NO158154B

NO158154B - CRYOGEN STORAGE TANK WITH BUILT-IN PUMP.

Info

Publication number: NO158154B
Application number: NO84843877A
Authority: NO
Inventors: Eugene B Zwick
Original assignee: Eugene B Zwick
Priority date: 1983-01-28
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1988-04-11
Also published as: BR8405063A; NO843877L; NO158154C

Description

Denne oppfinnelse vedrører en kryogen lagringstank med en innebygget pumpe, omfattende en ytre beholder, en indre beholder med et isolerende mellomrom mellom beholderne, et rør hvis øvre ende rager opp fra den indre beholder og hvis nedre ende strekker seg tilstrekkelig langt inn i den indre beholder for å være nedsenket i kryogeninnholdet i tanken, hvor pumpen pumper kryogen fra et pumpeinnløp ved tankens nedre ende i røret til tankens øvre ende. This invention relates to a cryogenic storage tank with a built-in pump, comprising an outer container, an inner container with an insulating space between the containers, a pipe whose upper end projects from the inner container and whose lower end extends sufficiently far into the inner container to be immersed in the cryogen content of the tank, where the pump pumps cryogen from a pump inlet at the lower end of the tank into the pipe to the upper end of the tank.

Et kryogent fluid eller kryogen såsom flytendegjort nitro-gen er en substans som eksisterer i den flytende tilstand bare ved meget lave temperaturer og derfor har et meget lavt kokepunkt. Som følge av dette lave kokepunkt er det nødvendig med to grunnbetraktninger når det utvikles et system for lagring og pumping av et kryogen som trenges for tilstrekkelig isole- A cryogenic fluid or cryogen such as liquefied nitrogen is a substance that exists in the liquid state only at very low temperatures and therefore has a very low boiling point. As a result of this low boiling point, two basic considerations are necessary when developing a system for storing and pumping a cryogen that is needed for adequate isolation.

ring av lagringstanken for reduksjon til minimum av kryogentap ring off the storage tank to reduce cryogenic loss to a minimum

som følge av avkokning eller avdamping og behovet for nedkjø- as a result of boiling or evaporation and the need for cooling

ling av pumpen til kryogen temperaturen før pumping. ling the pump to the cryogenic temperature before pumping.

For å møte det første kriterium, kryogene tanker er basert på gode varme- og/eller strålingsbarrierer, f.eks. isolasjon, kraftig undertrykk mellom behoIdervegger, og konstruksjonstek-nikker som reduserer varmelekkasjebaner fra den ytre omgivelse til kryogenet. Typiske varmebroer i kryogene lagringssystemer omfatter konduksjon, konveksjon og stråling mellom indre og ytre skall, fluid og gassledninger som forbinder det indre skall med utsiden, støtter for det indre skall av en flerskall beholder og enhver forbindelse til pumper for pumping av kryogenet fra hovedlagringstanken. Som følge av dens masse og dens uunngåelige kontakt med kryogenet, utgjør normalt en pumpe en kraftig varmelekkasjebane som i eksisterende systemer har ført til uakseptabelt høye tap av kryogen som følge av fordampning. To meet the first criterion, cryogenic tanks are based on good heat and/or radiation barriers, e.g. insulation, strong negative pressure between container walls, and construction techniques that reduce heat leakage paths from the external environment to the cryogen. Typical thermal bridges in cryogenic storage systems include conduction, convection and radiation between inner and outer shells, fluid and gas lines connecting the inner shell to the outside, supports for the inner shell of a multi-shell container and any connection to pumps for pumping the cryogen from the main storage tank. As a result of its mass and its unavoidable contact with the cryogen, a pump normally constitutes a powerful heat leakage path which in existing systems has led to unacceptably high losses of cryogen due to evaporation.

Løsningen på dette problem som generelt ble benyttet i fortiden går ut på å plassere pumpen utenfor den primære kryo- The solution to this problem that was generally used in the past is to place the pump outside the primary cryo-

gen lagringstank hvor pumpen normalt holdes ved omgivelses-temperatur. For å holde kryogenet i flytende tilstand under pumping må imidlertid pumpen nedkjøles til kryogen temperaturen før pumpingen kan begynne. Dette innfører derfor en forsinkelse i oppstartingen av systemet og det tar normalt i det minste fem til ti minutter for å nedkjøle pumpen tilstrekkelig. Når en hjelpesump benyttes, må også sumpen nedkjøles for å forberede gen storage tank where the pump is normally kept at ambient temperature. However, to keep the cryogen in a liquid state during pumping, the pump must be cooled down to the cryogenic temperature before pumping can begin. This therefore introduces a delay in the start-up of the system and it normally takes at least five to ten minutes to cool down the pump sufficiently. When an auxiliary sump is used, the sump must also be cooled to prepare

