте опирания на гндроцилиндр, .снабжена шаровым шарниром, а ленточная скоба с несущей лентой снабжена дополнительной ленточной скобой, установленной на перекрещивающихся осях, одна из которых, соединяющая ленточные скобы, р а с положен а в п нос кос ти к а с ат ельной к сферическому резервуару,а дру— гая, соединяющая дополнительную скобу с лентой, расположена в меридионлльной плоскости, причем дополнительная ленточная скоба присоединена к ленте через накладки, а лента снабжена регулируемым по высоте прижимом.

2. Резервуар высокого давления по п. l,отличаюшийся тем, что, с целью повышения герметичности резервуара, несущие ленты присоединены к нему посредством прикрепленных к нему прокладок, снабженных высокопрочными шпильками.

Источники информации, принятые во внимашн нри экспертизе

1. Заявка ФранцинМ 2135553, кл. E 04 Н 7/00, онублнк. 1973.

2. Патент Швеции М. 360454, кл. E 17 С 13/08, онублнк. 1976. следние пропущены сквозь отверстия 27, которые герметизируются к корпусу стспорными колпачковыми шайбами 28.

Подъем сферического сосуда на необходимую высоту производится Гидродомкратами после включения насосных станций. Компенсация отклонений во взаимном †:асположении узлов крепления лент к оболо тке и опорных конструкций, отклонений в длинах лент скоб и т. д. и обеспе- 10 .чение равенства усилий во всех натяж— ных устройствах достигаются за счет соединения домкратов в единую гидросистему. Кроме того, предусмотрен контроль натяжения лент при помощи маномет- 1 ров, установленных у каждого домкрата.

Шарниры, соединяющие ленточную скобу с домкратом и несущей лентой, обеспечивают компенсацию возможных перекосов при установке домкрата на 2D опорную конструкцию. По окончании подьема сосуда винтовые упоры выдвигаются до соприкосновения с плитами, после чего давление в гидросистеме сбрасывается и вес сосуда чередается на амортизирующие прокладки при сохранении равенства усилий в лентах.

При работе сосуда в рабочем режиме, когда оболочка сосуда совершает высокочастотные расширения-сжатия, подвеска сосуда на гибких лентах с гарантированным -;. -;енством усилий в них обеспечива;-;т радиально симметричную работу гболочки, что значительно повышает ее надежность в работе. Этой же цели слу- 35 жит обеспечение максимально возможной свободы перемещений стенок сосуда при колебаниях, что достигается включением в подвеску пространственных шарниров и амортизирующих прокладок, Последние амортизируют также высокочастотные колебания сосуда как единого целого в случае внецентренного расположения источника внутреннего импульса.

При внутренних импульсных воздействиях в сосуде возможно возникновение в лентах явлений резонансов на многих формах собственных колебаний лент и связанных с резонансными колебаниями высоких напряжений неопределенной величины, Для уменьшения напряжения в лентах и повышения надежности их работы регулируемый прижим скрепляет ленту при помощи прокладок и болтов в таком месте, чтобы свободная длина участка ленты от оболочки до скобы обеспечивала совпадение первой собственной частоты ленты с удвоенной частотой

27 6 основного тона собственных колебаний стенок сосудт.

Внедрение изобретения обеспечивает высокую надежность работы в условиях внутренних импульсных воздействий путем обеспечения радиально-симметричного нагружения и максимально возможной свободы перемещений стенок сосуда при возникающих колебаниях.

Формула изобретения

1. Сферический резервуар высокого давления, включающий в себя корпус, опорную часть с несущими лентами, натяжные приспособления, гидросистему с гид740927

Ig

Заказ 3172/35 Тираж 772

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель О. Гончарова

Редактор М. Харитонова Техред И. Асталощ Корректор Н. Григорук