SU1453112A1 - Криогенный резервуар - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к криогенной технике и может быть использовано при хранении , выдаче и транспортировке жидких криопродуктов. Изобретение позвол ет уменьшить металлоемкость и повысить,,надежность. Резервуар содержит кожух, сосуд с нижним и верхним патрубками, установленную в нем оболочку с открытой нижней частью, верхним патрубком н наружными горизонтальными ребрами с отверсгиймн. Обо.ючка снабжена теплоизол цией, верхн   кромка которой расположена ниже ее верхней части , патрубки сосуда и оболочки соедиь:е- ны между собой, а отверсти  в ребрах разме цены равномерно. Верхний патрубок вертикального и сферического сосудов снабжен рассекателем потока в виде горизонтальной тарелки с радиалы ыми перегородками , а верхний патрубок горизо 1талы-;с)го сосуда - коллектором с отверсти ми, установленным на внутренней стенке сосуда в его верхней части. Во всех режимах работы обеспечиваетс  равномерное захолажива- ние (равнотемпературность) стенки сосуда. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

сд

оо

I Изобретение относитс  к криогенной тех- : нике и может быть использовано при хранении , выдаче и транспортировке жидких криопродуктов.

Цель изобретени  - уменьшение металлоемкости и повышение надежности.

15

На фиг. 1 представлен вертикальный резервуар, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - горизонтальный резервуар, продольный раз- Ю рез; на фиг: 4 - то же, поперечный разрез; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 6 - узел 1 на фиг. 3; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 8 - сферический резервуар, продольный разрез; на фиг. 9 - узел Л на фиг. 8; на фиг. 10 - разрез В-В на фиг. 9; на фиг. 11 - разрез Г-Г на фиг. 8.

Резервуар содержит вакуумированный кожух 1, сосуд 2, установленную внутри него оболочку 3 с открытой нижней частью , теплоизол цию 4 на внутренней поверхности оболочки, наружные горизонтальные ребра 5, перекрываюш,ие полость 6 между сосудом и оболочкой, верхний патрубок 7 сосуда с запорно-регулирующими клапанами 8. и 9, нижний патрубок 10 сосуда с клапаном 11 и патрубок 12 оболочки с клапаном 13.

Оболочка 3 имеет верхнюю часть 14, свободную от теплоизол ции. ГоризонтальПреобладаюш ,а  дол  внешнего теплопри- тока поступает через стенку сосуда к кри- опродукту, наход ш,емус  в полости 6, в то врем  как основна  масса хранимого криопродукта, наход щегос  в оболочке 3, частично теплоизолирована слоем теплоизол ции . Вследствие этого жидкость в полости 6 кипит и в виде пара выходит в атмосферу через клапан 9, при этом пар омывает верхнюю часть сосуда, поддержива  ее в холодном состо нии. В результате прогрева основной массы жидкости в паровой полости оболочки 3 медленно растет давление, жидкость вытесн етс  в полость 6, поднимаетс  до верхней неизолированной части оболочки и конденсирует пар, тем самым снижа  давление в оболочке. Уменьшение давлени  приводит к понижению 20 уровн  жидкости в полости 6.

Следовательно, в режиме хранени  устанавливаетс  динамическое равновесие по давлению в оболочке 3 и уровню жидкости в полости 6.

25

В режиме выдачи жидкости потребителю клапаны 9, 11 и 13 закрыты. Газ наддува от стороннего источника или испарител  (который может быть установлен на отводе патрубка 10) подают через патрубок

ные ребра имеют равномерно распределен- jg 12 в верхнюю (паровую) полость оболочки

ные отверсти  15.

Горизонтальный резервуар снабжен горизонтальным коллектором 16 с отверсти ми 17, соединенным с патрубком 7 и примыкающим к внутренней поверхности сосуда по всей длине верхней образующей.

Вертикальный и сферический резервуары в устье патрубка 7 снабжены рассекателем 18 потока с радиальными перегородками 19.

3. Жидкость вытесн етс  через полость 6, патрубок 7 и клапан 8, при этом стенка сосуда омываетс  охлаждающей жидкостью . Теплоизол ци  на поверхности оболочки 3 преп тствует конденсации газа над- 35 дува и прогреву выдаваемой жидкости.

Когда жидкость в резервуаре достигнет нижней кромки оболочки 3, по сигналу датчика уровн  открываетс  клапан И, закрываетс  клапан 8 и оставша с  жидкость (5-10% общего объема) выдаетс  через нижний патрубок 10. Это переключение предотвращает попадание в трубопровод выдачи газа наддува.

Резервуар работает следующим образом. 40 В начальной стадии заполнени  крио- продуктом (в режиме захолаживани ) жидкость подают одновременно через клапан 11 и патрубок 10 в нижнюю зону сосуда и

Когда жидкость в резервуаре достигнет нижней кромки оболочки 3, по сигналу датчика уровн  открываетс  клапан И, закрываетс  клапан 8 и оставша с  жидкость (5-10% общего объема) выдаетс  через нижний патрубок 10. Это переключение предотвращает попадание в трубопровод выдачи газа наддува.

