SU1465674A1 - Cryogenic reservoir - Google Patents

Cryogenic reservoir Download PDF

Info

Publication number
SU1465674A1
SU1465674A1 SU874242622A SU4242622A SU1465674A1 SU 1465674 A1 SU1465674 A1 SU 1465674A1 SU 874242622 A SU874242622 A SU 874242622A SU 4242622 A SU4242622 A SU 4242622A SU 1465674 A1 SU1465674 A1 SU 1465674A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
screen
heat
adsorbent
peripheral
central
Prior art date
Application number
SU874242622A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Кузмич Железняков
Евгений Александрович Богданов
Татьяна Серафимовна Тяпина
Владимир Иванович Куприянов
Вячеслав Петрович Кряковкин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3605
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3605 filed Critical Предприятие П/Я А-3605
Priority to SU874242622A priority Critical patent/SU1465674A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1465674A1 publication Critical patent/SU1465674A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к криогенной технике и позвол ет повысить экономичнрсть За счет снижени  испар емости криопродук- та. Резервз ар содержит адсорбционный насос (АН) с периферийными и центральными теплопровод щими ребрами (Р), газопроницаемый экран и нагреватель. Эквидистантно экрану установлен теплозащитный козырек, внешн   поверхность которого выполнена теплоизолированной, а внутренн   - полированной. Нагреватель выполнен из секций, одна из которых размещена по внешней поверхности периферийных Р по всему контуру АН, друга  - на поверхности центральных Р. Рассто ние 1 между периферийными и центральными Р дпредел етс  по соотношению 1 д/ бэбд/ЮХл, где Кг, - теплопроводность материала экрана; бэ - толщина экрана; бд - толщина сло  адсорбента; LA - теплопроводность материала адсорбента . Это приводит к тому, что 95% теплового потока, достигающего АН через слой теплоизол ции, отводитс  по Р и слои адсорбента , контактирующие с поверхност ми Р, экрана и сосуда, интенсивно охлаждаютс . 2 3. п. ф-лы, 3 ил. 5The invention relates to a cryogenic technique and allows to increase the economy by reducing the evaporation of the cryoproduct. The reserve contains an adsorption pump (AH) with peripheral and central heat-conducting fins (P), a gas-permeable screen and a heater. The equidistant screen is fitted with a heat shield, the outer surface of which is thermally insulated, while the internal surface is polished. The heater is made of sections, one of which is placed on the outer surface of peripheral P along the entire contour of the Academy of Sciences, and the other on the surface of the central R. The distance 1 between the peripheral and central P is determined by the ratio of 1 d / badd / UHl, where Kg, is the thermal conductivity screen material; BE - the thickness of the screen; bd is the thickness of the adsorbent layer; LA - thermal conductivity of the material of the adsorbent. This leads to the fact that 95% of the heat flux reaching the AN through the thermal insulation layer is removed along P and the layers of adsorbent in contact with the surfaces P, the screen and the vessel are intensively cooled. 2 3. p. F-ly, 3 ill. five

Description

1one

Изобретение относитс  к криогенной технике , а именно к конструкци м криогенных резервуаров, предназначенных дл  хранени , транспортировки и выдачи потребителю криопродуктов.The invention relates to cryogenic engineering, in particular, to designs of cryogenic tanks intended for the storage, transportation and distribution of cryogenic products to the consumer.

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности за счет снижени  испар емости криопродукта вследствие теплоприто- ков извне.The aim of the invention is to increase the economics by reducing the evaporation of the cryoproduct due to heat gains from the outside.