systemet for en punipeoperasjon. Nedkjøling av pumpen og sumpen er forbundet med tap av kryogen fordi en mengde av væsken tapes inne i nedkjølingsprosessen ved avdampning. I situasjoner hvor oppstartingsforsinkelse er uungåelig, må pumpen holdes i en stand-by tilstand, ferdig for umiddelbar operasjon. Pumpen må derfor holdes i nedkjølt tilstand ved at den er nedsenket i kryogenet, enten i den primære lagringstank eller i en hjelpesump, og store avdampningsmengder må tolereres. Bruken av hjelpesumper er vanlig fordi varmelekkasjen gjennom pumpen til sumpen isoleres fra hovedlagringstanken og kryogentapet kan re-duseres når stand-by ikke kreves ved avstengning av pumpen/sumpen fra hovedlagringstanken. Allikevel representerer bruken av sumper et kompromiss som øker omkostningene og gjør kryogene lagringssystemer komplisert.. the system for a punipe operation. Cooling of the pump and sump is associated with a loss of cryogen because a quantity of the liquid is lost within the cooling process by evaporation. In situations where start-up delay is unavoidable, the pump must be kept in a stand-by state, ready for immediate operation. The pump must therefore be kept in a cooled state by being immersed in the cryogen, either in the primary storage tank or in an auxiliary sump, and large amounts of evaporation must be tolerated. The use of auxiliary sumps is common because the heat leakage through the pump to the sump is isolated from the main storage tank and the cryogen loss can be reduced when stand-by is not required when the pump/sump is shut off from the main storage tank. Still, the use of sumps represents a compromise that increases costs and makes cryogenic storage systems complicated.

De ovenfor omtalte ulemper har man forsøkt å unngå på forskjellige måter og forskjellige utførelser av lagringstanker med innebygget nedsenket pumpe er tidligere kjent. Det kan således nevnes tysk utlegningsskrift DAS 1 263 038, US patent 3 220 202 og US patent 3 431 744. The above-mentioned disadvantages have been tried to be avoided in various ways and various designs of storage tanks with a built-in submerged pump are previously known. German specification DAS 1 263 038, US patent 3 220 202 and US patent 3 431 744 can thus be mentioned.

Det er imidlertid fortsatt behov for forbedringer med tanke på å unngå utilbørlig store tap av kryogen ved fordampning som følge av varmelekkasje gjennom pumpen. Dette har man i henhold til oppfinnelsen oppnådd i den innledningsvis omtalte lagringstank ved at røret er utført isolert med en indre vegg som ved sin øvre ende er forbundet med den ytre beholder og en ytre vegg som ved sin øvre ende er forbundet med den indre beholder, med et isolerende mellomrom mellom veggene, og at pumpen er tett sammenkoblet med rørets øvre ende. Utførelsen ifølge oppfinnelsen reduserer til minimum varmestrømmen gjennom pumpen inn i den indre lagringsbeholder. Pumpemonteringsrøret tilveiebringer en meget lang varmestrømningsbane inn i kryogen-fluidet som følge av den dobbeltvegggede rørutforming med et isolerende mellomrom mellom dem og med en tett koblingsforbind-else mellom pumpen og rørets øvre ende. However, there is still a need for improvements with a view to avoiding unduly large losses of cryogen during evaporation as a result of heat leakage through the pump. According to the invention, this has been achieved in the initially mentioned storage tank by the pipe being made insulated with an inner wall which is connected at its upper end to the outer container and an outer wall which is connected to the inner container at its upper end, with an insulating space between the walls, and that the pump is tightly connected to the upper end of the pipe. The design according to the invention reduces to a minimum the heat flow through the pump into the internal storage container. The pump mounting tube provides a very long heat flow path into the cryogenic fluid as a result of the double-walled tube design with an insulating space between them and with a tight coupling between the pump and the upper end of the tube.

Ved en utførelse av tanken lukker en tetning den øvre ende av rørets innervegg for å hindre lekkasje av fordampet kryogen fra røret og en kryogentilførselsledning strekker seg fra innløpet langs røret og gjennom tetningen. In one embodiment of the tank, a seal closes the upper end of the pipe's inner wall to prevent leakage of vaporized cryogen from the pipe and a cryogen supply line extends from the inlet along the pipe and through the seal.

Et pumpedrivhode kan være anordnet utenfor tanken og en koblingsdel strekker seg da langs røret for sammenkobling av drivhodet med pumpeinnløpet. A pump drive head can be arranged outside the tank and a connecting part then extends along the pipe for connecting the drive head with the pump inlet.

Innerbeholderen kan være opphengt i ytterbeholderen ved hjelp av rørets innervegg og yttervegg, hvor ytterveggen er under trykk mens innerveggen er under strekk. The inner container can be suspended in the outer container by means of the tube's inner wall and outer wall, where the outer wall is under pressure while the inner wall is under tension.

Innerveggen er fortrinnsvis tynnere enn ytterveggen for å redusere varmestrømmen inn i den indre beholder til et minimum. The inner wall is preferably thinner than the outer wall in order to reduce the flow of heat into the inner container to a minimum.

