Многослойный сосуд высокого давления

(51) 17 1/00 (2012.01) 17 1/10 (2012.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ топливных емкостей для различных транспортных средств (например, автотранспорта, самолетов и т.д.) или стационарных емкостей для хранения и транспортировки криогенных топлив. Хранение и транспортировка криогенных топлив в сжатом состоянии осуществляется в многослойном сосуде высокого давления за счет создания многослойности оболочки (полости) высокого давления, которая состоит из внутренней оболочки, выполненной из тонкостенной стали и силовой оболочки выполненной из композиционного материала свободно пропускающих рабочую среду при разгерметизации внутренней оболочки, на внутреннюю стальную оболочку нанесен тонкий слой стеклопластикового материала, а силовая оболочка снабжена ребрами жесткости из стеклопластикового материала.(72) Никулин Эдуард Николаевич Байжуманов Ернур Бериккажыулы Тулеева Улжан Коныспаевна Жалгабаева Жанерке Саматовна Жумаканов Ермек Еркинович Бекшеинов Серик Амангелдиевич Абдусалямов Нурлан Нурбекович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) МНОГОСЛОЙНЫЙ СОСУД ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в качестве Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в качестве топливных емкостей для различных транспортных средств (например, автотранспорта, самолетов и т.д.) или стационарных емкостей для хранения и транспортировки криогенных топлив. Сосуд высокого давления (Патент РФ 2117853 С 1 (6 17 1/10, В 29 22/00) 97102423/25 18.02.97 20.08.98 Бюл. 23) содержит внутреннюю оболочку, выполненную из тонкостенной стали, и силовую оболочку,выполненную из композиционных материалов. Силовая оболочка выполнена из композиционного материала,свободно пропускающего рабочую среду при разгерметизации внутренней оболочки, а для контроля утечек на внутреннюю стальную оболочку нанесен тонкий слой газопроницаемого композиционного материала, на который нанесен тонкий слой плотного газа изолирующего материала с образованием по всей поверхности сосуда газосборной полости с выходом на два полюсных штуцера для подключения приборов контроля или сигнализации. Газосборная полость на поверхности внутренней оболочки выполнена наматыванием по спирали газ изолирующего каната с шагом 20-50 мм,промежутки между которым заполнены тонким слоем газопроводящего материала, затем вся поверхность покрыта газа изолирующим слоем с образованием газопроницаемого спирального канала по всей поверхности сосуда с выходом на два полюсных штуцера для подключения приборов контроля или сигнализации. Сосуд имеет простую конструкцию, безопасен в эксплуатации. Прототип состоит из внутренней металлической герметичной тонкостенной оболочкой 1, наружной газопроницаемой силовой оболочки из композиционного материала 2, штуцеров 3 отвода среды на приборы контроля в случае не герметичности внутренней оболочки. Предлагаемый сосуд высокого давления решает задачу хранения и транспортировки криогенных топлив в сжатом состоянии и может использоваться как топливный бак для транспорта работающего на криогенном топливе. Криогенное топливо удерживается в сжатом состоянии за счет создания многослойной оболочки(полости) высокого давления, которая состоит из внутренней оболочки,выполненной из тонкостенной стали и силовой оболочки выполненной из композиционного материала свободно пропускающих рабочую среду при разгерметизации внутренней оболочки. На внутреннюю стальную оболочку нанесен тонкий слой стеклопластикового материала, а силовая оболочка снабжена ребрами жесткости из стеклопластикового материала. Предлагаемый многослойный сосуд высокого давления повышает степень надежности и защищен от внешних воздействии ребрами жесткости из стеклопластикового материала. Использование стеклопластикового материала предоставляет нам такую же прочность, как и стальные материалы, но отличаются тем что имеют меньший вес. Ребра жесткости повышают жесткость силовой оболочки и предохраняют от внешних механических воздействий. Устройство состоит 1 штуцер для закачки, 2 внутренняя стальная оболочка, выполненная из тонкостенной стали, 3-слой из стеклопластикового материала, 4 - силовая оболочка выполненная из композиционного материала, 5 и 6- ребра жесткости, 7 - штуцер для откачки, 8 - упруги элемент, 9-крепление. Газ закачивается через штуцер 1 в стальную внутреннюю оболочку 2 многослойного сосуда. Первым давление принимает стальная оболочка 2. При повышений давления давление передается на стеклопластиковую оболочку 3, а за тем на силовую оболочку 4, которая в свою очередь снабжена ребрами жесткости 5 и 6. Газ откачивается через штуцер 7. Надежность сосуда увеличивается с использованием нескольких слоев, а также использование ребер жесткости помогает избежать деформацию при ударе. Изобретение обеспечивает надежное и безопасное хранение топлива. Это выполняется за счет дополнительного слоев и ребер жесткости,выполненные из стекловолоконных материалов. Стеклопластик сочетает в себе высокие прочностные и диэлектрические свойства,сравнительно низкую плотность и теплопроводность, высокую атмосферо-, водо- и химстойкость. Удельный вес стеклопластика в среднем в пятьшесть раз меньше, чем у черных и цветных металлов, и в два раза меньше, чем у дюреалюминия. Это делает стеклопластик особенно удобным для применения на транспорте. Стеклопластики как диэлектрики совершенно не подвергаются электрохимической коррозии. Высокая коррозийная стойкость стеклопластиков часто играет важную роль не только в отраслях промышленности, связанных с хранением и транспортировкой химически опасных веществ, но и на транспорте, и в быту. При своем небольшом удельном весе стеклопластик обладает высокими физикомеханическими характеристиками. Используя некоторые смолы, например, и определенные армирующие материалы,мы получаем стеклопластик, который по своим прочностным свойствам превосходит целый ряд сплавов цветных металлов и стали. Полиэфирные стеклопластики обладают теплопроводностью дерева,прочностью и долговечностью стали, биологической стойкостью,влагостойкостью и атмосферостойкостью полимеров, при этом не имеют никаких недостатков присущих термопластам, и имеет диапазон эксплуатации от -50 С до 130 С. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Многослойный сосуд высокого давления для хранения сжатого газа, содержащий внутреннюю оболочку, выполненную из тонкостенной стали, и силовой оболочки выполненной из композицион ного материала свободно пропускающего рабочую среду при разгерметизации внутренней оболочки,отличающийся тем, что на внутреннюю стальную оболочку нанесен тонкий слой стеклопластикового материала, а силовая оболочка снабжена ребрами жесткости из стеклопластикового материала.