Способ вакуумирования теплоизоляционнойполости криогенных сосудов и трубопроводов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Социалистические

Реслублмк о»842332 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.06.78 .(21) 2626319/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

F 17 С 3/08

Гееударстееииый кемитет (53) УДК 621.59 (088.8) Опубликовано 30.06.81. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.06.81 ио делам иаебретеиий и етирытий

М. Г. Каганер и Ю. Н. Фетисов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВАКУУМИРОВАНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОР1

ПОЛОСТИ КРИОГЕННЫХ СОСУДОВ И ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к криогенному

Машиностроению и может быть использовано как при изготовлении сосудов и трубопроводов для хранения и транспортирования криогенных жидкостей, так и в других областях народного хозяйства.

Для хранения и транспортирования криогенных жидкостей применяют оборудование с вакуумируемой теплоизоляцией. Для длительного поддержания вакуума на внутреннем сосуде под изоляцией имеется камера с адсорбентом, охлаждаемым при заливке в сосуд криогенной жидкости. В пространстве между внутренним сосудом и кожухом размещена изоляция. Наиболее эффективной является вакуумно-многослойная изоляция.

Этот вид изоляции имеет оптимальные характеристики при давлении, меньшем 1 X

Х 10"4 мм рт.,ст., которое необходимо сохранить в течение всего периода эксплуатации сосуда, достигающего 10 лет.

Воздух, заполняющий изоляционную полость, может быть откачан за несколько часов. В действительности длительность вакуумирования изоляционной полости намного больше, так как изоляционные материалы и адсорбент содержат большие количества сорбированных газов и паров.

Для обеспечения вакуума, требуемого при эксплуатации изделий, необходимо удалить эти газы и снизить скорость газовыделения до допустимого минимума. Процесс удаления газов и паров из материалов, помещенных в изоляционной полости, является медленным. Его ускорение может быть достигнуто подогревом изделия для интенсификации выделения газов и увеличением скорости

16 откачки.

Известен способ вакуумирования теплоизоляционной г1олости путем откачки механическим. и диффузионным вакуумными насосами через вентиль, расположенных на наружном кожухе сосуда, и служащий для перекрытия вакуумной полости после окончания процесса вакуумирования (11.

При- существующем способе вакуумирование теплоизоляционных полостей производится в течение длительного времени, достигающего 15 сут и более, так как даже при наличии достаточной пропускной способности изоляции и коммуникаций вакуумного стенда узким местом является малое проходное сечение запорного вентиля на

842332 кожухе сосуда. Размеры вентиля определяются требованиями технической эстетики, а также габаритами и массой сосуда.

Если повышать скорость вакуумирования изоляции за счет увеличения пропускной способности изоляции, то при откачке сосу- 5 дов емкостью 150 л и более большая длительность откачки определяется малой пропускной способностью вентиля и, как следствие, малой скоростью откачки. Влияние скорости откачки на длительность откачки характеризуется отношением скорости откачки к объему откачиваемой полости, которое обычно не превышает 0,01 с . Установка же на криогенный сосуд вакуумного вентиля, обеспечивающего достаточно малую длительность откачки до требуемого вакуума, привела бы к увеличению габаритов сосуда на 20 — ЗОО/o и повышению стоимости сосуда на 15 — 20о/О

Цель изобретения — сокращение длительности процесса откачки теплоизоляционной полости криогенных сосудов и трубопроводов за счет увеличения скорости откачки.

Поставленная цель достигается тем, что перед основной откачкой проводят предварительную откачку с обеспечением отношения скорости откачки к объему откачиваемой полости не менее 0,05 с с после. дующим заполнением откачанной полости сухим газом до атмосферного давления.

Способ осуществляют следующим образом. 30

Откачка с увеличенной скоростью дает возможность быстро удалить газы и пары, сорбированные материалами изоляционной полости. Для ускорения откачки может быть использован, например, дополнительный фланец на цистерне, позволяющий увеличить скорость откачки в десятки раз.

Напуск газа в изоляционную полость до атмосферного давления производят с целью предотвращения поглощения материалами изоляционной полости паров воды и других 40 легко сорбирующихся веществ при отсоединении вакуумного стенда от фланца сосуда, цистерны и последующим герметичным закрытии фланца заглушкой.

Заключительная операция состоит в удалении из изоляционной полости сухого газа 4> через вентиль цистерны. Удаление газа производится через вентиль за сравнительно короткое время, составляющее 1 сут, так как энергия связи молекул, например, азота с поверхностью материалов, находящихся в вакуумном пространстве, является незначительной. В этом случае проходное сечение вентиля является вполне достаточным.

На чертеже показана схема реализации способа.

Схема содержит кожух 1, внутренний сосуд 2, изоляцию 3, адсорбент 4, вентиль для вакуумирования 5, и фланец 6.

Предварительное вакуумирование теплоизоляционной полости сосуда производят через фланец 6 вакуумными насосами (не показаны), а затем по достижении требуемой величины газовыделения заполняют полость сосуда сухим газом, например азотом, из баллона 7 при открытых вентилях 5, 8 до атмосферного давления, которое фиксируют по мановакуумметру 9. Затем фланцы 6 и 10 заглушают и после этого проводят окончательное вакуумирование через вентиль 5.

При этом вентиль 11 открыт и соединен с вакуумными насосами, а вентиль 8 закрыт.

По достижении требуемой величины газовыделения вентиль 5 закрывают, а сосуд или трубопровод отсоединяют от стенда.

Применение предлагаемого способа откачки теплоизоляционных полостей емкостного криогенного оборудования обеспечивает по сравнению с известным способом сокращение цикла вакуумирования в несколько раз, что приводит к снижению трудовых затрат, уменьшению износа вакуумных насосов, экономии воды, электроэнергии, жидкого азота, служащего для охлаждения ловушек. Кроме того, обеспечивается более качественное вакуумирование и, следовательно улучшение изделий и увеличение срока их эксплуатации.

Формула изобретения

Способ вакуумирования теплоизоляционной полости криогенных сосудов и трубопроводов путем откачки, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени откачки, перед основной откачкой проводят предварительную откачку с обеспечением. отношения скорости откачки к объему откачиваемой полости не менее 0,05 с с последующим заполнением откачанной полости сухим газом до атмосферного давления, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по физико-техническим основам криогеники. Под ред. М. П, Малкова. М., «Энергия», 1973, с. 339.

842332

Составитель Г. Ольшанская

Редактор Е. Папп Техред А. Бойкас Корректор С. Щомак

Заказ 502 j /36 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4