Probleme bei der Konstruktion von Behältern für niedrige Temperaturen (Zur Lagerung von flüssigem Sauerstoff, flüssigem Stickstoff)
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Bei der Gestaltung der Abschlussarbeit war die Wandstärke des inneren Zylinders recht gering, während die Höhe des Zylinders groß war. Dadurch konnten bei der Entlüftung zur Fehlererkennung die Stabilitätsanforderungen nicht erfüllt werden – es kam zu Instabilität unter einem äußeren Druck von 0,1 MPa. Nachdem die Wandstärke erhöht wurde, wurde darüber nachgedacht, das Gewicht des Zylinders zu verringern. Dabei stellt sich die Frage, ob Verstärkungsringe eingesetzt werden können. Ebenso sollte berücksichtigt werden, inwieweit die Dichte der Isolierschicht aus Perlitsand beeinflusst wird. Deshalb sollten quadratische Verstärkungsringe gewählt werden, die die Befüllung mit Perlitsand nicht beeinträchtigen. Ich bitte die Dozenten um ihre Ratschläge
Was Sie sagen, ist mir nicht ganz klar – Sie meinen also, die Wandstärke des inneren Zylinders sei zu dünn, und man sollte einen Verstärkungsring für den inneren Zylinder hinzufügen?
Die Verstärkungsringe im Rohr beeinträchtigen doch nicht die Montage der Isolierschicht, oder?
1. „Die Wandstärke des inneren Zylinders ist gering, die Höhe des Zylinders hingegen groß“. Bitte nennen Sie die genauen Werte. 2. Bezieht sich „Stabilitätsanforderungen nicht erfüllt bei der Zeit, die zum Lecktest eingesetzt wird (Außendruck 0,1 MPa), Instabilität“ darauf, dass bei der Überprüfung mit einem Außendruck von 0,1 MPa die Berechnungen fehlschlagen? 3. „Nach Erhöhung der Dicke sollte man darüber nachdenken, das Gewicht des Zylinders zu verringern. Dabei kann man in Betracht ziehen, Verstärkungsringe einzubauen. Ebenso sollte man prüfen, ob eine dichte Füllung mit isolierendem Perlensand in der Vakuumschicht sinnvoll ist – dabei sollten Verstärkungsringe gewählt werden, die die Füllung mit Perlensand nicht beeinträchtigen. Falls die Überprüfung des Außendrucks fehlschlägt, kann man Verstärkungsringe um den Behälter anbringen. Was die dichte Füllung mit Perlensand in der Vakuumschicht angeht, muss man sich eigentlich keine Sorgen machen.“ In der Regel werden zur Verstärkung umgekehrte Stahlprofile oder Flachstähle verwendet – je nach effektivem Trägheitsmoment und dem benötigten Trägheitsmoment. Zweitens wird bei der Herstellung in der Regel die Füllung des Zwischenschichts-Pearlesssands in liegender Position vorgenommen. Zudem wird meist eine Methode verwendet, bei der der Raum zwischen den Schichten zunächst entleert und anschließend gefüllt wird. Es ist auch möglich, Gas zu verwenden, um den Pearlesssand in die Zwischenschicht zu bringen – doch dabei muss der Druck im Inneren des Zylinders überprüft werden. Wenn man berücksichtigt, dass vertikale Anlagen nach dem Befüllen wieder aufgestellt werden, dann sollten in Richtung des Befüllungslochs für den Perlglasperlenstoff Verstärkungsringe mit Öffnungen für den Fluss der Perlglasperlenstoffe eingerichtet werden. Bei horizontalen Tanks wird dieser Faktor in der Regel nicht berücksichtigt.
Der Betreuer der Abschlussarbeit hat geantwortet: Der Verstärkungsring für den inneren Zylinder befindet sich im Inneren des Zylinders
Leckprüfung bei freier Atmosphäre – Stabilität muss berücksichtigt werden
Sie haben einen Speicher für niedrige Temperaturen entworfen – ich frage mich, wie Sie berechnet haben, dass der innere Zylinder instabil werden könnte. Normalerweise wird im inneren Zylinder kein Verstärkungsring verwendet; stattdessen wird ein Verstärkungsring am äußeren Zylinder angebracht. Wie viele Kubikmeter hat der von Ihnen entworfene Speichertank? Wurde eine Verformungsverstärkung vorgenommen?
60 Kubik, der Innentank wird beim Entlüften zur Leckprüfung in die Atmosphäre gebracht
Ich weiß nicht, wie weit Sie bereits gekommen sind. Falls nötig, habe ich hier einige Unterlagen, die Ihnen als Referenz dienen können