PL89314B1 - - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.03.1977 89314 MKP GOln 25/04 Int. Cl2.

G01N 25/04 CZYTELNIA . Urzedu Pcrte«t*w»go I P' ej Imimwiri) Ludowej Twórcywynalazku: Zbigniew Raczkowski, Jan Rajca Uprawniony z patentu: Polska Akademia Nauk Instytut Niskich Temperatur i Badan Strukturalnych Zaklad KriopantWroclaw (Polska) Urzadzenie do zawieszenia komory dla cieczy kfrfbgenicznych w plaszczu zewnetrznym pojemnika Przedmiot wynalazku jest urzadzenie do zawieszenia komory dla cieczy kriogenicznych w plaszczu zewnetrznym zbiornika lub kriostatu.

Znane pojemniki, przeznaczone do przechowywania i/lub transportu cieczy kriogenicznych, maja plaszcz zewnetrzny, wewnatrz którego jest zawieszona wlasciwa komora wypelniona ciecza kriogeniczna. Miedzy scian¬ kami pojemnika i plaszcza jest wytworzona próznia. Komora jest polaczona z plaszczem za pomoca gardzieli w postaci cienkosciennej rurki. Gardziel, która jednym swym koncem jest trwale przytwierdzona do plaszcza zbiornika a drugim do komory, z koniecznosci dostarcza z zewnatrz do tej komory znaczne ilosci ciepla przez przewodzenie i przez promieniowanie.

Ilosc ciepla, dostarczanego z zewnatrz do komory kriogenicznej przez przewodzenie wzdluz scianek gar¬ dzieli, oznaczona przez Qi, wyraza sie wzorem: Qi =Kef Tk gdzie Kef T — wspólczynnik przewodnictwa — temperatura otoczenia — temperatura komory kriogenicznej — dlugosc gardzieli — pole przekroju poprzecznego gardzieli Ze wzoru tego wynika, ze najkorzystniejszym rozwiazaniem jest konstrukcja zjak najdluzsza gardziela o malym przekroju poprzecznym. Jednak realizacja tego rozwiazania jest utrudniona ze wzgledów konstrukcyj¬ nych i wytrzymalosciowych. lP Tk L S2 89314 Ilosc ciepla dostarczonego z zewnatrz do komory kriogenicznej przez promieniowanie, oznaczona przez Q2, wyraza sie wzorem: Q2=e-a-/T;-Tt/-F gdzie: e — wspólczynnik emisji o — stala doswiadczalne F — zewnetrzna powierzchnia gardzieli Tp i Tk - maja wyzej podane znaczenie.

Z tego wzoru wynika, ze róznica temperatur na drodze promieniowania powinna byc jak najmniejsza przy mozliwie malej powierzchni gardzieli.

Te wzajemnie sprzeczne wymogi byly dotad godzone na drodze kompromisu, z uwzglednieniem wymogów konstrukcyjnych i wytrzymalosciowych, jednak ilosci ciepla, dostarczane do komory kriogenicznej za posrednic¬ twem gardzieli, byly znaczne.

Stwierdzono nieoczekiwanie, ze ta ilosc ciepla moze byc wydatnie zmniejszona, jesli gardziel zostanie wykonana jako polaczenie labiryntowe zlozone z kilku odcinków rur o róznych srednicach, nie stykajacych sie ze soba na powierzchni cylindrycznej, trwale zespojonych na koncach. Wydluzone zakonczenie rury o najwiek¬ szej srednicy jest przymocowane do plaszcza zbiornika a wydluzone zakonczenie rury o najmniejszej srednicy jest podobnie umocowane do komory kriogenicznej.

Dzieki opisanemu rozwiazaniu nastepuje znaczne zmniejszenie dlugosci szyjki zawieszenia przy równoczes¬ nym wydluzeniu drogi przewodzenia ciepla i wytworzeniu dodatkowych ekranów na drodze promieniowania cieplnego. W efekcie doplyw ciepla do pojemnika lub kriostatu zmniejsza sie o okolo 30% a równoczesnie nastepuje zmniejszenie gabarytów pojemnika lub kriostatu.

Przedmiot wynalazku jest dokladnie opisany na przykladzie wykonania w zwiazku z rysunkiem, na którym pokazano schematycznie pojemnik w przekroju pionowym.

Jak pokazano na rysunku, pojemnik ma plaszcz zewnetrzny 1 z kolnierzem 2 o temperaturze okolo 300K.

Wewnatrz plaszcza jest zawieszona komora 3 wypelniona ciecza kriogeniczna 4 o temperaturze 4 K. Gardziel laczaca plaszcz 1 z komora 3 sklada sie z cylindrycznego labiryntu zlozonego z trzech rur 5, 6, 7. Rura 5 jest górnym koncem umocowana do kolnierza 2 a na dolnym koncu, na zredukowanej srednicy, jest przyspojona do rury 6. Rura 6 swym górnym koncem o zredukowanej srednicyjest przyspojona do rury 7. Rura 7 swym dolnym koncem jest przyspojona do otworu komory 3. Polaczenia rur ze soba oraz z kolnierzem 2 i komora 4 sa tak wykonane, aby byla zachowana szczelnosc, konieczna dla zachowania prózni wytwarzanej w przestrzeni miedzy plaszczem 1 i komora 3. Ruch ciepla przez przewodzenie jest pokazany za pomoca strzalek z indeksem Qt a przez promieniowanie za pomoca strzalek z indeksem Q2.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do zawieszenia komory dla cieczy kriogenicznych w plaszczu zewnetrznym pojemnika, zna¬ mienne tym, ze ma gardziel wykonana w postaci polaczenia labiryntowego zlozonego z kilku odcinków rur (5,6,7) o róznych srednicach, które to rury sa ze soba trwale i szczelnie zespojone na koncach z pozostawieniem wolnej przestrzeni miedzy ich sciankami, przy czym przedluzone zakonczenie rury (5) o najwiekszej srednicy jest zespojone z kolnierzem (2) zewnetrznego plaszcza (1) a przedluzone zakonczenie rury (7) o najmniejszej srednicy jest zespojone z komora kriogeniczna (3).89 314