На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый криогенный резервуар; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.FIG. 1 schematically presents the proposed cryogenic tank; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 2

Криогенный резервуар содержит наружный корпус 1 и рас1ме.денный в нем с образованием теплоизол ционной полости 2 внутренний сосуд 3, на внешней поверхности которого расположен заполненный адсорбентом 4, адсорбционный насос 5, снабженный периферийными теплопроводными рами 6, соединенным с ними газопроницае-, мым экраном 7 и нагревателем 8. Резервуар дополнительно содержит защитный козырек 9, закрепленный с тепловым контактом на ребрах 6 эквидистантно экрану 7, и патрубки 10, сообщающие пространство между экраном 7 и козырьком 9 с теплоизол ционной полостью 2, а адсорбционный насос 5 снабжен центральными теплопровод щими ребрами 11. Часть нагревател  8 размещена на внешней поверхности периферийных ребер 6 по всему контуру адсорбционного насоса 5, а часть - на поверхности центральных ребер 11. Обе части нагревател  8 закреплены с тепловым контактом на ребрах 6 и 11 и внешней поверхности внутреннего сосуда 3. Внешн   поверхность защитного козырька 9 снабжена слоем 12 теплоизол ции,.а его внутренн   поверхность полирована. Рассто ние между периферийными ребрами 6 и центральными ребрами 11 выбираетс  из услови The cryogenic tank contains an outer casing 1 and an internal vessel 3, which is formed therein to form a heat-insulating cavity 2, on the outer surface of which there is an adsorbent pump 5 filled with adsorbent 4, equipped with peripheral heat-conducting rails 6 connected to them by a gas-permeable screen 7 and a heater 8. The tank additionally contains a protective visor 9 fixed with thermal contact on the ribs 6 equidistant to the screen 7, and nozzles 10, communicating the space between the screen 7 and the visor 9 with the thermal insulation 2, and the adsorption pump 5 is provided with central heat-conducting fins 11. A part of the heater 8 is placed on the outer surface of the peripheral fins 6 along the entire contour of the adsorption pump 5, and some - on the surface of the central ribs 11. Both parts of the heater 8 are fixed with thermal contact on the edges 6 and 11 and the outer surface of the inner vessel 3. The outer surface of the protective visor 9 is provided with a layer of thermal insulation 12, and its inner surface is polished. The distance between the peripheral ribs 6 and the central ribs 11 is selected from the condition

I лI l

-1ЖГ  -1ZHG

4:four:

О5O5

сдsd

0505

;;

где 1 - рассто ние между ребрами;where 1 is the distance between the ribs;

Лэ-теплопроводность материала экрана 7;Le thermal conductivity of the material of the screen 7;

ХА -- теплопроводность адсорбента 4; бд - толщина экрана 7; бд - толщина сло  адсорбента 4. Криогенный резервуар работает следующим образом.XA - thermal conductivity of the adsorbent 4; bd - screen thickness 7; bd - the thickness of the layer of adsorbent 4. The cryogenic tank works as follows.

