Емкость для текучих веществ - RU2020129C1
Код документа: RU2020129C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к емкости для пригодных для перекачивания текучих веществ, в частности для используемых при подземных горных работах и в туннелестроении, химикатов для укрепления горных пород, с подъемной трубой и состоящей из гибкого материала внутренней гильзой, причем в фитинге, ввинчиваемом в выемку в емкости, предусмотрено принимающее подъемную трубу внутреннее отверстие и проточное отверстие для воздуха.
При подземных горных работах и в туннелестроении для различных целей, но прежде всего для укрепления горных пород используются химикаты, причем химикаты предварительно содержатся отдельно друг от друга и затем сводятся вместе непосредственно перед нагнетанием в горную породу. Такие химикаты, а также и другие текучие перекачиваемые вещества для наземных и подземных работ необходимо хранить в емкостях, являющихся достаточно прочными и многократно используемыми. Эти пригодные для перекачивания вещества отсасывают с помощью заборной головки или же насоса из емкости для того, чтобы затем подать к месту использования. В случае веществ применяется так называемая внутренняя гильза, ввинчиваемая совместно с фитингом, т.е. запором, в емкость. Для предупреждения создания в емкости или во внутренней гильзе пониженного давления во внутренней гильзе предусмотрено проточное отверстие, через которое по мере откачивания вещества может поступать воздух. При этом недостатком является то, что этот воздух автоматически поступает во внутреннюю гильзу к имеющемуся там веществу, причем в зависимости от интенсивности невозможно избежать перемешивания в верхнем разделительном слое. Помимо этого, за счет указанного контакта между воздухом и веществом в соответствующих емкостях с внутренними гильзами возможно хранение лишь таких веществ, которые не реагируют или лишь в очень незначительной степени реагируют при контакте с воздухом.
Цель изобретения - создание емкости с внутренней гильзой, в которой можно было бы хранить также вещества и материалы, реагирующие с воздухом или другими средами.
Для этого внутренняя гильза зафиксирована на подъемной трубе, охватывая ее, причем проточное отверстие заканчивается между внутренней гильзой и внутренней стенкой.
Благодаря соединению внутренней гильзы с подъемной трубой становится возможным препятствовать созданию вакуума емкости при отсасывании материала за счет того, что происходит дополнительный подсос воздуха. Однако этот воздух уже не попадает во внутреннюю гильзу, а направляется между внутренней гильзой и внутренней стенкой, что эффективно исключает возникновение вакуума. Помимо этого, за счет установки обратного клапана в проточное отверстие и присоединения к воздушному компрессору одновременно с выкачиванием материала может вводится сжатый воздух, в результате этого упрощается процесс перекачивания и улучшается вывод под давлением материала. Как правило, является достаточным расположить проточное отверстие так, чтобы атмосферный воздух мог поступать в емкость без непосредственного контакта с уже содержащимся во внутренней гильзе веществом, что обеспечивается без труда за счет соответствующей заделки соединения внутренней гильзы с подъемной трубой.
На подъемной трубе на расстоянии от фитинга расположен фланец, имеющий наружный край для взаимодействия с внутренней частью зажимного кольца, запирающего внутреннюю гильзу. Благодаря такому выполнению обеспечивается замена внутренней гильзы в случае необходимости.
Соединение между подъемной трубой и внутренней гильзой особенно просто обеспечивается за счет фланца и зажимного кольца. При этом одновременно достигается эффективное плотное соединение между подъемной трубой и внутренней гильзой за счет исключения контакта между содержащимся во внутренней гильзе веществом и воздухом. За счет расстояния между фланцем и фитингом поступающий через проточное отверстие воздух может проникать в зону между внутренней гильзой и внутренней стенкой для того, чтобы таким образом при удалении перекачиваемого материала из внутренней гильзы обеспечить равномерное заполнение емкости.
Зажимное кольцо состоит из ограниченно гибкого материала, преимущественно материала внутренней гильзы. Благодаря этому имеется возможность изготавливать зажимное кольцо и внутреннюю гильзу за одно целое, при этом за счет ограниченно гибкого выполнения зажимного кольца одновременно обеспечивается эффективное уплотнение в этой зоне. С другой стороны, имеется возможность навулканизации боковой поверхности внутренней гильзы на зажимное кольцо, следовательно, выполнение поддержания таким образом эффективного и плотного соединения.
