КРИОГЕННЫЙ ГАЗИФИКАТОР Российский патент 1996 года по МПК F17C9/02 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в криогенных газификаторах переносного типа.

Известен испаритель для сжиженных газов, включающий продукционный испаритель в виде змеевика и подогреватель [1]
Известен криогенный газификатор, содержащий внутреннюю и внешнюю оболочки с изолированной полостью между ними и испаритель, одна из секций которого расположена в изолированной полости [2]
Недостаток известных газификаторов недостаточная эффективность процесса газификации на единицу массы изделия, обусловленная тем, что в неполной мере используется пространство изолированной полости между оболочками ввиду отсутствия дополнительных элементов интенсификации процесса газификации жидких криопродуктов.

Цель изобретения повышение эффективности газификации жидких криопродуктов за счет интенсификации процесса газификации с использованием изолированной полости между оболочками криогенного сосуда.

Это достигается тем, что в газификаторе, содержащем внутреннюю и внешнюю оболочки с изолированной полостью между ними, во внутреннюю полость по ее периметру посредством сменных пеналов-кассет размещают химические брикеты аккумуляторов тепла, при этом поверхность пеналов, обращенная к внешней оболочке газификатора, покрыта теплоизолирующим материалом, а внешняя оболочка снабжена съемной теплоизолирующей крышкой. Техпроцесс подогрева обеспечивается использованием аккумуляторов тепла с температурой подогрева 50-70^оС с рабочим режимом (продолжительностью действия) не менее 3600 с (Конструкции НИИПХ, г.Сергиев-Посад).

Предлагаемая совокупность отличительных признаков (конструктивная особенность пеналов кассет с использованием тепла длительного действия позволяет создать переносной ранцевый газификатор жидких криопродуктов (азота, кислорода), обеспечивающего повышение эффективности горноспасательных работ в труднодоступных местах шахт в случаях отсутствия традиционных источников энергии (электро-, пневмо-, гидро-).

На чертеже изображен криогенный газификатор ранцевого типа, продольный разрез.

Криогенный газификатор содержит внутреннюю 1 и внешнюю 2 оболочки с изолированной полостью 3 между ними. Внешняя оболочка снабжена теплоизолирующим покрытием 4, ранцевыми ремнями 5 и крышкой 6, имеющей установленные патрубок с поверочным манометром 7 и клапаном 8 избыточного давления (для смены приемов теплосъема). Внутренняя 1 криогенная оболочка снабжена заливной горловиной 9 с установленным на ней устройством 10 подсоединения рукава 11 выдачи газообразного продукта на потребитель. Рукав выдачи снабжен расходным вентилем 12 и манометром 13. Во внутренней полости 3 размещены сменные пеналы 14 и 15 с брикетами 16 аккумуляторов тепла, при этом поверхность 17 пеналов, обращенная к внешней 2 оболочке газификатора, покрыта теплоизолирующим материалом, а с внутренней стороны пеналы имеют воздухоподводящие каналы 18 и перфорацию 19 для активизации химпроцесса теплосъема. Внутреннюю оболочку заполняют жидким криопродуктом 20.

Криогенный газификатор работает следующим образом.

Для производства аварийно-спасательных и восстановительных работ в труднодоступных местах шахт с применением пневмомеханизмов в случае отсутствия или отключения традиционных источников энергии на аварийный участок в транспортных резервуарах серийного производства доставляют жидкий азот, ранцевые криогенные газификаторы и упаковки с брикетами аккумуляторов тепла.

Зарядку пеналов 14 и 15 газификатора брикетами 16 аккумуляторов тепла с одновременным вводом их в действие производят до заливки внутренней оболочки 1 жидким азотом. Ввод в действие брикета аккумулятора тепла обеспечивает его извлечением из воздухонепроницаемой упаковки. При доступе воздуха химический состав брикета при комнатной температуре достигает температуры 60-70^оС в течение 600 с. После заливки во внутреннюю 1 оболочку жидкого азота для ускорения вывода газификатора на рабочий режим возможна подача через один из имеющихся патрубков на крышке 6 теплоносителя, например, от газогенерирующих устройств с отводом отработанных газов из внутренней полости 3 через клапан сброса давления. После вывода газификатора на рабочий режим к рукаву 11 выдачи газообразного продукта через вентиль 12 регулирования и раздаточный коллектор (не показан) подключается пневмоинструмент для выполнения аварийно-восстановительных работ (отбойный молоток, пневмолом, пневмопила и т.п).

П р и м е р. В качестве экспериментальных образцов предложенного криогенного газификатора были приняты стандартные сосуды типа СК-16 и СК-25 вместимостью соответственно 17,5 и 26,5 л жидкого криопродукта (с их доработкой). В качестве химических аккумуляторов тепла (ХАТ) были применены пакеты химических нагревателей НИИПХ (г. Сергиев-Посад) с температурой подогрева 50-70^оС в течении 20 ч. Длина выкидного рукава выдачи (диаметром 16 и 18 мм) газообразного продукта составляла 15 м, температура окружающей среды 22^оС. Время выхода на рабочий режим газификатора составило 15 мин, при этом температура газообразного продукта составляла -2 +2^оС при производительности газификатора до 0,5 м³/мин и рабочем давлении до 0,5 МПа, что предопределяет возможность создания ранцевого малогабаритного газификатора в качестве источника питания пневмомеханизмов с расходом сжатого газа до 0,5 МПа в течение 60 мин (отбойные молотки фирмы УРЮ СЭЙСАКУ (0,45 м³/мин), пневмоломы ИFC-1N (0,3 м³/мин) и др. пневмоинструмент).

Сущность изобретения: в газификаторе, содержащем внутреннюю и внешнюю оболочки, в изолированную полость между ними посредством сменных пеналов помещают химические брикеты аккумуляторов тепла. При этом поверхность пеналов, обращенная к внешней оболочке газификатора, покрыта теплоизолирующим материалом. Технический процесс подогрева при газификации криопродукта обеспечивается применением аккумуляторов тепла с температурой подогрева 50 - 70^oС с рабочим режимом не менее 36000 с. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. КРИОГЕННЫЙ ГАЗИФИКАТОР, содержащий внутреннюю и внешнюю оболочки с изолированной полостью между ними и испаритель, расположенный в изолированной полости, отличающийся тем, что во внутреннюю изолированную полость газификатора по ее периметру посредством сменных пеналов-кассет размещают химические брикеты аккумуляторов тепла, при этом поверхность пеналов, обращенная к внешней оболочке газификатора, покрыта теплоизолирующим материалом, а внешняя оболочка снабжена съемной теплоизолирующей крышкой. 2. Газификатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве брикетов аккумуляторов тепла используют генераторы тепла с температурой подогрева 50 - 70^oС с рабочим режимом не менее 36000 с.