Внутренний сосуд 3 заполн етс  крио- продуктом и стенки сосуда 3 приобретают температуру, соответствующую температуре криопродукта. Вследствие хорощей теплопроводности материалов периферийных и центральных ребер б и 11 и газопроницаемого экрана 7 они достаточно быстро охлаждаютс  до температуры криопродукта. Одно.- временно происходит охлаждение адсорбента 4, который находитс  в изотермической полости, образованной ребрами 6 и 11, экраном 7 и стенкой сосуда 3. При этом слои адсорбента 4, контактируюш.ие с поверхност ми ребер 6 и 11 экрана 7 и сосуда 3 охлаждаютс  интенсивнее, чем внутренние слои и сразу вступают в работу по адсорбции газов , наход щихс  в теплоизол ционной полости 2 резервуара. Эти газы из полости 2 через патрубки 10, размер которых пoдбиpaJ етс  из услови  обеспечени  необходимой быстроты откачки теплоизол ционной полости 2, поступают в полость, образованную экраном 7 и защитным козырьком 9, а оттуда через газопроницаемый экран 7 - к адсорбенту 4. Тепловое излучение со стороны наружного корпуса 1 не проникает в полость между экраном 7 и козырьком 9, а также не оказывает вли ни  на температуру козырька 9, охлаждаемого при помощи ребер 6, и закрытого слоем 12 теплоизол ции. Полировка внутренней поверхности козырька 9 способствует исключению теплопритоков со стороны козырька 9, имеющего температуру, несколько превыщающую температуру экрана 7. Выполнение услови  выбора рассто ни  между ребрами 6 и 11 приводит к тому , что 95% теплового потока, достигающего адсорбционного насоса 6 через тепло- слой изол ции, отводитс  по ребрам 6 и 11, а не через слой адсорбента 4. Это обеспечивает такие услови  работы адсорбента 4, которые практически не вли ют на адсорбционные характеристики с точки зрени  максимального использовани  потенциальных возможностей адсорбента.The inner vessel 3 is filled with a cryogenic product and the walls of the vessel 3 acquire a temperature corresponding to the temperature of the cryoproduct. Due to the good thermal conductivity of the materials of the peripheral and central ribs b and 11 and the gas-permeable screen 7, they are cooled rather quickly to the temperature of the cryoproduct. At the same time, the adsorbent 4 is cooled, which is located in the isothermal cavity formed by the fins 6 and 11, the screen 7 and the wall of the vessel 3. At the same time, the layers of the adsorbent 4 contacting the surfaces of the fins 6 and 11 of the screen 7 and the vessel 3 are cooled more intensively than the inner layers and immediately begin to work on the adsorption of gases in the heat-insulating cavity 2 of the reservoir. These gases from the cavity 2 through the nozzles 10, the size of which is determined by the condition of ensuring the necessary speed of pumping out the heat-insulating cavity 2, enter the cavity formed by the screen 7 and the protective visor 9, and from there through the gas-permeable screen 7 to the adsorbent 4. Heat radiation with the sides of the outer casing 1 do not penetrate into the cavity between the screen 7 and the visor 9, and also does not affect the temperature of the visor 9 cooled with the help of fins 6 and covered with a layer 12 of thermal insulation. Polishing the inner surface of the visor 9 contributes to the elimination of heat inflows from the visor 9, which has a temperature slightly higher than the temperature of screen 7. The fulfillment of the condition for choosing the distance between the fins 6 and 11 leads to the fact that 95% of the heat flux reaching the adsorption pump 6 through the thermal layer insulation is removed along the edges 6 and 11, and not through the layer of adsorbent 4. This ensures that the conditions of operation of the adsorbent 4, which practically do not affect the adsorption characteristics from the point of view of maximum use The potential of the adsorbent.

В процессе эксплуатации резервуара адсорбент поддерживает требуемое давление в теплоизол ционной полости.During tank operation, the adsorbent maintains the required pressure in the heat-insulating cavity.

При регенерации адсорбента 4 криопро- дукт из резервуара сливаетс  и прогрев насоса 5 осуществл етс  при помощи нагревател  8 (электрического или выполненного в виде змеевика дл  подачи греющего газа).When the adsorbent 4 is regenerated, the crying product from the tank is drained and the heating of the pump 5 is carried out using a heater 8 (electric or made in the form of a coil for supplying heating gas).

Предлагаемое расположение частей нагревател  8 обеспечивает прогрев адсорбента 4 путем теплообмена с поверхност ми ребер 6 и 11, сосуда 3 и экрана 7, т. е. в услови х , аналогичных услови м охлаждени  при работе. Этот факт имеет положительное зна- чение, поскольку слои адсорбента 4, вступающие в первую очередь в работу при охлаждении , наиболее интенсивно прогреваютс  и соответственно эффективнее регенерируютс .The proposed arrangement of parts of the heater 8 provides heating of the adsorbent 4 by heat exchange with the surfaces of the fins 6 and 11, the vessel 3 and the screen 7, i.e. under conditions similar to the cooling conditions during operation. This fact is positive, since the layers of the adsorbent 4, which come to work primarily during cooling, are heated most intensively and are accordingly more efficiently regenerated.

Кроме того, данное размещение нагревател  8 позвол ет достигнуть и еще одной ц,ели - технологичности, котора  заключаетс  в освобождении внутренней полости насоса , где размещаетс  адсорбент от нагре- с вательного устройства. В известных конструкци х резервуаров нагреватель занимает часть объема адсорбционного насоса, затрудн   процесс засыпки адсорбента при монтаже резервуара. В данном случае насос свободен « засыпка адсорбента не составл -- 0 ет труда.In addition, this placement of the heater 8 makes it possible to achieve one more centrifuge, the spruce — processability, which consists in emptying the internal cavity of the pump, where the adsorbent is placed from the heating device. In the known tank designs, the heater takes up part of the volume of the adsorption pump, making it difficult for the adsorbent to backfill when mounting the tank. In this case, the pump is free; backfilling of the adsorbent was not - 0 em labor.