Varmeisolerte, støpte innretninger kan bære den øvre ende av rørets innervegg for å hindre radialforskyvning mot rørets yttervegg. Heat-insulated, cast devices can support the upper end of the pipe's inner wall to prevent radial displacement against the pipe's outer wall.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et eksempel og under henvisning til tegningene hvor: Fig. 1 viser et vertikalt tverrsnitt av en kryogentank med innebygget, nedsenket pumpe. Fig. 2 viser et tverrsnitt tatt langs linjen 2-2 på fig. 1. Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom pumpemonteringsrøret av kryogentanken ifølge fig. 1, der pumpemonteringsflensen er vist i flukt med pumpemonteringsrøret. Fig. 1 viser en kryogentank 10 med en ytterbeholder 12 som inneholder en innerbeholder 14. Ytterbeholderens vegg er anordnet i avstand fra innerbeholderens vegg slik at der er dannet et isolasjonsmellomrom 16 som omgir innerbeholderen. Ytterbeholderens mantel 12 er utstyrt med en evakueringsventil 18 for evakuering av luft fra isoleringsrommet for dannelse av vakuum i mellomrommet" 16 fo r derved å forhindre varmestrøm inn i innerbeholderen som følge av konduksjon eller konveksjon. Innerbeholderen er også omviklet med et reflekterende materiale, såsom aluminisert "Mylar" som forhindrer varmeoverføring ved stråling. Strålingsbarrieren kan bestå av et flerlags teppe 20 bestående av førti lag av aluminisert "Mylar"-folie på en fjerdedels mil som er blitt krøllet slik at tilstøtende ark eller lag er skilt fra hverandre ved uregulerte rigger eller kammer av de krøllede flater. Krøllingen reduserer kontakt-arealet mellom lagene og tilveiebringer forholdsvis lange varme-strømningsbaner gjennom flerlags teppet, slik at varmeledningen gjennom materialet blir redusert til minimum. Bare et stykke av det isolerende teppe 2 0 er vist på fig. 1, men det er å forstå at hele innerbeholderen er dekket med et slikt teppe innenfor isoleringsrommet 16. The invention shall be explained in more detail by means of an example and with reference to the drawings where: Fig. 1 shows a vertical cross-section of a cryogenic tank with a built-in, submerged pump. Fig. 2 shows a cross-section taken along the line 2-2 in fig. 1. Fig. 3 shows a longitudinal section through the pump mounting pipe of the cryogen tank according to fig. 1, where the pump mounting flange is shown flush with the pump mounting pipe. Fig. 1 shows a cryogenic tank 10 with an outer container 12 containing an inner container 14. The wall of the outer container is arranged at a distance from the wall of the inner container so that an insulating space 16 is formed which surrounds the inner container. The outer container's mantle 12 is equipped with an evacuation valve 18 for evacuating air from the insulation space to create a vacuum in the space" 16 to thereby prevent heat flow into the inner container as a result of conduction or convection. The inner container is also wrapped with a reflective material, such as aluminized "Mylar" that prevents heat transfer by radiation The radiation barrier may consist of a multi-layer blanket 20 consisting of forty layers of quarter-mile aluminized "Mylar" foil that has been crimped so that adjacent sheets or layers are separated from each other by unregulated rigging or comb of the curled surfaces. The curling reduces the contact area between the layers and provides relatively long heat flow paths through the multi-layer blanket, so that heat conduction through the material is reduced to a minimum. Only a piece of the insulating blanket 20 is shown in Fig. 1, but it is to be understood that the entire inner container is covered with such a blanket within the insulation room 16.

Et pumpémoriteringsrør 34 strekker seg vertikalt gjennom toppen av innerbeholderen 12 og ytterbeholderen 14 og er på linje med tankanordningens vertikale akse. Pumpemonteringsrøret 34 er åpent véd sin nedre ende 36 mot innerbeholderens 14 indre og også åpen ved sin øvre ende 38 for mottaging av et pumpe-forlengelsesrør/drivaksel 62. A pump-priming pipe 34 extends vertically through the top of the inner container 12 and the outer container 14 and is aligned with the vertical axis of the tank device. The pump mounting pipe 34 is open at its lower end 36 towards the interior of the inner container 14 and also open at its upper end 38 for receiving a pump extension pipe/drive shaft 62.

