Сосуд криогенный

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснин

Сон иапистии@сиин

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 25 07 77(21) 2511661/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07. 02. 82. Бюллетень И 5

Дата опубликования описания 09.02.82

3/00

3Ьэудэрвтнвнны9 каинтвт

СССР ао авлэи нээбрвтвннй н эткрытнй.59 .8) Р-:-".--1

В. И. Морозов, В. И Шалаев, В. В. Деменкр... и Г. С. Цоглин у ;; с (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5Й} СОСУД КРИОГЕННЫЙ

Изобретение относится к созданию криогенных сосудов, в частности к усовершенствованию сосудов Дьюара для хранения и транспортирования биологических препаратов при криогенной температуре.

Главным техническим показателем криогенных сосудов является испаряемость криогенного продукта (жидкого азота) в единицу времени, которая должна быть как можно меньшей.

Испаряемость криопродукта зависит от интенсивности притока тепла из окружающей среды к жидкому азоту, при этом основной теплоприток (.до

603} осуществляется через горловину.

Следует учитывать, что пробка криогенного сосуда должна устанавливаться в его горловину с обеспечением прохождения паров криопродукта и не должна примерзать к горловине сосуда.

Известен криогенный сосуд, содержащий двухстенную теплоизолированную емкость с горловиной и пробкой. Для уменьшения теплопритока к криогенному продукту через горловину пробка установлена на входе во внутренний сосуд, а внешний конец горловины через сильфон и перекрываемый патрубок соединен с вакуум-насосом.

Наружная стенка представляет собой вакуумплотныи кожух (.11Недостаток сосуда — сложность его изготовления и неудобства в эксплу- . атации.

Известен также криососуд для хранения биологических препаратов при криогенной температуре, содержащий кожух, внутренний теплоизолированный сосуд с горловиной и пробкой из материала с низкой теплопроводностью между которыми выполнен канал для

20 ,выхода паров и крышку (23.

Недостаток известного сосуда состоит в том, что пары криопродукта охлаждают только горловину, г близ903657

Величина зазора между крышкой и кожухом не должна превышать суммарного сечения канала между пробкой и горловиной для максимального использования температуры паров криогенного продукта. Охлаждаемая часть кожуха от его верхней кромки до нижней кромки крышки представляет собой кольцевую (конусную) поверхность, 1О прилегающую к горловине, являясь,ре . продолжением, и составляет порядка

2-53 всей поверхности кожуха, что обусловлено максимальной эффективностью снижения испаряемости продук15

Опыты проведены на криобиологическом сосуде "Харьков-34A" с экрановакуумной изоляцией, имеющем площадь наружного кожуха 4000 см и диаметр горловины 60 мм, а емкость сосуда

34 л.

В таблице показана зависимость испаряемости жидкого азота от части охлажденной поверхности кожуха.

Опыт, Ю

Охлаждаемая часть поверхности кожуха, / (см ) 1 (4С) г (8o) 3 (120)

4 (1 60)

5 (.200)

6 (240)

7 (280) кой теплопроводностью, в верхней части которой закреплена крышка 5.

Крышка установлена на расстоянии от кожуха и образует с ним расширительную камеру 6..

Сосуд работает следующим образом.

Заполненный криогенный сосуд за крывают пробкой 4 с крышкой 5. Пары жидкого азота по каналу между пробкой 4 и горловиной 2 (не показано) поднимаются вверх, охлаждая горловину и пробку, получающие тепло из ок"

55 лежащие к горловине участки кожуха имеют температуру окружающей среды.

Это создает перепад температур порядка 20 С способствующий переносу тепла внутрь сосуда как по материалу горловины, так и излучением.

Цель изобретения - уменьшение испаряемости криогенного продукта путем использования температуры холодных паров криопродукта для уменьшения теплопритока по горловине.

Поставленная цель достигается тем, что в сосуде, содержащем кожух, теплоизолированный сосуд с горловиной и пробкой, между которыми выполнен канал для паров криопродукта, и крышку, крышка установлена на расстоянии от кожуха и между крышкой и кожухом образована расширительная камера при этом поверхность кожуха от верхней кромки кожуха до нижней кромки крышки составляет 2-5Ф всей поверхности кожуха.

Как видно из таблицы, наиболее эффективное снижение испаряемости жидкого азота наблюдается в интервале 2-5i площади охлаждаемой поверхности.

На чертеже схематически изображен предлагаемый криогенный сосуд, общий вид, разрез.

Внутренний теплоизолированный сосуд 1 через горловину 2 соединяется с кожухом 3. Горловина сосуда закрывается пробкой 4 из материала с низИспаряемость жидкого азота, г/сут

220,0

213,75

208,80

204,05

201,10

200,75

199,95

199,86

Формула изобретения

2. Авторское свидетельство СССР

11 549147, кл.F 17 С 3/00, 1973..

5 9036 ружающей среды. Выходя иэ горловины, еще холодные пары поступают в расширительную камеру 6, где расширяясь, участвуют в конвективном охлаждении примыкающей к горловине поверхности кожуха, уменьшая тепловой поток к горловине.

При выходе паров криогенного продукта иэ камеры через сравнительно небольшой зазор, пары дросселируют- to ся, препятствуя попаданию наружного более теплого воздуха в полость камеры.

Наличие крышки установленной с зазором, и образуемой ею и наружным 15 кожухом расширительной камеры, позволяет снизить расход продукта за счет более полного использования . температуры его паров без усложнения конструкции теплоизоляции со- що суда.

Наличие зазора между крышкой и кожухом, не превышающего величину сечения канала между пробкой и горловиной, позволяет дросселировать па- 2s ры при выходе из камеры, более полно используя их температуру для охлаждения прилежащей к горловине поверхности кожуха и крышки, а также препятствует проникновению более теп- щ лого наружного воздуха к охлаждаемой поверхности.

Наличие крышки; установленной с указанным зазором, защищает выхо57 6 дящие иэ горловины сосуда холодные пары криогенного продукта от сдувания с поверхности кожуха, примыкающей к горловине, что способствует лучшему использованию холода. отходящих паров.

1. Сосуд криогенный, содержащий кожух, внутренний,теплоиэолированный сосуд с горловиной и пробкой, между которыми выполнен канал для паров криогенного продукта, и крышку; отличающийся тем, что, с целью уменьшения испаряемости криогенного продукта за счет уменьшения теплопритока по горловине, крышка установлена на расстоянии от кожуха и между крышкой и кожухом об. раэована расширительная камера.

2. Сосуд по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что поверхность ко" жуха от верхней кромки кожуха до нижней кромки крышки составляет 2-.

54 всей поверхности кожуха.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 285939, кл. F 25 J 1/00, 1967 °

903657

Составитель Г. Ольшанская

Редактор О.Юрковецкая Техред И. Гайду Корректор Л. Бокшан т

Заказ 86/20 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4