Сферический резервуар высокого давления

Союз Советски кСациапистическикРеспубпии тт т,а тта ИЗОБРЕТЕНИЯ(23) Приоритет ов делец изобретений и вткрытий(53) 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, Ц, Болдано, А. П, Коробов, И. А. Минкинаи Ее Д, Квашнин(72) Авторы изобретения Ордена Трудового Красного Знамени Центральный научноисследовательский и проектный институт строительныхметаллоконструкций(54) СФЕРИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ 1Изобретение 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 11.Недостатком такого устроистьа является то, что работоспособность обес 1 О печена только при медленных расширениях и сжатии сферического сосуда, имеющих место при внутренних изменениях давления и температуры.15При 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 сферичес 2кий резервуар высокого давления, включающий в себя корпус, опорную часть с несущими лентами, натяжные приспособления, гидросистему с гидроцнлиндрами и гидродомкратами и амортизирующие элементы 2.Крепление лент к оболочке сосуда осуществляют либо их приваркой, либо креплением лент к специальному бандажу, опоясывающему сосуд.Крепление лент к опорной конструкции выполняют либо при помощи нружинтт 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 3мающие вес сосуда при обрыве шлангов гидросистемыОрнако это устройство не обеспечивает необходимой надежности сосуда и несущих лент при интенсивных внутренних импульсных воздействиях и вызванных этими воздействиями высокочастотных расширениях-сжатиях оболочки сосудаюНапример, при подвеске ленты на гид 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 специальногогерметического 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 несущей30 ленты и сосуда. В случае же крепления ленты к массивному бандажу, установленному на сосуде, в последнем развиваются в условиях интенсивных вибрационных воздействий большие динамические усилия 35 приводящие к разрушению сосуда.Целью изобретения является повышение надежности сосуда при работе в условиях интенсивных внутренних импульсных воздействий за счет обеспечения 40 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 тизирующие 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 несущейлентой снабжена дополнительной ленточной скобой, установленной на перекрещивающихся осях, одна иэ которых, соединяющая ленточные скобы, расположена вплоскости касательной к сферическомурезервуару, а другая, соединяющая дополнительную скобус лентой, расположенав меридиональной плоскости, причем дополнительная ленточная скоба присоединена к ленте через накладки, а лентаснабжена регулируемым по высоте прижимом, причем несущие ленты присоединены к нему посредством прикрепленных кнему прокладок, снабженных высокопрочными шпильками.На фиг, 1 показан предлагаемый сферический резервуар, общий видф на фиг.2 натяжное приспособление (узел 1 нафиг. Ц; на фиг. 3 - разрез А-А нафиг. 2; на фиг. 4 и 5 даны узлы крепления лент к корпусу резервуара с использованием прокладок и высокопрочных шпилек, на фиг. 6 - узел крепленияленты к сосуду при помощи высокопрочных,болтов,Сферический резервуар высокого давления состоит из корпуса 1 и опорной конструкции 2, на которой установлены натяжные приспособления 3, ка.кцое из которых включает ленточну.о скобу 4 свнешними фланцами 5 и вве"гнутыми вних регулируемыми винтовыми упорами6, опирающимися через плиту 7 на амортизирующие прокладки 8, которые, всвою очередь, установлены на опорнойконструкции.Внутри скобы помещен гидродомкрат9, закрепленный на опорной конструкции.Шток 10 домкрата соединяется посредством шарового шарнира 11 с полуцилиндрическим сухарем 12,вваренным в верхнюю часть скобы. В нижней части скобырасположены промежуточная скоба 13,два накрест расположенных шарнира 14и накладки 15, которые связаны высокопрочными болтовыми соединениями 16с 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. Домкратыобъединены в единую гидросистему с насосными станциями 21 и манометрами22. Несущие ленты оборудованы регулируемыми прижимами 23, которые прижимают ленты к опорной конструкции 2 припомощи болтов 24 и резиновых прокладок 25.В случае крепления ленты к корпусусосуда высокопрочными болтами 26 пс7409 цилиндрами и гидродомкратами и амортизируюшие элементы, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения надежности сосуда и несуших лент при работев условиях интенсивных внутреннихимпульсных воздействий за счет обеспе-чения радиально-симметричных нагружений и максимально возможной свободыперемещений корпуса при колебаниях, вКаждом натяжном приспособлении гидроцилиндр снабжен охватываюшей его ленточной скобой с присоединенным к ней фланцем, на котором размещены регулируемыеупоры, причем амортизируюшне элементырасположены на опорной части и нд нихпомещена плита, на которую онерты регулируемые винтовые упоры, нрн этом скоба, в месте опирания нд гндроцилиндр,,снабжена шаровым шарниром, а ленточная скоба с несушей лентой снабжена дополнительной ленточной скобой, установленной на перекрещивающихся осях, одна из которых, соединяющая ленточныескобы, расположена в плоскости касательной к сферическому резервуару,а другая, соединяющая дополнительную скобус лентой, расположена в меридиональной плоскости, причем дополнительная ленточная скоба присоединена к ленте через накладки, а лента снабжена регулируемым по высоте прижимом.2. Резервуар высокого давления поп. 1, отличающийся тем,что, с целью повышения герметичностирезервуара, несущие ленты присоединенык нему посредством прикрепленных к нему прокладок, снабженных высокопрочными шпильками.Источники информации,принятые во внимдшн нри экспертизе1. Заявка францинМо 2135553,кл. Е 04 Н 7/00, онублнк. 1973.2, Патент Швеции М. 360454,кл. Е 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 ризодитя гидродом- кратами после включения насосных станций, Компенсация отклонений во взаимном в :асположении узлов крепления лент к оболо ле и опорных конструкций, отклонений в длинах лент скоб и т. д. и обеспе .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 ров, установленных у каждого домкрата.Шарниры, соединяющие ленточную скобу с домкратом и несушей лентой, обеспечивают компенсацию возможных перекосов при установке домкрата на 20 опорную конструкцию. По окончании подьема сосуда винтовые упоры выдвигаются до соприкосновения с плитами, после чего давление в гидросистеме сбрасывается и вес сосуда чередается на 25 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 оболочки, что значительно повышает ее надежность в работе. Этой же цели слу жит обеспечение максимально возможной свободы перемешений 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.45При 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 колебдний стенок сосуда.Внедрение изобретения обеспечивает высокую надежность работы в условиях внутренних импульсных воздействий путем обеспечения радиальнст-симметричного нагружения и максимально возможной свободы перемещений стенок сосуда при возникаюших колебаниях. Формула изобретения1. Сферический резервуар высокого давления, включаюший в себя корпус, опорную часть с несущими лентами, натяжные приспособления, гидросистему с гид740927 ук Заказ 3172/35Тираж 772БНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. дписное 5 лиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная Составитель О. Гончароватор М. Харитонова Техред И. Асталощ Корректо