Som vist bedre på fig-. 2 og 3, ér pumpemontéringsrørét As shown better in fig-. 2 and 3, is the pump mounting pipe

34 dobbeltvegget og omfatter et innerrør 42 og et ytterrør 52. Pumpeinnerrøret 42 er ved sin øvre ende festet til den ytre beholder 1'2, f .eks. ved sveising.* Innerrørets 42 øvre ende omfatter en flens 44 til hvilken der er festet monteringsflensen 46 av en kryogenpujmpe 40. Monteringsf lensen 46' er forsynt med et antall monteringsbolter 48 som er gjenget inn i tilsvarende boringer 49 i rørflensen 44. Både pumpeflensen 46 og rørflen-sen 44 kan være utstyrt med sirkulære spor 47 for anbringelse av en ettergivende O-ring 50 som sikrer gasstett tetning ved pumpemonteringsrørets 34 øvre ende når pumpeflensen 46 er mon- 34 is double-walled and comprises an inner tube 42 and an outer tube 52. The pump inner tube 42 is attached at its upper end to the outer container 1'2, e.g. by welding.* The upper end of the inner pipe 42 includes a flange 44 to which the mounting flange 46 of a cryogenic pump 40 is attached. The mounting flange 46' is provided with a number of mounting bolts 48 which are threaded into corresponding bores 49 in the pipe flange 44. Both the pump flange 46 and the pipe flange 44 can be equipped with circular grooves 47 for placing a yielding O-ring 50 which ensures a gas-tight seal at the upper end of the pump mounting pipe 34 when the pump flange 46 is mounted

tert på pumpeflensen 44. on the pump flange 44.

Innerrørets 42 og ytterrørets 52 nedre ender er forbundet lufttett med hverandre med en skjøt 36 tilveiebragt f.eks. ved sammensveising av de nedre kanter av de to koaksiale rør 42 The lower ends of the inner tube 42 and the outer tube 52 are connected airtight to each other with a joint 36 provided e.g. by welding the lower edges of the two coaxial tubes 42

og 52. Ytterrørets 52 øvre ende 55 er også forbundet ved sveising med innerbeholderens 14 vegg. Innerdiameteren av ytterrøret 52 er noe større enn ytterdiameteren av innerrøret 42, slik at et kappemellomrom 54 er dannet mellom de to rør. Dette kappemellomrommet er åpent ved toppen av ytterrøret 52 and 52. The upper end 55 of the outer tube 52 is also connected by welding to the wall of the inner container 14. The inner diameter of the outer tube 52 is somewhat larger than the outer diameter of the inner tube 42, so that a jacket space 54 is formed between the two tubes. This jacket space is open at the top of the outer tube 52

og er således i forbindelse med isoleringsmellomrommet 16 mellom ytterbeholderen 12 og innerbeholderen 14. Når isoleringsrommet 16 evakueres, evakueres også kappemellomrommet 54 mellom innerrøret og ytterrøret og danner en isolerende vakuumkappe rundt innerrøret 42. and is thus in connection with the insulating space 16 between the outer container 12 and the inner container 14. When the insulating space 16 is evacuated, the jacket space 54 between the inner tube and the outer tube is also evacuated and forms an insulating vacuum jacket around the inner tube 42.

Innerrørets 42 øvre ende er i termisk kontakt med ytterbeholderens vegg 12 og en temperaturgradient er derfor oppret-tet langs innerrøret og strekker seg fra tett inntil omgivelses-temperaturen nær flensen 44 ved toppen av røret ned til koke-punktet av kryogenmidlet ved den nedre ende 36 av pumpemonte-ringsrøret 34. Ytterrøret 52 er nedsenket i kryogenet og er i termisk kontakt med sin øvre ende, bare med den indre behol-dervegg 14 som selvfølgelig har en temperatur som er nær kryogenets. Den eneste kontakt mellom innerrøret og ytterrøret skjer således bare ved rørenes nedre kanter over skjøten 36. The upper end of the inner tube 42 is in thermal contact with the wall 12 of the outer container and a temperature gradient is therefore created along the inner tube and extends from close to the ambient temperature near the flange 44 at the top of the tube down to the boiling point of the cryogenic agent at the lower end 36 of the pump assembly pipe 34. The outer pipe 52 is immersed in the cryogen and is in thermal contact with its upper end, only with the inner container wall 14 which of course has a temperature close to that of the cryogen. The only contact between the inner tube and the outer tube thus only occurs at the lower edges of the tubes above the joint 36.

