SU283251A1 - Сосуд для хранения криогенных жидкостей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к холодильной техйике и касаетс  конструкции сосудов, предназиачеиных дл  хранени  криогенных жидкостей .

Дл  длительного хранени  криогенных жидкостей целесообразно переводить их в переохлажденное состо ние, так как в этом случае при подводе тепла повышаетс  лишь температура жидкости, а испарени  ее не наблюдаетс .

Известен сосуд дл  хранени  криогенных жидкостей, содержаищй теплоизолированную емкость и систему дл  переохлаждени  хранимой жидкости, включающую откачной вакуумный агрегат, соединеииый с внутренней полостью емкости. Однако в таком сосуде невозможно осуш,ествить переохлал дение криогенной жидкости без уменьшени  давлени  в емкости, что но услови м прочности влечет за собой увеличение толщины стенок Н, следовательно, веса емкости. Кроме того, при хранении, например, жидкого водорода возникает опасность образовани  горючей воздушно-водородной смеси в результате иодсоса атмосферного воздуха сквозь неплотности в емкости.

гаетс  тем, что система переохлаждени  вынолиена в виде расположенной в жидкости ниже ее зеркала вакуумируемой замкнутой оболочки из пористого материала. Виутренн   полость оболочки соединена нрн номощи трубопроводов, снабженных занорными вентил ми , с атмосферой, с откачным вакуумным агрегатом, например, вакуумным насосом, и с внутренней полостью герметичной емкости

выще зеркала жидкости.

Па чертеже изображена схема установки дл  хранени  криогенных жидкостей, в состав которой входит предложенный сосуд.

Установка содержит сосуд 1, снабжениый теплоизол цией 2, замкнутую оболочку 3 из пористого .материала, виутреии   полость которой трубопроводами 4, 5 и 6 через запорные клапаны 7, 8, 9 соединена соответственно

с атмосферой, с полостью над зеркалом жидкости и с вакуумиым иасосом (или эл ектором ) 10.

Установка включает баллон 11 со сжатым газом, газовые редукторы 12, 13 и сосуд 14

с теплоизол цией 15 дл  подпитки сосуда / криогенной жидкостью. Сосуд 14 трубопроводами 16, 17, 18 соединен соответственно с баллоном // сжатого газа, с сосудом / и с атмосферой через занорные клапаны 19, 20, 21, 22 н ющие при повышении давлени  сосуды / тл 14 с атмосферой. Установка дл  хранени  криогенных жидкостей работает следующим образом. Сосуд / по трубопроводу 17 с запорным клапаном 21 заполн ют криогенной жидкостью таким образом, чтобы уровень жидкости был выше пористой оболочки 3 (контроль уровн  -может осуществл тьс  с помощью , например, уровнемера, не показанного на чертеже). Выдавливание жидкости из сосуда 14 в сосуд / производ т за счет наддува в сосуд 14 сжатого газа из баллона 11 при открытии запорного клапана 19. Регулировку давлени  газа при этом производ т газовым редуктором 13, а избыточное давление испарившейс  л идкости сбрасывают из сосуда/в атмосферу при помощи предохранительного клапана 23. В процессе заполнени  сосуда 1 криогенной жидкостью внутренн   полость оболочки 3 может оказатьс  также заполненной жидкостью . Поэтому перед началом переохлаждени  криогенной жидкости в сосуде / необходимо удалить жидкость из полости оболочки 3. Дл  этого открывают запорные клапаны 7 и 8 и под действием перепада давлени  между газом наддува, поступающего при открытии запорного клапана 20 из баллона 11 в полость под зеркалом в сосуде 1, и атмосферой жидкость сливаетс  из полости оболочки 5 в дренаж, и вместо жидкости полость заполн етс  газом наддува. Регулирование давлени  газа наддува осуществл ют редуктором 12 и предохранительным клапаном 23. После слива жидкости из полости оболочки 5 клапаны 7 и 8 закрывают, включают вакуумный насос 10 и открывают запорный клапан 9. При этом в полости оболочки 3 создаетс  разрежение. Жидкость, просочившайс  через капилл ры пористого материала оболочки 5, испар етс , пары ее по трубопроводу 6 с клапаном 9 отсасываютс  вакуумным насосом 10 и выбрасываютс  в атмосферу. При испарении жидкости снимаетс  тепло со стенок оболочки 5 и от примыкающего к ним сло  криогенной жидкости. Охлажденна  жидкость из-за уменьщени  удельного объема опускаетс  в нижнюю часть сосуда 1, а на ее место в оболочке 3 поднимаетс  «тепла  жидкость. Таким образом за счет естественной конвекции происходит выравнивание температуры и переохлаждение всего объема жидкости в сосуде 1. Чтобы уровень жидкости в сосуде 1 не понижалс  за счет уноса паров части испаривщейс  жидкости вакуумным насосом 10, в сосуд / периодически подают жидкость из сосуда 14, открыва  при подпитке запорный клапан 21. По достижении необходимого уровн  жидкости в сосуде 1 клапан 21 закрываетс . Предмет изобретени  Сосуд дл  хранени  криогенных жидкостей, содержащий теплоизолированную емкость и систему дл  переохлаждени  жидкости, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  переохлаждени  при поддержании посто нного давлени  в емкости, систе.ма дл  переохлаждени  выполнена в виде номещенной в жидкость замкнутой оболочки из пористого материала , внутренн   полость которой соединена при помощи трубопроводов с запорными клананами с атмосферой, с вакуумом и с внутренней полостью емкости.

19

в атмосдхру