CS229763B1 - Dvouplááiová nádoba na skladování kapalného dusíku a kyslíku - Google Patents

Description

Vynález se týká velkokapacitních .skladovacích nádob na kapalný dusík a kyslík s válcovým pláštěm s plochým dnem, které jsou izolovány práškovou izolací.

Dosavadní nádoby na skladování kapalného dusíku a kyslíku jsou dvouplášěové válcové nádoby s plochými dny o obsahu 200

O až 5 000 m. Vnitřní nádoby bývají vyrobeny z hliníku či austenitických ocelí. Vnější plášž bývá vyroben z uhlíkatých ocelí. Izolační meziprostor bývá vyplněn vhodnou izolační hmotou, příkladně expandovaným perlitem. Tloušíka izolace bývá 1 000 až 1 500 mm. Problémem je dobrá teplotní izolace plochého dna vnitřní nádoby od plochého dna vnějšího pláště. Pro izolaci _á dna nádob na skladování kapalného čpavku, to jest do teplot -35 °C dostačuje použití lehkého betonu s měrnou hmotností 700 - 2 000 kg/m^. Tento materiál je pro použití na nádoby na kapalný kyslík a dusík nevhodný, neboi je nevyhovující jako tepelná izolace při pracovní teplotě -196 °C. Tepelná izolace dna musí mít minimální tepelnou vodivost a musí přenášet zatížení plné vnitřní nádoby na základ. Dle dosavadních řešení se pro izolaci mezi dny nádoby používá převážně pěnové sklo, které má malou tepelnou vodivost a dostatečně velkou pevnost v tlaku. Nevýhodou je jeho nákladnost a obtížná instalace. Pěnové sklo se vyrábí pouze v blocích, z kterých je nutné sestavovat izolační vrstvu. Ke spojování vrstev nelze z bezpečnostních důvodů použít organických tmelů, příkladně asfalt, dehet a podobně. Z uvedených důvodů je proto izolace nákladná. Známá je též kombinace pěnového skla a perlitového betonu používaná při izolaci dna velkýoh nádob na zkapalněný zemní plyn. Perlitový beton se používá ve formě úzkého prstence v šíři cca 1 000 mm pod válcovou stěnou nádoby, zatímco pod převážnou plochou dna je vrstva pěnového skla. Toto známé provedení

- 2 229 763 nádob na kapalný zemní plyn je však komplikované a nákladné*

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny dvouplášíovou nádobou na skladování kapalného dusíku a kyslíku podle vynálezu, kterájná válcový pláaí a ploché dno a která je charakterizováha? tím, že mezi ploohým dnem vnitřní nádoby a plochým dnem vnějšího pláště je tepelně izolační vrstva perlitobetonu·

Tate vrstva může obsahovat i další vrstvu, kterou může být na příklad vrstva pěnového skla·

Hlavní výhoda dvouplášíové nádoby podle vynálezu je v tom, že perlitobeton je snadno zajistitelpý a investičně méně nákladný než pěnové sklo· Lze přitom docílit celkových tepelných ztrát stejných nebo menších než při stávajícím řešení s pěnovým sklem pouze malým zvětšením tloušťky vrstvy perlitobetonu· Instalace monolitické perlitobetonové vrstvy je jednodušší a méně nákladná než instalace kompletní izolační vrstvy pěnového skla·

Příkladné řešení nádoby podle vynálezu je zřejmé z obr· l*a obr· 2, na kterých jeou schematické řezy nádobami na kapalný kyelík· Jedná se o nádoby s obsahem 250 - 1000 m^ kapaliny·

Vnitřní nádoba £ je zhotovena z hliníku, zatímco vnější pláší 2 je z uhlíkaté oceli· Mezi pláštěm 2 a vnitřní nádobou 1, které jsou válcové je izolační prostor v tloušíoe 1.000 m vyplněn expandovaným perlitem o specifické hmotnosti 100 kg/m ♦ .

Izolace je pod tlakem, který je blízký tlaku atmosferickému· Vnější pláší 2 má ploché dno £ a je ukotven na betonovém nosném základu 5· Mezi plochým dnem J vnitřní nádoby £ a plochým dnem £ je izolační vrstva £ perlitobetonu o měrné hmotnosti 300 kg/m^ a o tloušíce 1 600 mm· Tato tloušíka je z hlediska tepelných ztrát ekvivalentní vrstvě pěnového skla cca 1 000 mm· Perlitobeton je beton vyrobený z cementu a expandovaného psrlitu a případně dalších látek, které zlepšují jeho mechanické vlastnosti jako je skelná střiž a emulgátory· Dle vzájemného váhového poměru cementu a expandovaného perlitu se mění jeho měrná hmotnost a také tepelná vodivost· Dle jiného provedení na obr· 2 je pod plochým dnem £ vnitřní nádoby vrstva pěnového skla J na příklad, o tlouštce 100 mm· Na obr* 1 a 2 nejsou zobrazeny případné mezivrstvy jako je podsypání ploché- 3 229 763 ho dna vnitřní nádoby suchým pískem, či prokládání pěnového skla listovým azbestem· Pevnost v tlaku perlitobetonu o specifické hmotnosti 300 kg/m^ se pohybuje v rozmezí 0,3 ~ 0»5 MPa což je pro danou aplikaci zcela dostačující.

Řešení zásobníku dle vynálezu nalezne uplatnění především pro velkokapacitní nádoby na skladování kapalného dusíku a kyslíku a přinese značné materiálové úspory při zachování pracovních parametrů.

Claims (2)

1. Dvouplášíová nádoba na skladování kapalného dusíku a kyslíku s válcovým pláštěm a plochým dnem s práškovou izolací vyznačující se tím, že pod převážnou částí plochého dna (3) vnitřní nádoby (1) je tepelně izolační vrstva (6) perlitobetonu s měrnou hmotností 150 - 600 kg/m\ ♦

2· Dvoupláátová nádoba podle bodu 1 vyznačující se tím, že mimo izolační vrstvu (6) perlitobetonu je mezi plochým dnem (4) vnějšího pláště (2) a plochým dnem (3) vnitřní nádoby (1) izolační vrstva (7) z pěnového skla·