Сосуд для криогенной жидкости

 

Сущность изобретения: в сосуде для криогенной жидкости размещены гранулы твердого полимера, по отношению к которому криогенная жидкость является наполняющим растворителем. При взаимодействии с криогенной жидкостью твердый полимер переходит в желеобразное состояние и образует на поверхности жидкости теплоизолирующий слой, который устраняет разбрызгивание и расплескивание жидкости при транспортировке и заполнении сосуда, а также значительно уменьшает теплопритоки из газовой подушки на зеркало жидкости, что в целом значительно уменьшает испарение криогенной жидкости в сосуде. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к низкотемпературной технике и может быть использовано при создании сосудов для криогенных жидкостей.

Наиболее близким решением аналогичной технической задачи к предлагаемому изобретению является сосуд для криогенной жидкости, содержащий внешний и внутренний резервуары, разделенные слоем теплоизоляции, и помещенный во внутренний резервуар целиком или же частично ячеистый материал, инертный по отношению к транспортируемой жидкости, легкий, состоящий из открытых ячеек, проникающий по крайней мере частично в жидкость, оказывая таким образом тормозящее действие на ее движение.

Хотя данное устройство позволяет предотвратить расплескивание криогенной жидкости и тем самым уменьшает выкипание ее при заполнении и транспортировке сосуда за счет создания на поверхности жидкости слоя из легкого ячеистого материала, однако оно не позволяет в значительной мере уменьшить испарение криогенной жидкости в сосуде, так как в этом случае слой ячеистого материала не может создать на поверхности криогенной жидкости сплошного, упругого, теплоизолирующего покрытия, при движении сосуда на поверхности жидкости будут образовываться открытые участки, что приводит к увеличению теплопритоков из газовой подушки на зеркало жидкости.

Целью изобретения является уменьшение потерь криогенной жидкости.

Сущность изобретения заключается в том, что применение гранул твердого полимера во внутреннем резервуаре позволяет с высокой эффективностью устранить процесс интенсивного испарения криогенной жидкости в сосуде за счет взаимодействия ее с твердым полимером, по отношению к которому криогенная жидкость является наполняющим растворителем. В результате этого взаимодействия гранулы твердого полимера переходят в желеобразное состояние и образуют на поверхности жидкости теплоизолирующий слой. Указанный слой эффективно устраняет расплескивание криогенной жидкости при транспортировке, унос капель жидкости из-за барботажа при заполнении, а также значительно уменьшает теплопритоки из газовой подушки сосуда на зеркало жидкости, что в целом уменьшает испарение криогенной жидкости, а значит и уменьшает ее потери.

На чертеже схематически изображен предлагаемый сосуд для криогенной жидкости.

Сосуд состоит из внешнего резервуара 1 и внутреннего резервуара 2, которые разделены слоем теплоизоляции. Во внутренний резервуар 2 помещены гранулы 3 твердого полимера, образующие при взаимодействии с криогенной жидкостью теплоизолирующий слой 4.

Сосуд для криогенной жидкости работает следующим образом.

При заполнении сосуда криогенной жидкостью гранулы 3 твердого полимера при взаимодействии с криогенной жидкостью переходят в желеобразное состояние и образуют на поверхности жидкости упругий, сплошной, теплоизолирующий слой 4, который полностью устраняет разбрызгивание и расплескивание жидкости при транспортировке и заполнении сосуда. Слой 4 также в значительной мере уменьшает теплопритоки из газовой подушки сосуда в объем жидкости, так как он полностью закрывает зеркало жидкости и является теплоизолирующим. Все это в целом устраняет унос капель жидкости и уменьшает ее испарение, т. е. уменьшает потери криогенной жидкости в сосуде.

Таким образом, применение гранул твердого полимера, по отношению к которому криогенная жидкость, хранящаяся в сосуде, является наполняющим растворителем, позволяет устранить разбрызгивание и расплескивание жидкости при транспортировке и заполнении сосуда, а также значительно уменьшить теплопритоки из газовой подушки к зеркалу жидкости. Это дает ощутимый положительный эффект, заключающийся в уменьшении испарения криогенной жидкости, а значит и уменьшении ее потерь, что обеспечивает повышение технико-экономических характеристик устройств, потребляющих криогенные жидкости, и позволяет снизить требования к условиям транспортировки сосудов с криогенными жидкостями.

С наибольшим эффектом предлагаемое устройство может быть использовано в сосудах Дьюара, так как для его внедрения не требуется дополнительного оборудования.

Формула изобретения

1. СОСУД ДЛЯ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ, содержащий внешний и внутренний резервуары, разделенные слоем теплоизоляции, и помещенный во внутренний резервуар плавающий и проникающий по крайней мере частично в жидкость слой материала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь криогенной жидкости, материал выполнен из полимера, по отношению к которому криогенная жидкость, хранящаяся в сосуде, является наполняющим растворителем.

2. Сосуд по п. 1, отличающийся тем, что полимерный материал выполнен в виде твердых гранул.

РИСУНКИ

Рисунок 1