CS206744B1 - Velkokapacitní zásobník na kapalný kyslík - Google Patents

Description

Vynález ae týká velkokapacitního zásobníku na skladování kapalného kyslíku o tlaku blízkém tlaku atmosférickému.

Doposud známé velkokapacitní zásobníky na kapalný kyslík o obsahu- větším než 100 m^ mají vnitřní nádobu konstruovanou s válcovým pláštěm, spodním plochým dr.em a horním klenutým dnem. Vnitřní nádoba stojí na isolačním základu příkladně z pěnového skla a je k tomuto základu ukotvena. Okolo vnitřní nádoby je centricky umístěna vnější nádoba, která bývá též s plochým spodním dnem a klenutým horním dnem. Meziprostor mezi nádobami bývá široký okolo 1000 mm a je vyplněn práškovou isolaci, například expandovaným perlitem. Vnější nádoba je umístěna dnem na betonovém základu ke kterému je zakotvena. Vnitřní nádoba je uzavřena a oddělena plynotěsně od meziprostoru ve kterém je prášková isolace. Obdobně vnější nádoba je plynotěsně uzavřená od vnější atmosféry. Vzhledem k tomu, že dochází ke kolísáni barometrického tlaku a dále při ochlazení vnitřní nádoby by došlo k poklesu tlaku v meziprostoru musí být tento meziprostor tlakován plynným suchým médiem vzduchem nebo dusíkem, aby nedošlo ke zborcení vnější nádoby. Pomocí různých systémů automatické regulace je držen v meziprostoru přetlak vůči atmosféře 1 až 2 kPa. Dle známých konstrukcí velkokapacitních zásobníků na kapalný kyslík je vnitřní nádoba navrhována na maximální pracovní přetlak cca 10 kPa, vůči tlaku v meziprostoru. Na tento přetlak musí být konstrukčně nadimensováno ukotveni vnitřní nádoby. Toto je jednak konstrukčně i výrobně obtížné a dále se tím

206 744 zvětšuje přítok tepla do vnitřní nádoby a tím ae zvětšují ztráty odpařením kapalného kyslíku. Vnitřní nádoba musí být rovněž jištěna poměrně složitým systémem na omezenou hodnotu přetlaku i podtlaku vůči tlaku suchého dusíku v meziprostoru. Jsou známy případy, že při selháni systémů jištění vnitřní nádoby došlo k jejímu zborcení vnějším přetlakem s vel kými materiálními ztrátami.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny velkokapacitním zásobníkem na kapalný kyslík podle vynálezu, který sestává z válcové vnitřní nádoby umístěné uvnitř válcové vnější nádoby, přičemž obě nádoby mají spodní dna plochá a horní dna klenutá a meziprostor mezi nádobami je převážně vyplněn práškovou isolací, jehož podstatou je, že prostor plynného kysI líku vnitřní nádoby je propojen s meziprostorem práškové isolace alespoň přes jeden filtr, ktěrý je umístěn v meziprostoru práškové isolace.

Velkokapacitní zásobník na kapalný kyslík podle vynálezu má především tu výhodu, že umožňuje podstatně zjednodušit kotvení vnitřní nádoby, která není namáhána přetlakem ani podtlakem. Zjednodušení kotevního systému vnitřní nádoby přináší snížení ztrát chladu a snížení odparu kapalného kyslíku. Další velkou výhodou je to, že zcela odpadá nebezpečí zborcení vnitřní nádoby při selhání ochranného systému, neboť při řešení zásobníku dle vynálezu, nemůže být vnitřní nádoba vnějším přetlakem namáhána. Zároveň se podstatně zjednodušuje systém jištění zásobníku proti přetlaku i podtlaku. Vzhledem k tomu, že přetlakem je namáhána pouze vnější nádoba a tím i její kotvení, které je však konstrukčně jednoduché, není problémem zkonstruovat zásobník na přetlak v plynném prostoru 0,01 až 0,02 MPa Zásobník dle vynálezu je investičně lacinější s menším odparem kapalného kyslíku. Dále se zvyšuje jeho provozní spolehlivost.

Velkokapacitní zásobník na skladování kapalného kyslíku dle vynálezu je přílcladně zobrazen na obrázku, kde je zjednodušený řez zásobníkem.

