Сосуд для хранения жидкостей Советский патент 1992 года по МПК F17C3/00 F25D3/10 

Предлагаемое изобретение относится к хранению жидкостей и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности, например, для хранения молока.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и конструкции является сосуд для хранения жидкостей, содержащий кожух и внутренний сосуд с горловинами, межстенную полость для теплоносителя, в которой размещен слой капиллярно-пористого материала

Недостатком данного известного сосуда для хранения жидкостей тоже является малая экономичность Данный недостаток связан с необходимостью использования в качестве теплоносителя жидкостей, имеющих низкую температуру кипения, например, жидкий азот, Кроме того, применение теплоносителя с низкой температурой кипения приводит к переохлаждению хранимого жидкого продукта, что для продуктов пищевой промышленности недопустимо. Использование же теплоно ситёл с гемЪ ер атУрой, равной температуре хранимой жидкости в известном сосуде нёвоз мЪжно

Цель изобретения - повышение экономичности сосуда для хранения жидкостей при использовании в качестве теплоносителя жидкости с температурой, равной температуре хранимой жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что, в известном сосуде для хранения жидкостей, содержащем кожух и внутренний сосуде горловинами, межстенную полость для теплоносителя, в которой размещен слой капиллярно-пористого материала, кожух изготовлен из пористого низкотеплопроводного материала, слой капиллярно-пористого материала расположен на внутренней поверхности кожуха, при этом, его края размещены на наружной поверхности горловины кожуха; горловина внутреннего сосуда имеет пенопластовую пробку и крышку с отверсл

С

.

стиями для выхода паров, и кожух снабжен патрубком с колпачком.

На чертеже представлена принципиальная схема заявляемого сосуда для хранения жидкостей.

Устройство содержит внутренний сосуд 1 с горловиной 2, предназначенный для хранения жидкостей. Сосуд 1 с горловиной 2 изготовлен из материала с низкой теплопроводностью, например, из стекла. Сосуд 1 размещен внутри кожуха 3, изготовленного из пористого материала с низкой теплопроводностью, например, из глины. Кожух 3 имеет горловину 4. Между кожухом 3 и внутренним сосудом 1, а также между их горло- винами 4 и 2 образована межстенная полость 5. Для предохранения от перемещений сосуда 1 внутри кожуха 3, между ними размещены опоры 6 из стеклопласта. Кожух 3 с внутренней поверхности высте- лен слоем из капиллярно-пористого материала - фитилем 7, изготовленным, например, из саржевой стеки. Фитиль 7 в верхней части устройства выступает между горловина ми внутреннего сосуда 2 и кожуха 4 и покрывает горловину кожуха 4 с внешней стороны своим верхним концом 8. Горловина кожуха 4 закрыта крышкой 9. К крышке с нижней стороны прикреплена пенопластовая пробка 10, закрывающая горловину внутреннего сосуда 2. Крышка 9 и пробка 10 имеют отверстие 11 для выхода образующихся паров хранимой жидкости. Отверстие 11 в крышке 9 закрыто клапаном 12. В межстенную полость 5 между кожухом 3 и внутренним сосудом 1 залит теплоноситель 13, например, дистиллированная вода. Температура теплоносителя 13 должна быть равной температуры хранимой жидкости. В верхней части кожуха 3 расположен патру- бок 14, закрытый колпачком 15. Колпачок 15 снабжен обратным клапаном 16.

Устройство работает следующим образом.

Крышка 9 с пробкой 10 снимаются и во внутренний сосуд 1 запивается подлежащая хранению жидкость. После этого крышка 9 с пробкой 10 вновь закрывают горловины сосуда 2 и кожуха 4. Далее через патрубок 14 в межстенную полость 5 между внутренним сосу- дом 1 и кожухом 3 заливается теплоноситель 13, предварительно охлажденный до температуры хранимой жидкости. После этого патрубок закрывается колпачком 15 и устройство готово для осу- ществления хранения.

