SU1695028A1 - Теплоизол ци криогенных емкостей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области криогенной техники и позвол ет повысить эффективность изол ции на основе пенопла- стов Это достигаетс  тем, что в теплоизол ции состо щей из двух слоев пенопласта, каждый из которых покрыт герметиком, в первый, прилегающий к емкости слой с распределенным адсорбентом введен оптически мало прозрачный подслой из металлизированного сетчатого материала, например из металлизированной стеклоткани . 1 з.п.ф-лы, 4 ил

Description

Изобретение относитс  к технике низких температур, в частности к тепловой защите криогенных емкостей.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности изол ции путем снижени  теплопритока излучением при сохранении прочностных характеристик, т.е. жесткой св зи самой изол ции с поверхностью изолируемого объекта.

На фиг. 1 изображена предлагаема  теплоизол ци , общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1.

Теплоизол цию нанос т на стенку емкости 1 и она состоит из двух слоев 2 и 3 пенопласта, на каждый из которых нанесен слой герметика 4 и 5, представл ющего собой материал слабопроницаемый дл  газа, например лавсанова  пленка, сдублированна  е алюминиевой фольгой. Первый, прилегающий к емкости слой пенопласта 2 с распределенным по его объему микродисперсным адсорбентом 6, например активированным углем с размером частиц от дес ти до сотен микрон, содержит оптически мало прозрачный подслой, снижающий

тепловое излучение в результате экранировани  в несколько раз и выполненный из двух сетчатых экранов.

Первый из сетчатых экранов 7, выполненный дл  уменьшени  теплопередачи по твердому телу из неметаллизированной сетки и ограничивающий оптически малопрозрачный подслой, приклеиваетс  на стенку емкости слоем кле  8 Второй сетчатый экран 9 жестко св зан с первым сетчатым экраном на участках 10. На участках 11 между сетчатыми экранами установлены отражающие экраны 12.

Участки 11 равномерно распределены по поверхности емкости, череду сь с участками 10. Экран 9 выполнен из крупнопористой металлизированной сетки, представл ющей собой сетчатый материал с напыленным на поверхности волокон образующих ее, тонким микронным слоем отражающего материала, например алюмини , серебра и т.п.

Экраны 12 также выполнены из крупнопористой или мелкопористой или чередующихс  одна с другой металлизированных сеток, например, стеклоткани или стекловосл

с

Os О

СЛ

о

ю

00

локна. Подслой (фиг. 2) пронизан пористой структурой пенопласта, где поры 13 - газовые включени  в структуре, а стенки 14 пор представл ют каркас пенопласта.

Структура изол ции на участке 10 (фиг. 3) состоит из двух крупнопористых сетчатых экранов: экрана 7, жестко св занного с поверхностью емкости 1, и экрана 9, жестко св занного с экраном 7 на данном участке. Экраны также пронизываютс  структурой пенопластовой изол ции с адсорбентом 6.

В частном случае оптически малопрозрачный подслой может быть выполнен и из двух сетчатых экранов по всей изолируемой поверхности.

Дл  выполнени  требований по обеспечению с одной стороны жесткой прочной св зи изол ции с поверхностью емкости и с другой стороны увеличением числа отражающих экранов-сеток дл  снижени  теплопередачи излучением предложена конструкци  изол ции с чередующимис  участками 10 и 11. На участках 10 обеспечиваетс  гарантированна  прочна  св зь структуры изол ции с поверхностью емкости , но в силу малого числа отражающих экранов 7 эти участки недостаточно эффективны с точки зрени  снижени  теплоприто- ка излучением. На участках 11 расположено большее число отражающих экранов в виде сеток, однако эти участки могут в частном случае же не полностью пронизыватьс  структурой изол ции с адсорбентом б, как это показано на фиг. 4, где пунктир - граница проникновени  структуры изол ции в сетчатый подслой. Глубина проникновени  структуры изол ции 2 в подслой определ етс  текучестью исходной смеси пенопласта при вспенивании. Участки 11 могут иметь и форму круга, и форму пр моугольника с предпочтительным соотношением их общей площади как 1:1 при равномерном расположении.

Устройство работает следующим образом .

При заправке емкости 1 криогенной жидкостью происходит захолаживание изол ции и в ней устанавливаетс  распределение температур, соответствующее тепловым характеристикам изол ции. Про-, цесс захолаживани  сопровождаетс  снижением давлени  остаточных газов в порах пенопласта как за счет конденсации, затвердевани  остаточного газа, так и за счет поглощени  его частицами адсорбента 6, размещенного равномерно по всему объему первого, прилегающего к емкости сло  2 пенопласта. Это снижение давлени  до значений мм рт.ст. приводит к тому, что теплопередача остаточным газом уменьшаетс  в дес тки и сотни раз. Существенно снижаетс  и теплопередача, обусловленна  теплопроводностью и контактами материалов изол ции.

Дл  повышени  эффективности пенопластовой изол ции в рассмотренных услови х и предназначен оптически малопрозрачный подслой, выполненный из двух сетчатых экранов, между которыми на

0 отдельных, равномерно распределенных по поверхности емкости участках, установлены отражающие экраны, выполненные из металлизированной сетки.

Исследовани  показали, что эффек5 тивна  теплопроводность изол ции из металлизированных пористых материалов в вакууме всего в 3-4 раза ниже, чем эффективность слоистовакуумной изол ции.

Введение частиц адсорбента в первый

0 слой изол ции способствует и поглощению диффундирующих в него через герметик газов с наружных, относительно теплых слоев изол ции, где давление остаточных газов выше и достигает в порах наружных слоев 1

5 эта. Дл  снижени  диффузии газов и особенно влаги в изол цию из атмосферы предназначен как раз второй, наружный слой герметика В св зи с тем, что адсорбент эффективно работает до 77К, толщина сло 

0 изол ции с адсорбентом должна выбиратьс  исход  из обеспечени  на его тепловой границе температур близких к 77К.

Регенераци  адсорбента может осуществл тьс  известными способами. В случае

Claims (1)

1. 5 длительного периода работы изол ции, например , в стационарных наземныхуслови х, когда происходит полное насыщение адсорбента, предлагаема  изол ци  при сохранении лучших адгезионных характеристик по своим теп0 ловым свойствам работает как обычна  пенопластова  изол ци  с несколько меньшим теплопритоком за счет излучени . Формула изобретени  1, Теплоизол ци  криогенных емкостей,

   5 содержаща  два сло  пенопласта на каждый из которых нанесен герметик, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности за счет снижени  теплопри- тока излучением при сохранении прочно0 стных характеристик, слой, примыкающий к емкости, содержит равномерно распределенный мелкодисперсный адсорбент и оптически малопрозрачный подслой, выполненный из двух сетчатых экранов,

   5 между которыми на равномерно распределенных по поверхности емкости участках установлены отражающие экраны, при этом первый из сетчатых экранов выполнен из крупнопористой сетки, например из стеклоткани , и жестко св зан с поверхностью емкости , а второй жестко св зан с первым в промежутках между участками с отражающими экранами и выполнен из металлизированной крупнопористой сетки, например из металлизированной стеклоткани

   2 Теплоизол ци  по п. 1,отличающа  с   тем, что отражающие экраны выполнены из металлизированной сетки, например из металлизированной стеклоткани ипи стекловуали.

   8

   2 22 2222222220

   Фиг.1

   6-5

   Фиг.З

   ФивЛ