Улучщение процесса регенерации адсорбента дает возможность увеличить ресурс его работы и в целом увеличить рабочий цикл резервуара между регенераци ми адсорбента . В результате за полный период эксплуа- тации резервуара слив криопродукта дл  регенерации ;южет проводитьс  реже, что обуславливает снижение потерь криопродукта на испар емость при последующей заправке «теплого резервуара. Кроме того, 30 повыщение адсорбционных характеристик адсорбента вследствие хорощей регенерации, а также организаци  подвода газа к адсорбенту без дополнительных теплопритоков к нему, позвол ет поддерживать в теплоизол ционной полости ррэервуара более высокий 35 вакуум и тем самым снизить испар емость криопродукта в процессе эксплуатации резервуара .Improving the process of regeneration of the adsorbent makes it possible to increase the resource of its work and, in general, to increase the working cycle of the tank between the regenerations of the adsorbent. As a result, for the full period of operation of the reservoir, the drain of the cryoproduct for regeneration is more rare; it leads to a reduction in the loss of the cryoproduct for evaporation during subsequent filling of the "warm reservoir." In addition, 30 increasing the adsorption characteristics of the adsorbent due to the good regeneration, as well as organizing the supply of gas to the adsorbent without additional heat leakage to it, allows maintaining a higher 35 vacuum in the heat insulating cavity and thereby reducing the evaporation of the cryoproduct during the tank operation.

Предлагаема  расчетна  формула дл  определени  рассто ни  между ребрами получена , на основании рассмотрени  баланса тепловых потоков, отводимых охлаждаемой стенкой резервуара через экран, ребра и слой адсорбента.The proposed calculation formula for determining the distance between the fins is obtained on the basis of considering the balance of heat fluxes discharged by the cooled wall of the tank through the screen, the fins and the layer of adsorbent.

При превыщении расчетного предела удельна  емкость адсорбента резко падает, а поэтому увеличение рассто ни  между реб- рами более расчетной величины приводит к резкому снижению удельной емкости адсорбента и, соответственно, к повыщению остаточного давлени  в теплоизол ционной полости , а это пр мым образом сказываетс  50 на теплопритоках к внутреннему сосуду, росту этих теплопритоков и увеличению испар емости криопродукта, т. е. к его потер м. Таким образом, обеспечива  необходимое рассто ние между ребрами в совокупности с конструктивными особенност ми предла- 55 гаемого резервуара, основна  цель предлагаемого изобретени  достигаетс  - повышаетс  экономичность вследствие снижени  потерь криопродукта.When the calculated limit is exceeded, the specific capacity of the adsorbent drops sharply, and therefore an increase in the distance between the ribs of more than the calculated value leads to a sharp decrease in the specific capacity of the adsorbent and, accordingly, to an increase in the residual pressure in the heat-insulating cavity, which directly affects 50 na. inflows to the inner vessel, growth of these inflows and increase in evaporation of the cryoproduct, i.e., to its loss. Thus, providing the necessary distance between the fins in conjunction with the construction the main features of the proposed reservoir, the main objective of the invention is achieved - the efficiency is increased due to the reduction of the loss of the cryoproduct.

Claims (3)

