Криогенный резервуар Советский патент 1989 года по МПК F17C3/00 

1

(21)4190530/23-26

(22)04.02.87

(46) 15.12.89. Бюл. X 46 (72) Д. В. Шванке и А. И. (53) 621.59(088.8) (56) Патент Великобритании кл. Р 17 С 3/08. 1975.

Ре.мизов

№ 1388Н72,

(54) криогнниып РНЗЕ-:РВУАР

(57) Изо6)етенмс можот быть ncno- ibsoiuino для .хранония и трл 1 Г1юртировки сжижеи- ны.ч газов. Цель и.чобретения - повышение эффективности за счет создания конвективных потоков от стенок к центру резервуа ра. Это д()С1игается установкой в резервуаре .х труб в виде кольцевы.х камор к(.) ну сообразно го профиля, установленных друг под другом по высоте емкости, при

iTOM камеры прикреплены к стенкам емкости по больн1ему основанию и и.х верхние меньшие основания снабжены крышками в виде сетки из высокотеплопроводного ма- терпала. В процессе хранения наиболее теплая жидкость, поднимаясь вдоль стенок ре- зервуа|)а, будет рассеиваться, двигаясь вдоль нижнего края камер в толщу криогенной жидкости, и, кроме того, камеры будут интенсивно отбирать тепло от пристеночного слоя и передавать его в более хо,тодные слои криогенного продукта внутри резервуара. Более интенсивной теплопередачи от пристеночного с,1оя внутрь резервуара, а вместе с тем равномерному прогреву всей жидкости будет также способствовать ме,тко- ячеис1, 1Я сетка. выпо, непная из те11, кя1ров()Д. ного материа;1а. 4 ил.

Изобретение может быть использовано для хранения и транспортировки сжиженных газов. Цель изобретения - повышение эффективности за счет создания конвективных потоков от стенок к центру резервуара. Это достигается установкой в резервуаре тепловых труб в виде кольцевых камер конусообразного профиля, установленных друг под другом по высоте емкости, при этом камеры прикреплены к стенкам емкости по большему основанию и их верхние меньшие основания снабжены крышками в виде сетки из высокотеплопроводного материала. В процессе хранения наиболее теплая жидкость, поднимаясь вдоль стенок резервуара, будет рассеиваться, двигаясь вдоль нижнего края камер в толщу криогенной жидкости, и, кроме того, камеры будут интенсивно отбирать тепло от пристеночного слоя и передавать его в более холодные слои криогенного продукта внутри резервуара. Более интенсивной теплопередачи от пристеночного слоя внутрь резервуара, а вместе с тем равномерному прогреву всей жидкости будет также способствовать мелкоячеистая сетка, выполненная из теплопроводного материала. 4 ил.

Изоб)етепие огносится к устройствам низкотемпературной техники, а именно к резервуарам для хранения или транспортирования сжиженных газов, и может быть использовано в этих целях в различных отраслях промышленности, на транспорте и других областях народного хозяйства, где требуется образовывать некоторые запасы криогенных компонентов.

Цель изобретения повышение эф|фек тивности за счет создания конвективпых потоков от стенок к центру резервуара.

На фиг. 1 изоГи)ажен резервуар, продоль пый разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху: па фиг. 3 узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 узел П на фиг. 2.

Криогенный резервуар содержит емкость I и расположенные под слоем жидкости одна под дрчгой по высоте емкости тепловые трубы, выпо,тнен111)1е в виде коль цевых каме) 2 конусообразного профи, 1Я. Камеры 2 крепятся к стенкам емкости 1 n(j больп1ему основанию посредством шпан- гаугов 3, верхние же их меньц ие основания

(зоны конденсации) снабжены крышка.ми 4 в виде сетки из высокотеплопроводного материала. В местах крепления ка.мер 2 к стенкам емкости 1 выполнены отверетия 5 для слива криожидкости при опорожнении резервуара.

Камера 2 состоит из корпуса 6, пористого наполнителя фитиля 7 и имеют рабочее тело 8.

Резе()вуар работает с.тедуюшим образом.

В процессе длительного хранения крио генной жидкости с закрытым газосбросом нри боковом подводе тепла около стенок емкости 1 формируется свободно конвективный слой, толщина которого увеличивается по высоте, а значительная доля бокового теп- ;:опритока аккумулируется этим слоем и выносится в виде прогретой к поверхности разде,та фаз, что и влияег главным образом на увеличение температурного расслоения жидкости. Этому процессу и препятствуют прикрепленные к стенкам емкости камеры 2. Пристеночный более прогретый слой, поднимаясь вверх, вынужден огибать их, что и созсл to

CD

даст условия для конвективного перемешивания жидкости в емкости 3. Кроме того, камеры 2 способствуют интенсивному охлаждению пристеночного слоя, передавая тепло посредством рабочего слоя в центральные слои жидкости.

В процессе выравнивания температур вдоль поперечного сечения резервуара участвует и мелкоячеистая сетка - крышка 4, выполненная из материала высокой теплопроводности.

Предложенное устройство в большей степени снижает температурное расслоение криогенной жидкости в резервуаре и способствует тем самым увеличению времени ее хранения в резервуара.х с закрытым газосбросом. Причем это достигается без увеличения теплопритока от внешних источников и практически без уменьшения полезного объема резервуара, так как предложенные элементы обладают небольшими размерами.

Камеры 2 выполняют две функции. Как барьерные шитки, они препятствуют циркуляции наиболее теплого пристеночного слоя к верхним слоям жидкости, способствуя конвективному перемешению части прогретой жидкости в центр емкости. Как

fpus.i

тепловые трубы, они способствуют интенсивной передаче тепла от более нагретого пристеночного слоя к центру емкости.

Мелкоячеистая металлическая сетка из материала высокой теплопроводности способствует значительному выравнив.чнию температуры между пристеночными и центральными слоями жидкости, не мешая опорожнению и наполнению резервуара.

10

Формула изобретения

Криогенный резервуар, содержащий размещенные в емкости под слоем криожид- кости средства для устранения стратифнкации, выполненные в виде тепловых труб, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет создания конвективных потоков от стенок к центру резервуара, тепловые трубы выполнены в виде кояь- цевых камер конусообразного профиля, установленных одна под другой по высоте емкости, при этом камеры прикреплены к стенкам емкости по больщему основанию и их верхние меньшие основания снабжены крышками в виде сетки из высокотеплопроводного материала.

I

И

и г. ч