Устройство для хранения и транспортирования криогенной жидкости Советский патент 1989 года по МПК F17C3/00 

Предлагаемое изобретение относится к криогенной технике и-может быть использовано при хранении и транспортировке сжиженных газов.

Целью изобретения является повышение зкономичности за счет увеличения времени бездренажного хранения.

На чертеже представлена схема устройства.

. Устройство содержит внутренний сосуд 1, снабженный внутренней теплоизоляционной рубашкой 2, экранирующей рубашкой 3, наружной теплоизоляцией 4, трубопроводом 5 слива-налива

и Горловиной 6, которая сообщена с емкостью 7 для накопления паров в виде гибкой оболочки. На свободном торце емкости 7 для накопления паров установлен элемент 8 жесткости с сосудом 9 для выравнивания давления. Емкость 7 для Накопления паров, элемент 8 жесткости и сосуд 9 для вьфавнива- ния давления помещены в камеру 10, расположенную в экранирующей рубашке 3 и подключенную к внутренней теплоизоляционной рубашке 2. Сосуд 9 для выравнивания давления сообщен с экранирующей рубашкой 3 гибким трубчатым элементом 11.

3 15

Внутренний сосуд 1 имеет дренаж 12

Устройство работает следующим образом.

Криогенная жидкость по трубопрово- ду 5 слива-налива поступает во внутренний сосуд 1„ Образующиеся пары по дренажу 12 возвращаются в стационар- ный газгольдер (не показан). После , заполнения устройства трубопровод 5 слива-налива и дренаж 12 перекрываются, а образующиеся от теплопритока через изоляцию пары начинают растягивать гибкую оболочку емкости 7 для накопления паров. Гибкая оболочка выполнена по специальной технологии в виде сильфона. Она может растягиваться на 300% от первоначального положения в пределах упругих деформаций пластин, из которых она сварива- ется. Гибкая оболочка имеет продолжительность работы до 10000 циклов. В предлагаемом устройстве допустимое растяжен яе гибкой оболоч ки снижено до 200% от первоначального положения увеличения продолжительности ее работы. Для подготовки устройства к длительному автономном бездренажному хранению в нем криогенной жидкости (1Г.О с;ооб 1 ается со стационарным газ- гольдером,, при этом упругостью плас-- 1 кн гибкой оболочки нреодолевается 1уэотивод,авление газгольдера (порядка

0,001 Mlla) , и гибкая оболочка автома

тически приводится к минимальному объему.

Лои сливе криогенная жидкость под дасл.ением паров, сжимаемых упругостью гибкой оболочки, направляется в крио- стат (не показан). При достижении . гибкой оболочкой минимального объема при неоконченном переливе средствами., например резиновой грушей (не показана), питаемой исполь- 3ycNu iri газом, вызывают образование паров криогенной жидкости и давления от растягивания гибкой оболочки ,

Элемент 8 жесткости обеспечивает жесткую связь емкости 7 для накопления паров в виде гибкой оболочки с сосудом 9 для выравнивания давления. Элемент 8 жесткости отдаляет пары криогенной жидкости с более низкой температурой, заключенные в емкости для накопления, от экранирующей жидкости с более высокой температурой в сосуде,9 для выравнивания дав- .ггения. Например, для паров гелия и

5 0 5 0

о

0

14

жидкого экранирующего азота : емпер-ч- туры эти соответственно paei ь 4 и 77 К. Поэтому элемент 8 жесткости представляет собой неизбежный мостик холода и выполняется 5 гапример, из низкотеплопроводной тонкостенной стальной,трубки. Элемент 8 жесткости во много раз снижает теплоприток от экранирующей жидкости к парам криогенной жидкости по сравнению с вариантом, при котором емкость 7 для Накопления паров и сосуд 9 для выравнивания давления разделялись бы перегородкой.

Сосуд 9 для выравнивания давления необходим, так как в емкости 7 для наконления паров абсолютное давление близко к атмосферному,, а снаружи ее - вакуум. Поэтому если бы не бьто сосу-- да 9 для выравнивания давления, емкость 7 для накопления паров мгновенно стала бы увеличиваться (например, при первоначальной откачке внутренней теплоизоляционной рубашки 2) за счет растягивания ее гибкой оболочки и, таким образом, емкость 7 Г1;ля накопления паров превратилась бы в полость постоянного максимального объема и перестала бь; выполнять роль накопителя паров криогенной ;кидкостИо

Сосуд 9 для выравнивания давления через гибкий трубчатый элемент 11 сообщается с экрагщруюш ей рубашкой 3, поэтому, внутри сосуда 9 поддерживает-- ся давление близкое к атмссфериог у„ Подбором. площадей верхней торцовой поверхности емкости 7 для накопления паров и основания сосуда 9 для выравнивания давления (они приблизительно равны) достигается равенство сил, действующих сверху и снизу на верхнюю торцовую поверхность емкости 7 для накопления паров, и обеспечивается изменение объема емкости 7 для накоп- ления паров лишь в завис:кмос : И от прибыл н или убыли паров.

Устройство обладает достаточной автономностью. Суточная испаряемость десятилитрового сосуда - прототипа с гелием составляет 1,, 5% или

10-1,5-750 ,

-., 13,5 л при нормальных

условиях (750 увеличение единиц.ы объема жидкого гелия при испарении до нормальных условий), При хранении пара в емкости 7 для накопления паров в равновесии с жидкостью вычисленный

Z

Изобретение относится к криогенной технике. Цель изобретения - снижение расходов при хранении и транспортировке за счет увеличения времени бездренажного хранения и сохранения газа при сливе- наливе. Устройство содержит внутренний сосуд, который последовательно охватывают внутренняя теплоизоляционная рубашка, экранирующая рубашка и наружная теплоизоляция, снабженный дренажной линией с запорным элементом, трубопроводом слива- налива с запорным элементом, емкостью для наполнения паров, сообщенной с горловиной. Новым является выполнение емкости для накопления паров в виде гибкой оболочки, снабженной установленным на ее свободном торце элементом жесткости с сосудом для выравнивания давления и помещенной в камеру. Камера расположена в экранирующей рубашке и подключена к внутренней теплоизоляционной рубашке. Сосуд для выравнивания давления сообщен с экранирующей рубашкой. При бездренажном хранении образующиеся от теплопритока пары накапливаются и растягивают гибкую оболочку и используются при сливе криогенной жидкости. Одновременно указанные элементы являются дополнительным тепловым экраном для криогенной жидкости. 1 ил.

Составитель Г.Ольшанская Редактор Л.Веселовская Техред А.Кравчук Корректор О.Ципле

Заказ 5883/40

Тираж 433

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное