Устройство для бездренажного хранения жидких газов

 

Изобретение относится к криогенной технике и предназначено для повышения эффективности хранения и экономии жидких газов, преимущественно водорода, путем барботирования охлажденным водородом . Для этого устройство снабжено двумя переключающимися емкостями, заполненными гидридом металла, и двухполосным теплообменником, установленными на линии сброса паров из сосуда с жидким водородом , при этом одна полость теплообменника подключена к линии и к емкостям, а другая полость - к барботеру и емкости. Жидкий водород, испаряющийся в сосуде, поглощается в емкостях, поддерживая этим заданное давление в сосуде, а затем накопившийся водород из емкостей подается через вторую полость теплообменника в барботер и используется для борьбы с температурным расслоением жидкости в сосуде. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F t7 .С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ-И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4751009/26 (21) 23,10.89 (46) 07.05.92. Бюл. N 17 (71) Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им. 40-летия Октября (72) Б.О.Белорусец, С.Е.Калугин, В.А.Лисицын, А.С.Николаев, П.Д.Панченко и B.Н.Уткин (53) 621.59(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 205041, кл. F 17 С 3/00, 1966, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗДРЕНАЖНОГО

ХРАНЕНИЯ ЖИДКИХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к криогенной технике и предназначено для повышения эффективности хранения и экономии жидких газов, преимущественно водорода, пуИзобретение относится к криогенной технике, в частности к хранению жидкого водорода, заполняющего сосуды Дьюара, стационарные и перевозимые хранилища, при его бездренажном хранении.

Целью изобретения является повышение эффективности и экономия водорода, На чертеже показано предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройство состоит из криогенного сосуда 1, размещенного в его нижней части средства для устранения стратификации криогенной жидкости в виде барботера 2, трубопровода 3 сброса паров из паровой полости сосуда 1, трубопровода 4 подачи и слива жидкого водорода в сосуд .1. Устройство снабжено двумя перекачивающимися емкостями 5 и 6, заполненными гидридом металла 7. Емкости 5 и 6 могут быть расположены, например, на внешней оболочке.. Ж 1732114 А1 тем барботирования охлажденным водородом. Для этого устройство снабжено двумя переключающимися емкостями, заполненными гидридом металла, и двухполосным теплообменником, установленными на линии сброса паров из сосуда с жидким водородом, и ри этом одна полость теплообменника подключена к линии и к емкостям, а другая полость — к барботеру и емкости, Жидкий водород, испаряющийся в сосуде, поглощается в емкостях, поддерживая этим заданное давление в сосуде, а затем накопившийся водород из емкостей подается через вторую полость теплообменника в барботер и используется для борьбы с температурным расслоением жидкости в сосуде. 1 ил. сосуда 1. На трубопроводе 3 сброса паров из сосудов 1 установлен двухполостной теплообменник 8, одна полость 9 которого по входу подключена к трубопроводу 3. а по выходу — к емкостям 5 и 6. Другая полость

10 теплообменника 8 по ходу соединена с емкостями 5 и 6, а по выходу — с барботером

2. Линия, соединяющая полость 10 с барботером 2, теплоизолирована. Взаимное переключение емкостей 5 и 6 выполнено с помощью трубопровода 11 с вентилем 12, трубопровода 13 с вентилем 14, трубопровода 15 с вентилем 16 и трубопровода 17 с вентилем 18, Емкости 5 и 6 имеют электронагреватели 19 и 20.

Устройство работает следующим образом, При бездренажном хранении жидкости в сосуде 1 все вентили закрыты, кроме вентиля, через который сбрасываются пары из

1732114

45

55 сосуда 1 в одну иэ переключающихся емкостей 5 и 6, например открыт вентиль 16, Следовательно, емкость 5 подготовлена к поглощению водорода гидридом металла 7, и в нее подаются паоы водорода. Изменение содержания водорода в металлогидриде приводит к изменению его магнитных свойств, что ведет к появлению сигнала, который с помощью усилителя фиксируется показывающим прибором(не показан), сила которого отградуирована в процентах от максимального количества водорода, поглощаемого гидридом (50-80ф). По достижении в сосуде 1 заданного предельного давления закрывают вентиль 16 и открывают вентили 12 и 18, а для протекания процесса десорбции в емкости 5 подводят к гидриду металла 7 тепло с помощью нагревателя 19. В результате водород из емкости

5 поступает в полость 10 теплообменника 8, охлаждается за счет теплообмена с отходящими из паровой полости сосуда 1 через полость

9 и поступающими в емкость 6 через вентиль 18 парами водорода и поступает в барботер 2, откуда происходит истечение газа в жидкий водород. Движение роя пузырей приводит к движению жидкости и ее перемешиванию, что позволяет выравнивать температуру по всему объему жидкости. Это вызывает конденсацию паров и снижение давления в сосуде 1. Изменение содержания водорода при его десорбции в емкости

5 также фиксируется показывающим прибором. Таким образом, одновременно с перемешиванием жидкости в сосуде 1 за счет подачи через барботер 2 охлажденных паров водорода из емкости 5 происходит накопление водорода в емкости 6, причем охлаждение барботируемого водорода ðîисходит в теплообменнике 8 путем теплообмена с парами, отходящими из паровой полости сосуда 1 и поступающими в емкость

5 6. По мере выдачи водорода из емкости 5 и накопления его в емкости 6, последние переключаются, для чего закрывают вентили

12 и 18 и открывают вентили 14 и 16.

Таким образом, применение изобрете10 ния позволит увеличить время бездренажного хранения жидкого водорода в криогенном резервуаре, поддерживая в нем заданное давление, а также эффективность хранения и уменьшить потери водорода пу15 тем барботирования в сосуд охлажденного водорода.

Экономический эффект от применения изобретения определяется увеличением вместимости резервуара в 1,3-1,5 раза, 20

Формула изобретения

Устройство для бездренажного хранения жидких газов, преимущественно водо25 рода, содержащее сосуд, размещенное в нем средство для устранения стратификации в виде барботера, подключенного к источнику паров, и трубопровод сброса паров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

30 повышения эффективности и экномиии водорода, источник паров выполнен в виде двух переключающихся емкостей с насадками из гидрида металла и двухполостного теплообменника, одна полость которого

35 входом подключена к трубопроводу сброса паров, а выходом — к емкостям, другая его полость входом подключена к емкости, а выходом — к барботеру.

1732114

71

Составитель В.Лисицын

Редактор О.Юрковецкая Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор М.Келемеш

Заказ 1572 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101