Криогенный резервуар

 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при хранении , выдаче и транспортировке жидких криопродуктов. Изобретение позволяет 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 теплоизоляцией, верхняя кромка которой расположена ниже ее верхней части , патрубки сосуда и оболочки соедиь:ены между собой, а отверстия 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 отверстиями, установленным на внутренней стенке сосуда в его верхней части. Во всех режимах работы обеспечивается равномерное захолаживание (равнотемпературность) стенки сосуда. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 17 С 3 02 (Erat,:P 11

Цт (т,,-;,,,с:. Д

Е,..;Б; .1О,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4104275/23-26 (22) 11.08.86 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (72) В. Г. Сабельников, Г. А. Степанов, В. К. Железняков и Б. Н. Фомин (53) 621.59 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1139923, кл. F 17 С 3/00, 1980. (54) КРИОГЕННЫЙ РЕЗЕРВУАР (57) Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при хранении, выдаче и транспортировке жидких криопродуктов. Изобретение позволяет уменьшить металлоемкость и повысить,,надежность.

Резервуар содержит кожух, сосуд с нижним и верхним патрубками, установленную в нем оболочку с открытой нижней частью, верх„„SU„„1453112 A 1 ним патрубком и наружными i.îðèçîíòàëbными „ i орами с о1 нерйияь:и. Ооо.1очкгг снабжена теплоизоляцией. в "рхняя кромка которой расположена ниже ее верхней части, патрубки сос1да и ооолочкн соединены между собой, а отверстия в ребрах размещены равномерно. Верхний патрубок вертикального и сферического сосудов снабжен рассекателем потока в виде горизонтальной тарелки с радиальными перегородками, а верхний патрубок горизонтагп,ного сосуда — коллектором с отверстиями, установленным на внутренней стенке сосуда р его верхней части. Во всех режимах работы обеспечивается равномерное захолаживание (равнотемпературность) стенки сосуда.

2 з.п. ф-лы, 11 ил.

1453112

20

Формула изобретения

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при хранении, выдаче и транспортировке жидких криопродуктов.

Цель изобретения — уменьшение металлоемкости и повышение надежности.

На фиг. 1 представлен вертикальный резервуар, продольный разрез; на фиг. 2— то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — горизонтальный резервуар, продольный разрез; на фиг . 4 — то же, поперечный разрез; на фиг. 5 — разрез А — А на фиг. 3; на фиг. 6 — узел I «а фиг. 3; на фиг. 7— разрез Б — Б на фиг. 4; на фиг. 8 — сферический резервуар, продольный разрез; на фиг. 9 — узел II на фиг. 8; на фиг. 10— разрез  — В на фиг. 9; на фиг, 11 — разрез

à — Г на фиг. 8.

Резервуар содержит вакуумированный кожух 1, сосуд 2, установленную внутри него оболочку 3 с открытой нижней частью, теплоизоляцию 4 на внутренней поверхности оболочки, наружные горизонтальные ребра 5, перекрывающие 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 теплоизоляции. Горизонтальные ребра имеют равномерно распределенные отверстия 15.

Горизонтальный резервуар снабжен горизонтальным коллектором 16 с отверстиями 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.

Резервуар работает следующим образом.

В начальной стадии заполнения криопродуктом (в режиме захолаживания) жидкость подают одновременно через клапан 11 и патрубок 10 в нижнюю зону сосуда и через клапан 8 и патрубок 7 в полость 6, при этом образующийся 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 растекается по отверстиям и омывает всю внутреннюю поверхность сосуда, обеспечивая его равномерное захолаживание.

По достижении жидкостью уровня нижней кромки обечайки (сосуд практически захоложен) клапан 8 открывают полностью.

По достижении номинального уровня жидкости в оболочке клапаны 8, 11 и 13 закрывают.

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

Преобладающая доля внешнего теплопритока поступает через стенку сосуда к криопродукту, находящемуся в полости 6, в то время как основная масса хранимого криопродукта, находящегося в оболочке 3, частично теплоизолирована слоем теплоизоляции. Вследствие этого жидкость в полости

6 кипит и в виде пара выходит в атмосферу через клапан 9, при этом пар омывает верхнюю часть сосуда, поддерживая ее в холодном состоянии. В результате прогрева основной массы жидкости в паровой полости оболочки 3 медленно растет давление, жидкость вытесняется в полость 6, поднимается до верхней неизолированной части оболочки и конденсирует пар, тем самым снижая давление в оболочке. Уменьшение давления приводит к понижению уровня жидкости в полости 6.

Следовательно, в режиме хранения устанавливается 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 испарителя (который может быть установлен на отводе патрубка 10) подают через патрубок

12 в верхнюю (паровую) полость оболочки

3. Жидкость вытесняется через полость 6, патрубок 7 и клапан 8, при этом стенка сосуда омывается охлаждающей жидкостью. Теплоизоляции на поверхности оболочки 3 препятствует конденсации газа наддува и прогреву выдаваемой жидкости.

Когда жидкость в резервуаре достигнет нижней кромки оболочки 3, по сигналу датчика уровня открывается клапан ll, закрывается клапан 8 и оставшаяся жидкость (5 — 10О общего объема) выдается через нижний патрубок 10. Это переключение предотвращает попадание в трубопровод выдачи газа наддува.

Таким образом, предложенный резервуар обеспечивает равномерное захолаживание (равнотемпературность) стенки сосуда на криогенном уровне во всех режимах работы, что позволяет использовать низкотемпературное упрочнение материала сосуда, уменьшить его металлоемкость и повысить надежность конструкции.

1. Криогенный резервуар, содержащий кожух, сосуд с нижним и верхним патрубками, установленную в нем оболочку с открытой нижней частью, верхним патрубком и наружными горизонтальными ребрами с отверстиями, отличающийся тем, что, с целью уменьшения металлоемкости и повышения

1453112

ГаЗО 4ы

Б

Заполнение йг®ча

3 надежности, оболочка снабжена теплоизоляцией, верхняя кромка которой расположена ниже ее верхней части, патрубки сосуда и оболочки соединены между собой, а отверстия в ребрах размещены равномерно.

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

3. Резервуар по и. 1, отличающийся тем, что верхний патрубок сосуда снабжен коллектором с отверстиями, установленными на внутренней стенке сосуда в его верхней части.

1453!12

1453112

Заложен

8aiouva

1453112

Фдвмеюг дмдачи

l Г

Составитель А. Берлин

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 7157I31 Тираж 431 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1133035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4