Изобретение относитс к криогенной тех нике и хранению криогенных жидкостей частично заполн ющих сосуды Дьюара, стационарные и перевозимые хранилища при их бездренажном хранении. При бездренажном хранении криогенной жидкости в частично заполненном закрытом сосуде за счет подвода тепла извне происходит сильный прогрев газовой полости и верхнего тонкого сло жидкости. Боль ща часть жидкости остаетс непрогретой, а давление в сосуде определ етс только нагревом верхнего сло жидкости и растет намного быстрее, чем если бы жидкость прогревалась равномерно по всему объему. В р де случаев это вление, называемое температурным расслоением или стратификацией , и св занный с ним аномальный рост давлени могут оказатьс нежелательными по соображени м надежности и безопасности эксплуатации криогенных сосудов. Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл бездренажного хранени криогенных жидкостей, содержащее сосуд и помещенное внутри него средство дл устранени стратификации криогенной жидкости , выполненное в виде перемещивающего жидкость газонаполненного сильфона 1 Недостатки известного устройства - необходим посторонний источник газа, а сам сильфон вл етс ненадежным в эксплуатации , так как в некоторых режимах возможно его разурешние. Целью изобретени вл етс повыщение надежности в эксплуатации. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл бездренажного хранени криогенных жидкостей, содержащем сосуд, помещенное внутри него средство дл устранени стратификации криогенной жидкости , указанное средство выполнено в виде расположенного в верхней части сосуда испарител с питающей и выходной барботирующей трубками, кажда из которых снабжена установленным на входе обратным клапаном. При этом, испаритель выполнен в виде 1стакана., ;,; I Дл регулировани работЦ испа{|ител;Я устройство снабжено трубопроводами Ic вёйтил ми , сообщающими испари;тель с .окружающей средой и сосудом. ||| На чертеже показано пред;| }агаемс|е устройство , продольный разрез, jj| Известно, что рост давлени в |:осуде вызван как приростом темпера уры и газовой полости, так и прирос ом- лиспар емой массы. Если в газовой полостж, выЬелить объем, наход щийс в тепловом кортакте с ней, а массообмен этого объема с- Азовой полостью будет ослаблен, тогда дaвл й|kte-.в этом выделенном объеме будет расти мёд- леннее, чем в газовой полости. Известно также, что в частично заполненном криогенном сосуде температура газовой полости больще температуры поверхности, жидкости на 50-100°К. В соответствии с указанными особенност ми бездренажного хранени криогенной жидкости в сосуде предлагаетс устройство дл ее хранени , в котором перемещивание неравномерно прогретой жидкости осуществл етс струей газа, инжектируемой в жидкости . Испаритель дл создани этой струи выполнен в виде стакана, расположенного в газовой полости, и работает в режиме автоколебаний . Устройство состоит из теплоизолированного сосуда 1, в газовой полости которого размещаетс испаритель 2, св занный питающей трубой 3 и выходной барботирующей трубой 4 с жидкостью. Обе трубы имеют на входе по обратному клапану 5 и 6. Дл заправки и дренажа сосуд имеет вентили 7 и 8. Дл управлени испарителем имеютс вентили 9 и 10. Питающа труба 3 и барботирующа труба 4 теплоизолируютс от окружающей среды, например, вакуумной прослойкой. Испаритель 2, наоборот , находитс в тепловом контакте с газовой полостью. Устройство работает следующим образом. При бездренажном хранении жидкости в сосуде 1 вентили 7, 8 и 10 закрыты, вентиль 9 открыт. В сосуде 1 растет давление, а уровни жидкости в питающей трубе 3 и сосуде 1 совпадают. Дл запуска испарител 2 при этом закрываетс еще вентиль 9 За счет меньшей скорости роста давлени в испарителе 2 открываетс обратный клапан 5, уровень жидкости в трубе 3 начинает повышатьс , происходит перелив жидкости в нагретый испаритель и ее испарение, которое сопровождаетс скачкообразным ростом давлени , закрытием обратного клапана 5 и открытием обратного клапана 6. В результате происходит истечение газа по барботирующей трубе 4 в жидкость. Движение ро пузырей приводит к движению жидкости и ее перемещиванию. После заверщени истечени и выравнивани давлени в испарителе 2 и сосуде 1 все придет в исходное положение. Далее рост давлени в сосуде 1 енова приведет к открытию обратного- к-ланана 5 и цикл повторитс . Условием ав|гоколебательного режима работы вл ете меньща , чем в основном объеме сосуда 11 скорость роста давлени в испарителе 2. Bs начальный момент работы давлени в сосще 1 и испарителе 2 могут бь1ть одинаковы,и из-за того, что при подъеме жидкости п питающей трубе 3 происходит охлаждений сухой стенки этой трубы, а вызванный эдам выброс пара в испаритель 2 приводит/гж выравниванию давлений в испарител .й сосуде. Чтобы этого не произошЛйгй-тр ба 3 изготавливаетс , например, из металла с высокой теплопроводностью. Мож ко также при запуске дл подъема жидкости по трубе 3 приоткрыть вентиль 10 доThe invention relates to cryogenic technology and the storage of cryogenic liquids partially filling Dewar vessels, stationary and transportable storage facilities during their drainage-free storage. During non-drainage storage of cryogenic liquid in a partially filled closed vessel, due to the supply of heat from the outside, a strong heating of the gas cavity and the upper thin layer of liquid occurs. The large part of the liquid remains unheated, and the pressure in the vessel is determined only by heating the upper layer of the liquid and grows much faster than if the liquid were heated uniformly throughout the volume. In some cases, this phenomenon, called temperature stratification or stratification, and the anomalous increase in pressure associated with it may be undesirable due to reliability and safety of operation of cryogenic vessels. The closest to the invention is a device for the drainage-free storage of cryogenic liquids, which contains a vessel and a means for eliminating the stratification