ХРАНИЛИЩЕ ДЛЯ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ Российский патент 1995 года по МПК F17C3/00 

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройствам для длительного хранения сжиженных газов, например жидкого метана.

Известны хранилища сжиженных газов, содержащие теплоизолированную емкость, частично заполненную сжиженным газом с паровой подушкой над ним, и размещенные в емкости устройства для увеличения времени бездренажного хранения сжиженного газа (авт.св. N 1502894, кл. F 17 C).

Такие хранилища не обеспечивают достаточно длительное бездренажное хранение сжиженного газа и сложны в эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является хранилище для сжиженных газов, содержащее кожух, внутренний сосуд с теплоизоляционным слоем, дренажный патрубок и охлаждаемый отходящими парами теплообменник, соединенный с термоэлектрическим холодильником, выполненным в виде преобразователя с использованием эффекта Зеебека, подключенного к холодильной машине, при этом один проводник преобразователя имеет контакт с дренажным патрубком, а другой - с источником тепла (атмосферой)(авт.св. N 1502894).

Это хранилище выбрано в качестве прототипа.

Недостатками прототипа являются сложность конструкции и сравнительно малое время бездренажного хранения сжиженного газа.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков в предлагаемом хранилище для сжиженных газов.

Указанная цель достигается тем, что в хранилище для сжиженных газов, содержащем теплоизолированную емкость, частично заполненную сжиженных газом с паровой подушкой над ним, и термоэлектрический преобразователь, последний выполнен в виде термопары, один спай которой размещен в сжиженном газе, а другой слой - в паровой подушке. При этом преобразователь подключен к источнику ЭДС, проводники термопары могут быть частично выполнены из высокотемпературного сверхпроводника.

На чертеже схематически изображено предлагаемое хранилище.

Хранилище для сжиженных газов содержит теплоизолированную емкость 1, частично заполненную сжиженным газом 2 с паровой подушкой 3 над ним, и термопару 4, включающую два спая 5 и 6, подключенную к источнику ЭДС 7 через ключ 8. Проводники термопары 4 могут быть частично выполнены из высокотемпературного сверхпроводника 9 (на чертеже показан штриховыми линиями).

Хранение сжиженного газа в данном хранилище осуществляют следующим образом.

Термопара 4 размещается в емкости 1 таким образом, что ее спай 5 находится в наиболее холодной (донной) части сжиженного газа 2, а спай 6 - в наиболее нагретой (верхней) части паровой подушки 3. Полярность источника ЭДС 7, подключенного к термопаре 4, такова, что при замыкании цепи ключом 8 спай 5 нагревается, а спай 6 охлаждается. При этом происходит следующие явления. Спай 6 охлаждается и отнимает часть теплоты у паровой подушки 3, что приводит к охлаждению и конденсации паров газа, а спай 5 нагревается и сообщает теплоту донной части сжиженного газа 2, при этом в результате конвекции происходит перемешивание сжиженного газа 2. Таким образом, температуры сжиженного газа 2 и паровой подушки 3 усредняются, давление пара в емкости 1 снижается.

Проводники термопары 4 могут быть частично выполнены из высокотемпературного сверхпроводника 9, температура перехода которого в сверхпроводящее состояние больше, чем максимальная температура сжиженного газа 2. При этом существенно снижаются выделение Джоулева тепла и теплопотери в проводниках термопары 4, поскольку резко уменьшаются электрическое и тепловое сопротивление цепи, а следовательно, увеличивается общий холодильный коэффициент термопары 4.

По сравнению с прототипом упрощена конструкция хранилища и увеличено время бездренажного хранения сжиженного газа.

Сущность изобретения: хранилище содержит теплоизолированную емкость, частично заполненную сжиженным газом с паровой подушкой над ним, и размещенную в емкости термопару, подключенную к источнику ЭДС. При этом проводники термопары могут быть частично выполнены из высокотемпературного сверхпроводника. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ХРАНИЛИЩЕ ДЛЯ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ, содержащее теплоизолированную емкость, частично заполненную сжиженным газом с паровой подушкой над ним и термоэлектрический преобразователь, отличающееся тем, что преобразователь выполнен в виде термопары, один спай которой размещен в сжиженном газе, а другой спай - в паровой подушке, при этом преобразователь подключен к источнику ЭДС. 2. Хранилище по п.1, отличающееся тем, что проводники термопары частично выполнены из высокотемпературного сверхпроводника.