При замене предварительно содержащегося в емкости вещества, как правило, одновременно извлекаются подъемная труба и внутренняя гильза, что без дополнительных мероприятий возможно за счет того, что зажимное кольцо и сидящий на подъемной трубе фланец имеют диаметр, меньший, чем диаметр фитинга. В результате подъемная труба и внутренняя гильза могут вводиться как при монтаже, так и при демонтаже, причем за счет отдельного соединения или фиксирования внутренней гильзы одновременно также предупреждается повреждение в зоне привинчивания фитинга. Такое выполнение создает еще одно преимущество, заключающееся в том, что внутренняя гильза может быть выполнена из более или менее гибкого материала, так как она вследствие специального выполнения может вставляться в емкость даже тогда, когда она не прилегает более или менее плотно в исходной точке к подъемной трубе. Выбор материала уже не является решающим и предпочтительным; имеется возможность использовать также внутреннюю гильзу, выполненную, например, из алюминия или аналогичного материала, вообще не обладающего гибкостью. Кроме того, имеется много возможностей по фиксированию внутренней гильзы на зажимном кольце, а также соединению их друг с другом, для того чтобы таким образом достигнуть необходимую герметизацию по отношению к содержащей воздух зоне емкости.
Согласно изобретению помимо этого имеется возможность фиксирования внутренней гильзы, а именно расположение внутренней гильзы в зажатом положении между зажимным кольцом и фланцем. При этом внутренняя гильза одновременно может служить в качестве уплотнения зазора между внутренней гильзой и фланцем, если она, например имеет утолщенный заделочный конец или перекрыта в верхней зоне.
Для того чтобы с самого начала при полностью заполненной емкости предоставить объем, в который мог бы втекать воздух, следовательно, для предупреждения забивания проточного отверстия, предусмотрено, что внутренняя гильза введена со стороны края зажимного кольца и фланца, удаленного от фитинга, и зажата. Это обеспечивает возможность создания кольцеобразной зоны, которая совсем не заполняется текучим веществом, а всегда заполнена воздухом или при определенных обстоятельствах таким веществом, которое реагирует в аварийной ситуации, например в случае опасности, с предварительно содержащимся во внутренней гильзе материалом таким образом, что вся емкость, соответственно ее содержимое, нейтрализуется и не может создавать проблем, например при пожаре. В зависимости от предварительно содержащегося во внутренней гильзе вещества в качестве содержащегося в зоне фланца реакционного вещества может быть использована, например, вода или соответствующей химикат.
Для предотвращения повреждения внутренней гильзы при ввинчивании фитинга при определенных обстоятельствах вместе с подъемной трубой может быть целесообразным, чтобы зажимное кольцо располагалось на фланце с возможностью вращения. Кроме того, фланец может быть установлен на подъемной трубе с возможностью вращения, в результате чего повреждение внутренней гильзы исключено, так как она просто остается в заданном положении без участия во вращении подъемной трубы, соответственно фитинга.
Уплотнение типа лабиринтного обеспечивается в зоне соединения внутренней гильзы и подъемной трубы за счет того, что зажимное кольцо имеет во внутренней части две выемки, а фланец - два кольца. При этом при неточно сидящем зажимном кольце обеспечивается достаточное уплотнение, когда внутренняя гильза должна быть зажата между зажимным кольцом и фланцем. Для эффективного уплотнения этой зоны является предпочтительным выполнение зажимного кольца в зоне выемки или выемок, уплотнения. Это уплотнение при определенных обстоятельствах может выполняться двойным в зависимости от того, насколько ценным является находящееся во внутренней гильзе вещество и насколько надежно должно обеспечиваться отсутствие доступа воздуха. С другой стороны, эти уплотнения действуют так, что вещество не может проникнуть из зоны внутренней гильзы в остальную часть емкости и нанести ущерб.
Для обеспечения эффективности герметизации, а также обеспечения возможно более плотного охвата материала внутренней гильзой предпочтительно, чтобы фланец находился на подъемной трубе с возможностью перемещения. Фланец с зажимным кольцом перемещается тогда на подъемной трубе вверх и вниз в зависимости от того, в какой степени внутренняя гильза заполнена веществом. За счет упора при этом предотвращается слишком большое опускание фланца и зажимного кольца, например, до зоны приточных отверстий.
Изобретение отличается, в частности, тем, что создана емкость с внутренней гильзой, которая может использоваться для самых различных целей. Прежде всего в такой емкости может предварительно содержаться чувствительное к воздуху или другим химикатам вещество без опасности того, что при откачивании вещества в емкости возникнет отрицательное понижение давления. Напротив, проточное отверстие может выполняться таким образом, чтобы при определенных обстоятельствах не наносить вреда даже попытки саботажа, при которых через проточное отверстие в емкость вводят какие-либо агрессивные элементы. Они остаются лежать на внутренней гильзе и не могут поступать к предварительно содержащемуся в емкости веществу. В емкости могут содержаться высокочувствительные и ценные, легко реагирующие с воздухом или другими химикатами вещества; оттуда ими можно легко и надежно манипулировать, так как за счет насаживания соответствующей заборной головки вещество может легко забираться из емкости. Это является действительным также в отношении масла или бензина, которые в таких конструкциях могут безопасно храниться, без опасности того, что часть вещества улетучится через проточное отверстие или же соберется во внутреннем объеме емкости.