Таким образом, предложенный резервуар обеспечивает равномерное захолажичерез клапан 8 и патрубок 7 в полость 6, вание (равнотемпературность) стенки сопри этом образующийс  пар сбрасывают через патрубок 12 и клапан 13. Распределение потоков жидкости регулируют соответствующей настройкой клапанов 11 и 8. Поток жидкости, подаваемый через патрубок 7, равномерно растекаетс  по отверсти м и омывает всю внутреннюю поверхность сосуда, обеспечива  его равномерное захолаживание.

По достижении жидкостью уровн  нижней кромки обечайки (сосуд практически

50

суда на криогенном уровне во всех режимах paбoт I, что позвол ет использовать низкотемпературное упрочнение материала сосуда, уменьшить его металлоемкость и повысить надежность конструкции.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   1. Криогенный резервуар, содержащий кожух, сосуд с нижним и верхним патрубками , установленную в нем оболочку с отзахоложен ) клапан 8 открывают полностью. 55 крытой нижней частью, верхним патрубком По достижении номинального уровн  жид- и наружными горизонтальными ребрами с от- кости в оболочке клапаны 8, 11 и 13 закрывают .

   версти ми, отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  металлоемкости и повышени 

   5

   В режиме хранени  открыт только клапан 9, отрегулированный на расчетный расход газосброса из полости 6.

   Преобладаюш,а  дол  внешнего теплопри- тока поступает через стенку сосуда к кри- опродукту, наход ш,емус  в полости 6, в то врем  как основна  масса хранимого криопродукта, наход щегос  в оболочке 3, частично теплоизолирована слоем теплоизол ции . Вследствие этого жидкость в полости 6 кипит и в виде пара выходит в атмосферу через клапан 9, при этом пар омывает верхнюю часть сосуда, поддержива  ее в холодном состо нии. В результате прогрева основной массы жидкости в паровой полости оболочки 3 медленно растет давление, жидкость вытесн етс  в полость 6, поднимаетс  до верхней неизолированной части оболочки и конденсирует пар, тем самым снижа  давление в оболочке. Уменьшение давлени  приводит к понижению 0 уровн  жидкости в полости 6.

   Следовательно, в режиме хранени  устанавливаетс  динамическое равновесие по дав, лению в оболочке 3 и уровню жидкости в полости 6.

   В режиме выдачи жидкости потребителю клапаны 9, 11 и 13 закрыты. Газ наддува от стороннего источника или испарител  (который может быть установлен на отводе патрубка 10) подают через патрубок

   12 в верхнюю (паровую) полость оболочки

   12 в верхнюю (паровую) полость оболочки

   3. Жидкость вытесн етс  через полость 6, патрубок 7 и клапан 8, при этом стенка сосуда омываетс  охлаждающей жидкостью . Теплоизол ци  на поверхности оболочки 3 преп тствует конденсации газа над- дува и прогреву выдаваемой жидкости.

   Когда жидкость в резервуаре достигнет нижней кромки оболочки 3, по сигналу датчика уровн  открываетс  клапан И, закрываетс  клапан 8 и оставша с  жидкость (5-10% общего объема) выдаетс  через нижний патрубок 10. Это переключение предотвращает попадание в трубопровод выдачи газа наддува.

   Таким образом, предложенный резервуар обеспечивает равномерное захолаживание (равнотемпературность) стенки со50

   суда на криогенном уровне во всех режимах paбoт I, что позвол ет использовать низкотемпературное упрочнение материала сосуда, уменьшить его металлоемкость и повысить надежность конструкции.

   Формула изобретени 

   крытой нижней частью, верхним патрубком и наружными горизонтальными ребрами с от-

   версти ми, отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  металлоемкости и повышени 

   надежности, оболочка снабжена теплоизо- л цней, верхн   кромка которой расположена ннже ее верхней части, патрубки сосуда и оболочки соединены между собой, а отверсти  в ребрах размещены равномерно .

   2. Резервуар по п. 1, отличающийс  тем, что верхний патрубок сосуда снабжен
2. рассекателем в виде горизонтальной тарелки с радиальными перегородками.

   3. Резервуар по п. 1, отличающийс  тем, что верхний патрубок сосуда снабжен коллектором с отверсти ми, установленными на внутренней стенке сосуда в его верхней части.
3. Гагзосдрос

   Заполнение Выдача

   В испаритель

   Фие.1

   фиг. 2

   k 17 17 16

   Фиг.З

   ; 2

   S. i ч 3

   Заполненное

   Bbidat a

   IT Ю

   А-А

   viy

   Фие.5

   Вислар1/тем

   Фие.

   5-6

   Фиг. 6

   Фиг.7

   7J4Lю : Х}: Заполнение

   ВыдачаФиг.8

   R

   Фие.9

   SucnapumejH

   Фце,Ю