Kryogenpumpen omfatter et pumpedrivhode 60 som er anordnet utenfor kryogentanken og således er lett tilgjengelig for repa-rasjon eller vedlikehold. Et pumpeforlengelsesrør 62 strekker seg nedover fra drivhodet 60 og understøtter ved sin nedre ende en pumpestempel- og inntaksventilenhet 64. Pumpestemplet beve-ges frem og tilbake ved hjelp av en drivaksel som befinner seg i forlengelsesrøret 62 og ikke kan sees på tegningene. Lengden av pumpeforlengelsesrøret 62 er slik at pumpestempel- og inntaks-ventilenheten 64 er opphengt i nærheten av innerbeholderens 14 bunn for å suge inn kryogen fra beholderens bunnparti. Et pumpe-utløpsrør 66 strekker seg oppover fra kryogeninntaksenheten 64, gjennom det indre pumpemonteringsrør 42 nær pumpeforlengelses-røret 62, passerer pumpemonteringsflensen 4 6 og slutter i en utvendig kryogen utløpsport 68 som leverer kryogenet fra pumpen 40. The cryogen pump comprises a pump drive head 60 which is arranged outside the cryogen tank and is thus easily accessible for repair or maintenance. A pump extension tube 62 extends downwards from the drive head 60 and supports at its lower end a pump piston and intake valve unit 64. The pump piston is moved back and forth by means of a drive shaft which is located in the extension tube 62 and cannot be seen in the drawings. The length of the pump extension pipe 62 is such that the pump piston and intake valve unit 64 is suspended near the bottom of the inner container 14 to suck in the cryogen from the bottom part of the container. A pump outlet pipe 66 extends upward from the cryogen inlet assembly 64, through the inner pump mounting pipe 42 near the pump extension pipe 62, passes the pump mounting flange 46, and terminates in an external cryogen outlet port 68 which supplies the cryogen from the pump 40.

Når kryogentankens innerbeholder 14 først er fylt med kryogen, søker væsken å stikke opp inn i røret 42. Som for-klart ovenfor, er dette røret imidlertid forholdsvis varmt, slik at noe av kryogenet i pumpemonteringsrøret fordamper. Rørets 42 øvre ende er lukket (scaled) med pumpeflensen 46 slik at en lomme med innestengt gass dannes i røret 42. En likevektstil-stand vil nås hvor det hele indre av pumpemonteringsrøret er fylt med en gasslomme som hindrer ytterligere kryogen i å komme inn i røret. Som følge opprettes en flytende gassmellomfase i nærheten av den nedre ende 36 av pumpemonteringsrøret 34. Gas-sen i pumpemonteringsrøret er en dårlig varmeleder og tjener således til effektiv isolering av kryogenet ved bunnen av pumpe-monteringsrøret. Innerrøret 42 er isolert fra det flytende kryogen som fyller beholderen 14 ved hjelp av vakuumkappen som er dannet av det ytre rør 52 for å hindre nedkjøling av det indre røret 42 langs rørets hele lengde. Slik nedkjøling ville finne sted hvis det indre røret 42 var nedsenket direkte i kryogen og ville senke tilstrekkelig temperaturen av innerrørets 42 innerflate for å forårsake kondensering av den innestengte gass. Dette ville redusere gasslommevolumet og tillate flytende kryogen å stige opp i pumpemonteringsrøret 34 og derved forkorte lengden av varmeledningsbanen som er dannet av innerrøret 42, samt ville øke arealet av kryogenpumpen som er i direkte kontakt med det flytende kryogen. Pumpemonteringsrøret 34 tjener også til å isolere pumpeforlengelsesrøret 62 mot kontakt med flytende kryogen fordi partiet av pumpeforlengelsesrøret innenfor pumpe-monteringsrøret strekker seg gjennom den innestengte gasslomme. Bare det nederste parti 64 av kryogenpumpen er virkelig i kontakt med kryogenet. When the cryogen tank's inner container 14 is first filled with cryogen, the liquid tries to stick up into the pipe 42. As explained above, however, this pipe is relatively hot, so that some of the cryogen in the pump mounting pipe evaporates. The upper end of the pipe 42 is closed (scaled) with the pump flange 46 so that a pocket of trapped gas is formed in the pipe 42. An equilibrium state will be reached where the entire interior of the pump mounting pipe is filled with a gas pocket that prevents further cryogen from entering the pipe. As a result, a liquid gas intermediate phase is created near the lower end 36 of the pump assembly pipe 34. The gas in the pump assembly pipe is a poor heat conductor and thus serves to effectively insulate the cryogen at the bottom of the pump assembly pipe. The inner tube 42 is isolated from the liquid cryogen that fills the container 14 by means of the vacuum jacket formed by the outer tube 52 to prevent cooling of the inner tube 42 along the entire length of the tube. Such cooling would occur if the inner tube 42 were immersed directly in the cryogen and would sufficiently lower the temperature of the inner surface of the inner tube 42 to cause condensation of the trapped gas. This would reduce the gas pocket volume and allow the liquid cryogen to rise in the pump mounting tube 34, thereby shortening the length of the heat conduction path formed by the inner tube 42, and would increase the area of the cryogen pump that is in direct contact with the liquid cryogen. The pump assembly tube 34 also serves to insulate the pump extension tube 62 from contact with liquid cryogen because the portion of the pump extension tube within the pump assembly tube extends through the trapped gas pocket. Only the lower part 64 of the cryogen pump is really in contact with the cryogen.

