Стеклопластиковая горловина сосуда дьюара

 

(72) Авторы изобретения

Л. Н. Селезнев и В. П. Колесник

Харьковское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-технологического института электроизоляционных материалов и фольгированных диэлектриков (7E) Заявитель (54) СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ ГОРЛОВИНА СОСУДА ДЬЮАРА

Изобретение относится к криогенной технике, а более конкретно — к устройству сосудов Дьюара для хранения и транспортировки криогенных жидкостей (жидкого азота, водорода, гелия и др.).

Известны сосуды Дьюара с горловинами из низкотеплопроводной нержавеющей стали (1).

Указанные горловины обеспечивают вакуумную плотность н достаточную жесткость подвески внутреннего сосуда, определяемую мо1О дулем упругости стали; оптимальное ограничение уровня теплопритока к внутреннему сосуду эа счет теплопроводности стали достигается путем выбора минимальной (ограничиваемой обычно устойчивостью) толщины стенки горловины н максимальной конструкции приемлемой длины.

Тем не менее ввиду большого коэффициента теплопроводности стали уровень тепло20 притока к внутреннему сосуду, а следовательно, и к транспортируемой криогенной жидкости оказывается значительным, вызывает ., а повышенные потери жидкости за счет испарения и, в конечном счете, снижает техникоэкономические характеристики сосуда Дыввра.

Известна стеклопластиковая горловина, имеющая цилиндрическую форму . Она позволяет снизить уровень теплопроводности эа счет; более низкого (прнмерно на два порядка) коэффициента теплопроводности стеклопластика по сравнению со сталью.. Такая горловина представляет собой цилиндр, у которого высота примерно равна высоте стальной горловины, а толщина стенки на порядок больше стальной дпя компенсации потери жесткости, обусловленной более низким (примерно на порядок) модулем упругости-стеклопластике пе сравнению со сталью (2) .

Недостатком описанной горловины является то, что минимальная толщина ее стенки, прямо влияющая на уровень теплопритоков, ограничивается требованием к жесткости, а по продольной прочности н вакуумной ллотиости имеет большой запас. Таким образом, свойства материала используются неоптимально, и

3 992894 теплопроводность горловины не является минимальной.

Цель, изобретения — уменьшение теплопритоКа и повьппение надежности.

Укаэанная цель достигается тем, что стеклопластиковая горловина сосуда Дьюара, . имеющая цилиндрическую форму, снабжена стеклопластиковыми спиральными ребрами, расположенными на наружной поверхности цилиндра. 10

Тонкий сплошной цилиндр имеет толщину стенки, равную толщине стенки стальной гоРловины, так как пРнзван обеспечить лишь вакуумную плотность, что же касается продольной прочности и жесткости, то они обеспечиваются навитыми по спирали ребрами, образующими совместно с тонким сплошным цилиндром сотовую конструкцию. При изготовлении такой горловины методом спирально-перекрестной намотки переход от внутреннего застнльного (сплошного) слоя к наружному (сотовому) достигается простым изменением передаточного числа мотального механизма.

На фиг. 1 изображена предлагаемая стеклопластиковая горловина, общий вид; на фиг.2 —, .то же, поперечный разрез; на фнг. 3 — то же, продольный разрез.

Горловина содержит тонкую сплошную стенку 1, обеспечивающую вакуумную плотность, и спиральные ребра 2. Применение ребер позволяет при увеличении толщины стенки (по ребрам) в полтора раза (по сравнению с гладкой горловиной) уменьшить теплопро4 водность конструкции в два — три раза, что достигается как за счет уменьшения плошади поперечного сечения ребристой горловины по сравнению со плошной той же жесткости, так и за счет увеличения длины ребер, располагающихся по спиралям.

Главным показателем эффективности сосуда Дьюара является скорость испаряемости криогенной жидкости. Применение предлагаемой конструкщаи горловины позволяет уменьшить cKopocTb испаряемости на 5О-70%, су. щественно сократить потери дефицитных и дорогостоящих газов (гелий, неон), снизить энергозатраты на их сжижение .

Формула изобретения

Стеклопластиковая .горловина сосуда Дьюара, имеющая цилиндрическую форму, о т л ич а ю щ а я с я тем, что,.с целью уменьшения тецлопритоков и повышения надежности, она снабжена стеклонластиковыми спиральными ребрами, расположенными на наружной поверхности цилиндра.

Йсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по физмко-техническим основам криогаиики. Под ред М. П. Малкова, М., 1973, с. 334.

2. Сосуд Х-34А ХУ92 — 3D2 — 79 Харьковского завода транспортного оборудования.

ВНИИПИ Заказ 41б/47

Тираж 483 Подписное

Филиал ППП "Патент",, г. Ужгород, ул. Проектная, 4