Резервуар для хранения криогенных продуктов Советский патент 1992 года по МПК F17C3/00 

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно, к области хранения сжиженных газов.

Особенности хранения криогенных продуктов в резервуарах связаны с изменением их параметров вследствие теплопритока из окружающей среды. Наличие теплопритока приводит к испарению и потере продуктов, если паровое пространство сосудов сообщается с атмосферой, или к увеличению внутренней энергии и, следовательно, давления и температуры при хранении в закрытых сосудах.

Длительность хранения со сбросом паров в современных резервуарах достаточно велика; относительные потери жидкости от испарения составляют обычно менее одного процента в сутки. В то же время столь малая скорость испарения во многих случаях делает неприемлемым хранение жидких криогенных продуктов с открытым газосбросом из-за возможности натекания во

внутренние полости воздуха и загрязнения продукта.

При хранении в закрытых сосудах возникает температурное расслоение жидкости за счет бокового теплопритока и верхнего теплопритока на поверхности раздела фаз.

Температурное расслоение криогенных продуктов ухудшает эксплуатационные характеристики резервуаров, так как вызывает более быстрый рост давления по сравнению с равномерным прогревом.

Большинство методов борьбы с температурным расслоением основано на перемешивании жидкости в процессе хранения

Цель изобретения - устранение отмеченных недостатков и увеличение времени хранения криогенного продукта в замкнутом резервуаре за счет выравнивания температуры продукта по всему объему жидкой фазы продукта.

Поставленная цель достигается тем, что, в резервуаре для хранения криогенных

е

XI О

сл

о о

продуктов, содержащем корпус, с размещенным внутри него дополнительным сосудом,согласноизобретению, дополнительный сосуд выполнен в виде поплавка, причем сам поплавок является ис- парителем обратимой тепловой трубы и теплоизолирован со стороны паровой фазы. Для обеспечения работы устройства по всей высоте заполнения продуктом резервуара адиабатный участок обратимой трубы вы- полней гибким, а участок конденсации опущен в нижний (холодный) слой продукта и закреплен в основании корпуса.

Сущность предлагаемого изобретения основана на том, что теплоизолированный поплавок позволяет заменить режим свободного конвективного теплообмена между паровой и жидкостной фазами на кондук- тивный, обеспечивающий минимальную теплопередачу, а испаряющаяся в нем жид- кость конденсируется в тепловой трубе в нижних слоях продукта, осуществляя при этом перенос избыточного тепла из верхних слоев продукта в нижние.

Конструкция устройства поясняется чертежом.

Резервуар для хранения криогенных продуктов состоит из корпуса 1, заполненного криогенным продуктом, поплавка 2, разделяющего внутреннюю полость корпу- са 1 на паровую 3 и жидкостную А полости. Поплавок 2 теплоизолирован со стороны паровой полости 3.

Внутренняя полость поплавка 2 связана с гибкой обратимой тепловой трубой 5, уча- сток конденсации которой закреплен в основании корпуса 1.

Отвод тепла, поступающего в верхний слой продукта при кондуктивном теплообмене с паровой полостью 3 через теплоизолированный поплавок 2 и от теплопритока, аккумулируемого около боковых стенок резервуара, в нижние более холодные слои продукта, осуществляется за счет движения пара по гибкой обратимой тепловой трубе 5 из поплавка 2 (испарителя) в участок конденсации и возвращения конденсата к горячему концу (в испаритель) под действием капиллярных сил.

Предложенная конструкция резервуара обеспечивает хранение криогенного продукта в корпусе 1 при равномерном распределении температуры продукта по всему объему жидкостной полости 4.

Эффективность устройства основана на применении термодинамических процессов, позволяющих с одной стороны обеспечиватьзамедлениепроцессатеплопередачи на границе раздела двух фаз (полостей), а с другой стороны быстрое выравнивание температуры криогенного продукта в верхних и нижних его слоях за счет высокой теплопроводности, которой обладают тепловые трубы.

Формула изобретения

Резервуар для хранения криогенных продуктов, содержащий корпус и размещенную внутри него тепловую трубу, испарительный участок которой имеет поплавок, конденсационный участок закреплен в основании корпуса и адиабатный участок выполнен гибким, отличающийся тем, что, с целью увеличения времени хранения, поплавок выполнен в виде сосуда с теплоизоляцией, расположенной в его верхней части.

Область применения: в газовой промышленности, в частности в устройствах для хранения сжиженных газов для увеличения времени хранения криогенного продукта в замкнутом резервуаре за счет выравнивания температуры продукта по всему объему жидкой фазы продукта. Сущность изобретения: резервуар включает корпус с расположенным внутри него дополнительным сосудом. Дополнительный сосуд выполнен в виде теплоизолированного со стороны паровой фазы поплавка. Внутренняя полость поплавка связана с гибкой тепловой, трубой и является испарителем Участок конденсации тепловой трубы закреплен в основании корпуса. Адиабатный участок обратимой тепловой трубы выполнен гибким. 1 ил.

/