Lengden av pumpemonteringsrøret 34 er gjort så stor som mulig for å utvide lengden av den termiske bane som er dannet av det indre pumpemonteringsrøret 42. Innerrørets 42 vegg er gjort.så tynn som mulig, .f.eks. av rustfritt stål med 1,65 mm tykkelse for å redusere til minimum tverrsnittet av den termiske bane som er dannet av det indre pumpemonteringsrør og reduserer til minimum varmeledningen til den nedre ende 36 av pum-pemonteringsrøret. Det ytre røret .52 kan være av mere tykkveg-get rør ettersom det ikke er i direkte varmekontakt med den ytre omgivelse. Rørets 52 innerflate og rørets 42 ytterflate er fortrinnsvis høyt polert for å forbedre de termiske isole-ringsegenskaper av vakuumkappen dannet mellom de to rør. The length of the pump mounting tube 34 is made as large as possible to extend the length of the thermal path formed by the inner pump mounting tube 42. The wall of the inner tube 42 is made as thin as possible, e.g. of 1.65 mm thick stainless steel to minimize the cross section of the thermal path formed by the inner pump mounting tube and minimize heat conduction to the lower end 36 of the pump mounting tube. The outer tube .52 can be made of thicker-walled tube as it is not in direct heat contact with the external environment. The inner surface of the tube 52 and the outer surface of the tube 42 are preferably highly polished to improve the thermal insulation properties of the vacuum jacket formed between the two tubes.

Rørtykkelsen for pumpeforlengelsesrøret 62 og drivakselen holdes også på et minimum for å redusere tverrsnittet av den termiske strømningsbane dannet av disse elementer. Meget tynt materiale kan brukes til pumpeforlengelsesrøret fordi røret er under strekk og bare understøtter den forholdsvis lille vekten av stempel- og inntaksenheten 64. The pipe thickness of the pump extension pipe 62 and the drive shaft is also kept to a minimum to reduce the cross section of the thermal flow path formed by these elements. Very thin material can be used for the pump extension tube because the tube is under tension and only supports the relatively small weight of the piston and intake assembly 64.

Fortrinnsvis er innerrøret 42 stabilisert i forhold til ytterrøret 52 og innerbeholderen 14 ved hjelp av et isolerende avstandsstykke 70 som omfatter en krave 72 som omgir innerrøret 42 under flensen 44 og har tre eller flere radiale armer 73 som strekker seg fra kraven 70 over sine ytre ender er festet til innerbeholderen 14 ved hjelp av passende festeelementer 74. Det isolerende avstandsstykket kan være av f.eks. laminert plastmateriale med gode varmeisolerende egenskaper for å unngå varmelekkasje fra den forholdsvis varme øvre ende av det indre pumpe-monteringsrøret 42 til den kalde innerbeholdervegg 14. Preferably, the inner tube 42 is stabilized relative to the outer tube 52 and the inner container 14 by means of an insulating spacer 70 which comprises a collar 72 which surrounds the inner tube 42 below the flange 44 and has three or more radial arms 73 extending from the collar 70 over its outer ends is attached to the inner container 14 by means of suitable attachment elements 74. The insulating spacer can be of e.g. laminated plastic material with good heat-insulating properties to avoid heat leakage from the relatively hot upper end of the inner pump mounting tube 42 to the cold inner container wall 14.

En ytterligere forbedring av kryogentankens virkningsgrad er oppnådd ved bruken av det dobbeltveggede pumpemonteringsrør 34 til understøttelse av innerbeholderen 14 i avstand fra ytterbeholderen 12. Flensen 44 ved innerrørets 42 øvre ende er festet f.eks. ved sveising til ytterbeholderens 12 vegg, og den øvre ende 55 av ytterrøret 52 er festet til kanten av en passende dimensjonert åpning 57 i innerbeholderens 14 topp. Skjøten mellom ytterrørets 52 øvre ende og innerbeholderen 14 kan for-sterkes ved hjelp av en avstivningsring 76 som er sveiset både til ytterrøret 52 og til innerbeholderveggens 14 innerflate, som best kan sees på fig. 3. Antatt at det ikke finnes noen annen understøttelse for innerbeholderen 14, vil man forstå at innerbeholderens 14 vekt virker på den øvre ende av ytterrøret 52 som overfører vekten til skjøten 36 mellom innerrøret og ytterrøret ved rørenes nedre ende. Innerbeholderen 14 og ytter-røret 52 igjen er opphengt i ytterbeholderens 12 topp ved hjelp av innerrøret 42. I denne anordning er ytterrøret 52 utsatt for sammentrykning som følge av innerbeholderens 14 vekt, mens innerrøret 4 2 er utsatt for strekk fordi innerbeholderens 14 vekt er opphengt i den nedre ende av innerrøret. Da røret 52 A further improvement in the efficiency of the cryogenic tank has been achieved by the use of the double-walled pump mounting pipe 34 to support the inner container 14 at a distance from the outer container 12. The flange 44 at the upper end of the inner pipe 42 is fixed e.g. by welding to the wall of the outer container 12, and the upper end 55 of the outer tube 52 is attached to the edge of a suitably sized opening 57 in the top of the inner container 14. The joint between the upper end of the outer tube 52 and the inner container 14 can be strengthened by means of a stiffening ring 76 which is welded both to the outer tube 52 and to the inner surface of the inner container wall 14, which can best be seen in fig. 3. Assuming that there is no other support for the inner container 14, it will be understood that the weight of the inner container 14 acts on the upper end of the outer tube 52 which transfers the weight to the joint 36 between the inner tube and the outer tube at the lower end of the tubes. The inner container 14 and the outer tube 52 are again suspended in the top of the outer container 12 by means of the inner tube 42. In this arrangement, the outer tube 52 is subjected to compression as a result of the weight of the inner container 14, while the inner tube 4 2 is subjected to tension because the weight of the inner container 14 is suspended at the lower end of the inner tube. Then the tube 52