Устройство отличается существенной технической новизной и может с большим преимуществом использоваться в горных работах, к которым предъявляются особые условия техники безопасности, а также во многих других областях.
На фиг. 1 показан частичный вид емкости с фитингом, подъемной трубой и внутренней гильзой; на фиг. 2 - соединение между подъемной трубой и внутренней гильзой; на фиг. 3 - различные дальнейшие выполнения соединения между подъемной трубой и внутренней гильзой.
Емкость 1 изображена лишь в части стенки 2 емкости в зоне, где фитинг 4 ввинчен в соответствующую выемку 11 емкости. Стенка 2 емкости и фитинг 4 имеют резьбу 12, с помощью которой фитинг 4 может легко ввинчиваться. Внутренняя стенка емкости 1 обозначена позицией 3.
В емкости 1 установлена подъемная труба 5, имеющая на нижнем конце приточные отверстия 6, посредством устанавливаемой сверху на фитинг 4 заборной головки 7 легко может отсасываться содержащийся в емкости 1 материал. Фитинг 4 имеет для этой цели внутреннее отверстие 8, в которое вставлена подъемная труба 5. Кроме того, фитинг 4 имеет проточное отверстие 9, через которое воздух, как показано с помощью стрелки, может втекать во внутренний объем емкости 1, когда отсасывается предварительно содержащийся в емкости 1 материал.
Содержащееся в емкости 1 вещество окружено внутренней гильзой 10, плотно прилегающей в заполненном состоянии к внутренней стенке 3 емкости 1, при заполненной емкости 1, (фиг. 1). Стрелка 13 показывает, что воздух втекает через проточное отверстие 9, в зону между внутренней стенкой 3 и внутренней гильзой 10. В результате этот воздух вообще не соединяется с предварительно содержащимся во внутренней гильзе 10 веществом.
Внутренняя гильза 10 не соединена с емкостью 1, а непосредственно связана с подъемной трубой 5. Для этого подъемная труба 5 имеет фланец 14, наружный край 15 которого выполнен так, что зажимное кольцо 16 с соответствующей внутренней частью 17 может устанавливаться на этом фланце и зажиматься на нем. Фланец 14 оснащен для этой цели двумя кольцами 18 и 19, тогда как внутренняя часть 17 зажимного кольца 16 имеет соответственно выполненные выемки 20 и 21.
Внутренняя гильза 10 навулканизирована на наружную боковую поверхность 27 зажимного кольца 16, благодаря чему создается плотное соединение.
На фиг. 2 показана в увеличенном масштабе зона, в которой выполнена внутренняя гильза 10 на зажимном кольце 16, соответственно соединена с ним. С помощью фиксирующего кольца 24 может задаваться зона, которая больше всего подходит для соединения, соответственно наложения, наклеивания или навулканизации, заделочного края 28 внутренней гильзы 10.
На фиг. 2 показано выполнение уплотнений 25 и 26 между фланцем 14 и зажимным кольцом 16, эффективно предупреждающее вытекание, например, газа из внутренней гильзы 10, когда, например, во внутренней гильзе 10 содержатся испаряющие вещества. Уплотнения 25 и 26 расположены в соответствующих канавочных кольцах в зажимном кольце 16, причем на противоположной стороне во фланце 14 может быть выполнен кольцеобразный уплотнительный стык для того, чтобы обеспечить благоприятную поверхность прилегания для указанных уплотнений.
На фиг. 3 показано, что для соединения между зажимным кольцом 16 и внутренней гильзой 10 имеются дальнейшие возможности фиксирования. Так, с помощью позиции 10I представлен зажим заделочного края 28I, причем за счет выполнения зажимного кольца 16 обеспечивается эффективная герметизация и эффективное соединение. То же самое является действительным для обозначенного позицией 10III выполнения, при котором внутренняя гильза 10 введена сверху в зону между фланцем 14 и зажимным кольцом 16.
Третьим является вариант, в котором заделочный конец 28II внутренней гильзы 10II вводят в соответствующую выемку на нижнем краю 22 зажимного кольца 16 и таким образом фиксируют. Также возможно выполнение соответствующей выемки на верхнем краю 23 зажимного кольца 16.
Реферат
Использование: в емкостях для перекачивания текучих веществ, например, используемых при подземных горных работах и в туннелестроении для укрепления горных пород. Сущность изобретения. Емкость 1 содержит смонтированные в ней подъемную трубу 5, выполненную из гибкого материала, гильзу 10 и установленный на резьбе датчик, имеющий отверстие 11 для трубы и проточное отверстие 9 для воздуха, при этом гильза 10 укреплена на трубе 5 с возможностью ее охвата, а отверстие 9 сообщено с полостью между гильзой и стенкой емкости. Емкость снабжена установленным под фитингом фланцем 14, имеющим наружный край для взаимодействия с охватывающей его внутренней частью зажимного кольца 17. 9 з.п.ф-лы, 3 ил.