Velkokapacitní zásobník se skládá ze dvou válcových nádob, vnější nádoby 2 a vnitřní nádoby 1. Uvnitř vnější nádoby 2, která je svařena z plechů z uhlíkové oceli je umístěna vnitřní nádoba 1. Vnitřní nádoba je svařena z plechů ze slitiny hliníku nebo z austenitické chrom-niklové oceli. Vnější i vnitřní nádoba mají plochá dna. Vnější válcová nádoba je uzavřena klenutým dnem 2,, které je svařeno z plechů. Rovněž klenuté dno £ vnitřní nádoby je svařované z plechů. Vnější nádoba 2 je upevněna na betonovém základě 13. Uvnitř vnější nádoby 2, na plochém dně je isolační základ 14. který je zhotoven z pěnového skla nebo perlitobetonu. ^Na isolačním základu spočívá ploché dno vnitřní nádoby 1. Kapalný kyslík uskladňovaný ve vnitřní nádobě 1 se do zásobníku přivádí potrubím 10. Mezi vnější nádobou £ a vnitřní nádobou 1 je vytvořen isolační meziprostor .6, který je vysypán expandovaným perlitem. Expandovaný perlit ae plní do isolačnlho prostoru plnicími otvory 12, která jsou umístěny na klenutém dně i vnější nádoby 2. Aby se zajistil stejný tlak v isolačním meziprostoru 6 a ve vnitřní nádobě 1, je propojen plynný prostor 17 vnitřní nádoby i přes klenuté dno í a filtr 2. ³ isolačním meziprostorem 6, Filtr 5 je umístěn v isolačním meziprostoru 6 a zabraňuje proniknutí expandovaného perlitu do vnitřní nádoby jL. Aby se zabránilo kolísání tlaku v plynném prostoru 17 vnitřní nádoby 1, je zásobník vybaven regulačním okruhem pro udržování konstantního tlaku, jehož součástí je vstupní regulační ventil 16 a výstupní regulační ventil 15. Vstupní regulační ventil 16 .ie umístěn v přívodu 18 plynného kyslíku, kdežto výstupní regulační ventil 15 je zařazen ve výstupu 19 odpařeného kyslíku ze zásobníku. Oba regulační ventily jsou propojeny přes filtr £ s plynným prostorem 17 vnitřní nádoby 1 a současně přes filtr £ s isolačním meziprostorem 6. Při intensivním odčerpávání kapalného kyslíku do zásobníku potrubím % čerpadlem 11 dochází k poklesu tlaku v plynném prostoru 17 a tím i v isolačním meziprostoru 6, otvírá se vstupní regulační ventil 16 a plynný kyslík doplňuje odčerpaný objem kapalného kyslíku. Plynný kyslík do přívodu 18 může být přiváděn z odpařovače kapalného kyslíku do kterého je odebírán kapalný kyslík před čerpadlem 11 z potrubí 2· Výstupní regulační ventil 15 na výstupu 19 je při tom zavřený. Při vzrůstu tlaku v plynném prostoru 17 je zavřený vstupní regulační ventil 16 a otevírá se výstupní regulační ventil 15. Vnitřní nádoba 1 je k isolačnímu základu 14 ukotvena pouze tak, aby nedošlo k jejímu případnému posunutí. Veškeré namáháni od přetlaku k prostoru 17 plynného kyslíku vnitřní nádoby 1 je přenášeno ukotvením vnější nádoby 2 do základu 13. nebot v isolačním meziprostoru 6, vyplněném isolací je stejný přetlak jako v plynném prostoru 17 vnitřní nádoby 1.

Velkokapacitní zásobník na kapalný kyslík dle vynálezu umožňuje výhodně řešit zásobníky o obsahu větším než 100 m\ přičemž je zcela odstraněno nebezpečí zborcení vnitřní nádoby, která je podstatně nákladnější než vnější nádoba.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Velkokapacitní zásobník na kapalný kyslík sestávající z válcové vnitřní nádoby umístěné uvnitř vnější válcové nádoby, přičemž obě nádoby mají plochá spodní dna, horní dna klenutá a meziprostor mezi nádobami je převážně vyplněn práškovou isolací, vyznačující se tím, že prostor (17) plynního kyslíku vnitřní nádoby (1) je propojen s meziprostorem (6) práškové isolace alespoň přes jeden filtr (5), který je umístěn v meziprostoru (6) práškové