Опорная конструкция Советский патент 1992 года по МПК F17C13/08 

Изобретение относится к криогенной технике, более конкретно к опорным конструкциям для поддержки криогенной емкости.

Известно теплоизоляционное Опорное устройство для сверхнизкотемпературных емкостей (Япония заявка № 56-48040, Мкл F17 С 13/08), которое содержит несколько концентрично установленных труб, смежные из которых соединены элементами. С помощью внутренней и наружной трубы осуществлено крепление низкотемпературной и высокотемпературной оболочек или корпусов. Основным недостатком данного технического решения является относительно короткий тепловой мост от низкотемпературной до высокотемпературной оболочки (корпуса)вследствие того,что ряд соединительных элементов расположены в медианной плоскости опоры, а остальные - по торцам Кромл тою тЛая система опорных элементов наиболее приемлема для горизонтально расположенных сосудов.

Целью настоящего изобретения яьляет- ся снижение теплопритока к криогенной емкости за счет увеличения длины теплового моста.

Поставленная цель достигается за счет того, что в опорной конструкции, содержащей набор коаксиально расположенных полых цилиндров, соединенных между собой элементами, а с корпусом криогенного резервуара и криогенной змкостью посредством изоляторов, элементы, соединяющие полые цилиндры выполнены в виде полых усеченных конусов, причем меньшие основания их прикреплены к нижним концам полых цилиндров, начиная с внутреннего полого цилиндра, а большие основания - ч верхним концам, заканчивая наружным полым цилиндром,

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что полые цилиндры соединены между собой элементами в виде полых усеченных конусов. Меньшие основания элементов прикреплены к нижним концам полых цилиндров, а большие - к верхним. В прототипе соединительные элементы выполнены в виде колец, ширина которых и обуславливает длину теплового моста от одного полого цилиндра к другому.

Очевидно, что выполнение, в заявленном техническом решении1 элементов, соединяющих полые цилиндры в виде полых усеченных конусов, приводит к увеличению (удлинению) теплового моста и соответственно, к снижению теплопритоков к криогенной емкости.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию новизна.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию существенные отличия.

На чертеже схематично изображена опорная конструкция для криогенной емкости.

Опорная конструкция состоит из ряда коаксиально расположенных с зазором полых цилиндров: внутреннего 1, промежуточного 2 и наружного 3, которые соединены между собой полыми усеченными конусами 4 и 5, причем конус 4 меньшим основанием прикреплен к нижнему концу внутреннего полого цилиндра 1, а большим основанием - к верхнему концу промежуточного полого цилиндра 2, конус же 5 меньшим основанием крепится к нижнему концу промежуточного полого цилиндра 2, а большим - к верхнему концу наружного полого цилиндра 3. Опорная конструкция предназначена дпя термической изоляции через изоляторы 6 и 7 и удержания криогенной емкости 8 с криопродуктом 9 в корпусе 10 криогенного резервуара. Все элементы опорной конструкции выполнены из материалов с низкими характеристиками по теплопроводности.

Спорная конструкция работает следующим образом.,

Криогенная емкость 8 с криопродуктом 9 через опорную конструкцию передает давление на корпус 10 криогенного резервуара

и по той же опорной конструкции от корпуса 10 к криогенной емкости 8 с криопродуктом 9 передается тепло. Как известно, чем больше будет путь от корпуса 10 до криогенной

емкости 8, тем меньше будет теплоприток и меньше будет испаряемость криопродукта 9. Введение соединительных элементов в виде полых усеченных конусов значительно увеличило путь тепла от корпуса 10 до криогенной емкости 8. Например, если обозначить длину полого цилиндра через L, то, учитывая, что зазоры между полыми цилиндрами малы, можно принять длину соединительного полого усеченного конуса тоже

равной L Тогда общая длина теплового моста опорной конструкции будет равна 5L Если сравнить предлагаемую опорную конструкцию с прототипом тех же габаритных размеров, в котором соединительные злементы выполнены в виде колец с шириной значительно меньше длины L. а количество полых цилиндров одинаково, т.е. три. то отношение длиньпеплового моста предлагаемой опорной конструкции к длине теплового

моста опорной конструкции прототипа будет равно 5L/3L 1,66... Из этого следует, что теплоприток от корпуса 10 криогенного резервуара к криогенной емкости 8 с криопродуктом 9 тоже будет меньше в 1,66... раза по

сравнению с опорной конструкцией прототипа.

Кроме того, необходимо принять во внимание, что количество полых цилиндров равно п, а количество полых усеченных конусов п-1, где ,4,5,...

Применение предлагаемой опорной конструкции позволяет уменьшить тепло- приток к криогенной емкости и увеличить ресурс работы криогенного резервуара.

Формула изобретения

Опорная конструкция, содержащая коаксиально расположенные полые ципиндры с соединительными элементами, закрепленные на корпусе и внутренней емкости

криогенного резервуара посредством изоляторов, отличающаяся тем, что, с целью снижения теплопритокоа к емкости, соединительные элементы имеют форму полых усеченных конусов, меньшие основания которых закреплены, начиная с внутреннего цилиндра, к нижним концам цилиндров, а большие основания - к их верхним концам.

Область применения: в области криогенной техники, в частности в конструкциях опор, поддерживающих екмкости с низкотемпературной жидкостью в криогенных резервуарах для снижения теплопритоков к криогенной емкости за счет увеличения длины теплового моста. Сущность изобретения: опорная конструкция содержит набор коак- сиально расположенных полых цилиндров, соединенных между собой, корпусом криогенного резервуара и криогенной емкостью. Полые цилиндры соединены между собой элементами в виде полых усеченных конусов, причем меньшие основания их прикреплены к нижним концам полых цилиндров, начиная с внутреннего полого цилиндра, а большие основания - к верхним концам, заканчивая наружным полым цилиндром. 1 ил.