er under strekk, er det mulig å holde innerrørets 42 veggtykkel- is under tension, it is possible to keep the inner tube's 42 wall thickness

se forholdsvis liten og dermed redusere til minimum tverrsnittet av den termiske strømningsbane langs dette rør uten å måtte gå på kompromiss med hensyn til styrken av rørveggen som kreves for å understøtte vekten av den forholdsvis tunge innerbeholder 14. Ytterrøret 52 er imidlertid under trykk og må derfor ut-føres med større veggtykkelse fo r å hindre utbuling som følge av vekten av innerbeholderen 14. relatively small and thus reduce to a minimum the cross-section of the thermal flow path along this pipe without having to compromise with respect to the strength of the pipe wall required to support the weight of the relatively heavy inner container 14. However, the outer pipe 52 is under pressure and therefore must made with greater wall thickness to prevent bulging as a result of the weight of the inner container 14.

Fortrinnsvis understøttes innerbeholderen 14 på ytterligere steder mot dreining og svingning i forhold til ytterbeholderen 12. Understøttelsen kan f.eks. omfatte en bunnstøtte 78 med et annet isolerende mellomstykke 80 med flere radiale armer som ved sine ytterender 81 er festet til innerbeholderens 14 bunn, samt en senterdel 83 med åpning som mottar en rørstuss 82 som er festet til ytterbeholderens 12 bunn. Innerbeholderen 14 forhindres således i å svinge inn for ytterbeholderen 12, slik tilfelle ville ha vært om innerbeholderen bare ganske enkelt var opphengt ved hjelp av pumpemonteringsrøret 34. Innerbeholderen kan dessuten stabiliseres ytterligere mot dreining i ytterbeholderen. 12 ved hjelp av en isolerende sidestøtte 84. Da hele vekten av innerbeholderen kan henges opp i ytterbeholderen 12 ved hjelp av pumpemonteringsrøret 34, kan bunnstøtten 78 og sidestøttet 84 utføres av forholdsvis lette materialer, såsom laminert plastmateriale som har gode varmeisolerende egenskaper. Preferably, the inner container 14 is supported in further places against turning and swinging in relation to the outer container 12. The support can e.g. comprise a bottom support 78 with another insulating intermediate piece 80 with several radial arms which are attached at their outer ends 81 to the bottom of the inner container 14, as well as a central part 83 with an opening which receives a pipe connection 82 which is attached to the bottom of the outer container 12. The inner container 14 is thus prevented from swinging in front of the outer container 12, as would have been the case if the inner container had simply been suspended by means of the pump mounting tube 34. The inner container can also be further stabilized against rotation in the outer container. 12 by means of an insulating side support 84. As the entire weight of the inner container can be suspended in the outer container 12 by means of the pump mounting tube 34, the bottom support 78 and side support 84 can be made of relatively light materials, such as laminated plastic material which has good heat insulating properties.

Innerbeholderen 14 kan være utført ved sammensveising langs en søm 25 av to ellipsoide endepartier med en hovedellipse-akse som er to ganger lengden av den minste ellipseakse i et vertikalt plan. I et horisontalt plan kan kryogentanken være sirkulær. Den ytre mantel kan være fremstilt ved sveising av et rett, sylindrisk midtparti mellom skallformet topp-parti og skallformet bunnparti med mellomsømmer 27, henholdsvis 28. Ytterbeholderen 12 kan være fremstilt av forholdsvis tynt metall-platemateriale som er tilstrekkelig stivt for å understøtte den kombinerte vegg av innertanken og det lagrede kryogen. Innerbeholderen 14 vil imidlertid normalt være fremstilt ay tykkere platemateriale for å motstå kryogenets innertrykk. Isoleringsmellomrommet 16 kan være 2,5 til 5 cm i bredde mellom innerbeholderen og ytterbeholderen, målt ved tankens ekvatorplan og vil normalt være evakuert ved et vakuum på en mikron Hg. I til-legg til eller i stedenfor stråleskjermen dannet ved det reflekterende teppe 20, kan isoleringsrommet 16 fylles med et strå-lingshindrende pulver såsom materiale som på markedet er kjent som "Pearlite". I dette tilfellet kan bredden av isoleringsrommet økes til omtrent 15 til 20 cm. The inner container 14 can be made by welding together along a seam 25 of two ellipsoidal end parts with a main ellipse axis that is twice the length of the smallest ellipse axis in a vertical plane. In a horizontal plane, the cryogen tank can be circular. The outer mantle can be made by welding a straight, cylindrical middle part between the shell-shaped top part and the shell-shaped bottom part with intermediate seams 27, respectively 28. The outer container 12 can be made from relatively thin sheet metal material which is sufficiently rigid to support the combined wall of the inner tank and the stored cryogen. However, the inner container 14 will normally be made of thicker plate material to withstand the internal pressure of the cryogen. The insulation gap 16 may be 2.5 to 5 cm in width between the inner container and the outer container, measured at the equatorial plane of the tank and will normally be evacuated at a vacuum of one micron of Hg. In addition to or instead of the radiation screen formed by the reflective blanket 20, the insulation space 16 can be filled with a radiation-blocking powder such as material known on the market as "Pearlite". In this case, the width of the isolation room can be increased to approximately 15 to 20 cm.