1. Криогенный резервуар, содержащий наружный корпус, внутренний сосуд с теплоизол ционной полостью между ними и криогенный насос, размещенный на внещней поверхности внутреннего сосуда, имеющий периферийные теплопроводные ребра, газопроницаемый экран и нагреватель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности за счет снижени  испар емости крио- продукта, он снабжен теплозащитным козырьком , установленным снаружи газопроницаемого экрана эквидистантно ему и имеющим тепловой контакт с внутренним сосудом, патрубками, сообщающими пространство между козырьком и экраном с теплоизол ционной полостью, адсорбционный насос снабжен центральными теплопроводными ребрами и секции нагревател  имеют теп01. A cryogenic tank containing an outer casing, an inner vessel with a heat-insulating cavity between them, and a cryogenic pump placed on the outer surface of the inner vessel, having peripheral heat-conducting fins, a gas-permeable screen and a heater, characterized in that, in order to increase efficiency by reducing evaporability of the cryogenic product, it is equipped with a heat shield installed outside the gas-permeable screen equidistant to it and having thermal contact with the inner vessel, branch pipes, I report the space between the visor and the heat insulating cavity screen, the adsorption pump is equipped with central heat-conducting fins and the heater sections have a heat , , ловой контакт с внутренним сосудом, внешней поверхностью периферийных ребер и поверхностью центральных ребер.contact with the inner vessel, the outer surface of the peripheral ribs and the surface of the central ribs. 2.Сосуд по п. 1, отличающийс  тем, что внешн   поверхность козырька выполнена теплоизолированной, а внутренн   - полированной .2. The vessel according to claim 1, wherein the outer surface of the visor is thermally insulated, while the internal surface is polished. 3.Резервуар по п. 1, отличающийс  тем, что рассто ние между периферийными и центральными ребрами определ етс  из неравенства3. A reservoir according to claim 1, characterized in that the distance between the peripheral and central edges is determined from the inequality ,МА QK , MA QK где 1 - рассто ние между ребрами;where 1 is the distance between the ribs; Я,э - теплопроводность материала экрана; бз - толщина экрана; 5д - толщина сло  адсорбента; АЛ - теплопроводность материала ад- сопбента.I, e - thermal conductivity of the screen material; bz - screen thickness; 5d - the thickness of the layer of adsorbent; AL is the thermal conductivity of the ad-sopbent material. ±± (иё.2(eo.2 6 -б6-b сри.ЗSri.H
SU874242622A 1987-03-20 1987-03-20 Cryogenic reservoir SU1465674A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874242622A SU1465674A1 (en) 1987-03-20 1987-03-20 Cryogenic reservoir

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874242622A SU1465674A1 (en) 1987-03-20 1987-03-20 Cryogenic reservoir

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1465674A1 true SU1465674A1 (en) 1989-03-15

Family

ID=21303351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874242622A SU1465674A1 (en) 1987-03-20 1987-03-20 Cryogenic reservoir

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1465674A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534674C2 (en) * 2009-10-29 2014-12-10 Акер Инжиниринг & Текнолоджи Ас Container support

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Криогенное оборудование. Каталог. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1985, с. 87-90. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534674C2 (en) * 2009-10-29 2014-12-10 Акер Инжиниринг & Текнолоджи Ас Container support

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1236310A (en) Machine for making ice-cream and similar cold products, with a removable freezing container
SU1465674A1 (en) Cryogenic reservoir
JPS5952796B2 (en) Insulation device for reactor main vessel
US3664769A (en) Hermetically enclosed small refrigerating machine
FR2307237A1 (en) Heat exchanger for cooling gases - with means of absorbing and returning excess cold, preventing cooling surfaces frosting
ITMI960844U1 (en) EMBROIDERED EVAPORATOR REFRIGERATOR WITH ICE PRODUCER
KR20160002481U (en) Ice Stick Machine
CN210195864U (en) Expansion kettle
KR19980026580A (en) Cooling water tank of water purifier cooling system
SU594392A1 (en) Vessel for storing cryogenic liquid
KR200456349Y1 (en) Cold and hot water dispenser with dual pipe
CN207831747U (en) A kind of high-efficiency insulated ice machine
SU1000665A1 (en) Vessel for storing cryogenic liquid
JP3657668B2 (en) Beverage cooler
RU99115938A (en) COLD ACCUMULATION DEVICE
SU918724A1 (en) Continuous-action absorption cryogenic refrigerator
CN214662382U (en) Novel electromagnetic coil for control valve
SU1017889A1 (en) Chamber for freezing biological objects
CN207299710U (en) A kind of temperature control unit cabinet and conduction oil temperature control unit
CN215810394U (en) Heat preservation device
US2617271A (en) Refrigerating system with downwardly evaporating secondary circuit
US1692792A (en) Cabinet for ice cream and the like
RU2078176C1 (en) Power saving hydraulic tank
SU533757A1 (en) Turbomolecular Vacuum Pump
US2060653A (en) Refrigerator evaporator