of a cryogenic liquid inside it, made in the form of a gas-filled bellows transporting liquid 1 The disadvantages of the known device are that an external source of gas is needed, and the bellows itself is unreliable operation, as in some modes it is possible his dissolution. The aim of the invention is to increase operational reliability. This goal is achieved by the fact that in a device for the drainage-free storage of cryogenic liquids, which contains a vessel, means for eliminating stratification of cryogenic liquid inside it, this means is made in the form of an evaporator located in the upper part of the vessel with supply and output bubbling tubes, each of which is equipped with inlet check valve. At the same time, the evaporator is made in the form of a glass.,;,; I To regulate the operation of the isp {{itel; I) device equipped with Ic pipelines that inform the evaporator; the body with the environment and the vessel. ||| The drawing shows the previous; | } agaems | e device, longitudinal section, jj | It is known that the increase in pressure in |: condemns is caused both by an increase in temperature and a gas cavity, and by an increase in quantity of mass. If, in a gas field, the volume extracted in the thermal contact with it and the mass transfer of this volume with the Azov cavity is weakened, then the | kte-volume in this allocated volume will grow more slowly than in the gas cavity. It is also known that in a partially filled cryogenic vessel the temperature of the gas cavity is higher than the surface temperature of the liquid at 50-100 ° K. In accordance with the indicated features of the drainage-free storage of a cryogenic liquid in a vessel, a device for its storage is offered in which the movement of an unevenly heated liquid is carried out by a jet of gas injected into the liquid. The evaporator for creating this jet is made in the form of a glass located in the gas cavity, and operates in self-oscillation mode. The device consists of a heat-insulated vessel 1, in the gas cavity of which an evaporator 2 is located, which is connected by a feed pipe 3 and an outlet sparging pipe 4 with a liquid. Both pipes have 5 and 6 inlet valves. For filling and drainage, the vessel has valves 7 and 8. Valves 9 and 10 are provided for controlling the evaporator. The supply pipe 3 and the sparging pipe 4 are insulated from the environment, for example, a vacuum interlayer. The evaporator 2, on the contrary, is in thermal contact with the gas cavity. The device works as follows. When drainage-free storage of fluid in the vessel 1, the valves 7, 8 and 10 are closed, the valve 9 is open. In vessel 1, pressure increases, and the levels of fluid in supply pipe 3 and vessel 1 are the same. At the same time, valve 9 is closed to start the evaporator 2. Due to the slower pressure growth rate in the evaporator 2, the check valve 5 opens, the liquid level in the pipe 3 starts to rise, the liquid flows into the heated evaporator and evaporates, which is accompanied by a sudden increase in pressure, closing the return valve valve 5 and the opening of the check valve 6. As a result, gas flows through the sparging pipe 4 into the liquid. The movement of po bubbles leads to the movement of fluid and its movement. After the expiration and equalization of pressure in the evaporator 2 and vessel 1 is completed, everything will return to its original position. Further, the increase in pressure in the vessel 1 enova will lead to the discovery of the reverse k-lanan 5 and the cycle will be repeated. The preconditioning of the oscillatory mode of operation is less than that in the main volume of the vessel 11, the pressure growth rate in the evaporator 2. Bs the initial moment of pressure operation in the surrounding 1 and the evaporator 2 can be the same, and due to the fact that pipe 3 cools the dry wall of this pipe, and the emission of steam into the evaporator 2 caused by the edam results in a pressure balance equalization in the evaporator vessel. To prevent this from happening, the ba 3 is made, for example, from a metal with high thermal conductivity. It is also possible, when starting up for lifting fluid through pipe 3, to slightly open valve 10 to
первого скачка давлени . Это обеспечит надежный запуск при минимальных выбросах паров хран щейс жидкости. При дальнейшей работе вентиль 10 закрыт, а жидкость занимает всю высоту трубы 3 из-за наличи обратного клапана 5. Дл выключени вентиль 9 открываетс , и давлени в сосуде 1 и испарителе 2 сравниваютс .first pressure surge. This will ensure safe start-up with minimum vapor emissions of stored liquid. During further operation, the valve 10 is closed, and the liquid occupies the entire height of the pipe 3 due to the presence of a check valve 5. To turn off the valve 9 opens, and the pressures in the vessel 1 and the evaporator 2 are compared.
Испаритель 2 также может быть использован в случае необходимости дл инжектировани газа в жидкости в непрерывном режиме. Дл этого необходимо перед началом бездренажного хранени наполнить жидкостью весь испаритель 2 путем открыти вентил 10 при закрытом вентиле 9. При этом происходит незначительна потер жидкости на захолаживании испарител Заполнение происходит из-за перепада давлени между хран щейс криогенной жидкостью и окружающей атмосферой и осуществл етс только через одну трубку 3The evaporator 2 can also be used, if necessary, to inject gas into a liquid in a continuous mode. To do this, it is necessary to fill the entire evaporator 2 with liquid before starting drainage storage by opening the valve 10 with the valve 9 closed. At the same time, there is a slight loss of liquid during cooling of the evaporator. one tube 3
или 4 без обратного клапана, св зывающую массив жидкости с испарителем. Друга трубка исключаетс .or 4 without a non-return valve linking the liquid mass to the evaporator. The other tube is excluded.