Pumpens drivhode 60 kan på kjent måte være gassdrevet og kan drives med avkokningsgass fordampet fra selve lagringstanken og.som tilføres gjennom passende ledninger. The pump's drive head 60 can be gas-driven in a known manner and can be driven with decoction gas evaporated from the storage tank itself and supplied through suitable lines.

Yttertanken 12 kan dessuten være utstyrt med en eller flere løfteringer 22 festet til tankens toppflate . En rund bunnflens 24 er sveiset rundt yttertankens 12 nedre ende. Flensen 24 understøtter tanken 12 når den er montert på en platt-form utstyrt med en åpning for innføring av tankens bunn, slik The outer tank 12 can also be equipped with one or more lifting rings 22 attached to the top surface of the tank. A round bottom flange 24 is welded around the lower end of the outer tank 12. The flange 24 supports the tank 12 when it is mounted on a platform provided with an opening for introducing the bottom of the tank, as

at bunnflensen 24 hviler på plattformen og kryogentanken under-støttes over og i åpningen i plattformfundamentet. Den isolerte tank 10 kan dessuten være utstyrt med et fyllingsrør 26 for gassfase og et fyllingsrør 28 for væskefase forbundet med toppen henholdsvis bunnen av innertanken 14 og som strekker seg gjennom isoleringsrommet 16 til krypgentankens ytre. Tanken er videre utstyrt med passende rør for instrumenter og full prøve-kran og andre ledninger som fører til den indre beholder 14 som kan trenges og som er kjent for fagfolk. that the bottom flange 24 rests on the platform and the cryogen tank is supported above and in the opening in the platform foundation. The insulated tank 10 can also be equipped with a filling pipe 26 for gas phase and a filling pipe 28 for liquid phase connected to the top or bottom of the inner tank 14 and which extends through the insulation space 16 to the outside of the creep tank. The tank is further fitted with suitable tubing for instruments and full sample tap and other lines leading to the inner container 14 as may be needed and known to those skilled in the art.

Claims

1. Cryogenic storage tank (10) with a built-in pump (40), comprising an outer container (12), an inner container (14) with an insulating space (16) between the containers, a tube (34) the upper end of which projects from the inner container (14) and whose lower end extends sufficiently far into the inner container (14) to be immersed in the cryogen contents of the tank, where the pump (40) pumps the cryogen from a pump inlet (64) at the lower end of the tank in the pipe (34) to the upper end of the tank, characterized in that the pipe (34) is insulated with an inner wall (42) which is connected at its upper end to the outer container (12) and an outer wall (52) which at its upper end is connected to the inner container (14), with an insulating space (54) between the walls (42, 52), and that the pump (40) is tightly connected to the upper end of the pipe (34).

2. Storage tank according to claim 1, characterized in that a seal (46) closes the upper end of the inner wall (42) of the tube (34) to prevent leakage of evaporated cryogen from the tube <p>g that a cryogen supply line (66) extends from inlet.t (64) along the pipe (34) and through the seal (46).

3. Storage tank according to claim 1 or 2, characterized in that a pump drive head (60) is arranged outside the tank (10) and a connecting part (62) extends along the pipe (34) for connecting the drive head (60) with the pump inlet (64).

4. Storage tank according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the inner container (14) is suspended in the outer container (12) by means of the pipe's (34) inner wall and outer wall, where the outer wall (52) is under pressure while the inner wall (42) is under tension.

5. Storage tank according to one or more of the preceding claims. characterized in that the inner wall (42) is thinner than the outer wall (52) in order to reduce the flow of heat into the inner container (14) to a minimum.

6. Storage tank according to one or more of the preceding claims, characterized in that heat-insulated molded devices (70, 73, 74) support the upper end of the inner wall of the pipe (34) and prevent radial displacement towards the outer wall of the pipe.