При хранении жидкости внешние теп- лопритоки действуют на внешнюю поверхность кожуха 3. Однако, имея низкую теплопроводность (коэффициент теплопроводности глины составляет 0,9...0,7 В/м°С при температуре 20°С), данное тепло плохо передается теплоносителю. С другой стороны, материал кожуха 3 (глина) является пористым. Это обеспечивает выход теплоносителя 13 из полости 5 на внешнюю поверхность кожуха. Внешние теплоприто- ки производят испарение данной жидкости. Это, в свою очередь, обеспечивает отвод внешних теплопритоков совместно с образующимся при испарении паров в виде скрытой теплоты испарения. Соответственно, внешние теплопритоки полностью отводятся путем испарения теплоносителя с внешних поверхностей кожуха 3. Большая внешняя поверхность кожуха обеспечивает высокую эффективность теплоотвода. Испарение жидкости с внешней поверхности кожуха 3 за счет наличия капиллярных сил его пористого материала вызывает переход жидкости из внутренних поверхностей кожуха к внешним, а к внутренним порам жидкость 13 поступает из внутренней полости 5. Соответственно, в процессе работы (хранения), теплоноситель 13 постепенно испаряется и его уровень в полости 5 уменьшается, что могло бы препятствовать дальнейшему подводу теплоносителя 13 к внутренним порам кожуха 3 в верхней части, не достающей уровня теплоносителя. Данное явление предотвращено наличием фитиля 7. Являясь тоже пористым материалом, за счет наличия капиллярных сил, фитиль 7 всегда намочен жидкостью теплоносителя 13. Имея контакт с внутренней поверхностью кожуха 3, фитиль постоянно снабжает кожух теплоносителем 13 несмотря на его уровень в ме жстенной полости 5. Наличие конца 8 фитиля, закрывающего горловину кожуха 4 с внешней стороны, обеспечивает испарение теплоносителя 13 с поверхности.данного конца 8. Испарение, в свою очередь, обеспечивает дальнейшее всасывание концом 8 теплоносителя вдоль фитиля 7. Это обеспечивает наличие на всей поверхности фитиля 7 (несмотря на размещение определенной его части вне теплоносителя) жидкости в течение всего времени хранения и, соответственно, нормальную работу устройства. За счет испарения жидкости 13, ее уровень в межстенной полости 5 уменьшается. Однако, понижение давления в данной полости 5 предотвращено наличием обратного клапана 16 в колпачке 15. В случае израсходования теплоносителя 13 Снимается колпачек 15 и через патрубок 14 полость 5 вновь заполняется жидкостью. Эта операция не требует значительных затрат, что уменьшает стоимость эксплуатации устройства и процесса хранения в целом. Крышка 9 и пенопластовая пробка 10 предохраняют хранимую жидкость от внешних теплопритоков через горловину сосуда. В случае образования паров жидкости при хранении, последние проходят через отверстие 11 и воздействуют на клапан 12, открывают его. Пары хранимой жидкости выбрасываются наружу, а за счет уменьшения давления внутри сосуда 1. клапан 12 вновь закрывается.

Таким образом, в заявляемом устройстве осуществляется отвод внешних тепло- притоков за счет испарения теплоносителя, что характеризуется высокой эффективностью. Указанной высокой эффективности отвода тепла способствует также значительная рабочая поверхность - теплоотвод осуществляется практически со всей боковой поверхности кожуха, а если у кожуха изготовить ножки, то можно использовать и его днище. Кроме того пористый материал кожуха с низкой теплопроводностью предотвращает также подвод тепла к хранимой жидкости за счет теплопроводности. Следовательно внешние теплопритоки в заявляв- мом сосуде практически отсутствуют, что говорит о высокой эффективности хранения в нем жидкости, Заявляемое устройство не требует вакуумирования или применения жидкого азота. Это уменьшает стоимость его изготовления и эксплуатации. Стоимость дистиллированной воды и технология ее заливки, в заявляемом сосуде

значительно меньше стоимости жидкого азота. Вместо дистиллированной воды может быть использована любая очищенная от механических примесей жидкость Это расширяет температурную область применения заявляемого сосуда - жидкость в нем может храниться при любой температуре, достигаемой теплоносителем. Отказ от температур близких к температуре кипения азота позволяет использовать заявляемое устройство для хранения пищевых жидкостей (воды, вина, молока и т.д.). Формула изобретения 1. Сосуд для хранения жидкостей, содержащий кожух и внутренний сосуд с горловинами, межстенную полость для теплоносителя, в которой размещен слой капиллярно-пористого материала, отличающийся тем, что, с, целью повышения экономичности при использовании в качестве теплоносителя жидкости с температурой, равной температуре хранммой жидкости, кожух изготовлен из пористого низкого теплопроводного материала слой капиллярно- пористого материала расположен на внутренней поверхности кожуха, при этом его края размещены на нёружной поверхности горловины кожуха.

2 Сосуд по п 1, отличающийся тем, что горловина внутреннего сосуда имеет пенопластовую пробку и крышку с отверстиями для выхода паров, И кожух снабжен патрубок с колпачком,

16

Область применения: в хранении жидкостей и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности, например, для хранения молока. Сущность изобретения: с целью уменьшения стоимости изготовления и стоимости эксплуатации, в известном сосуде для хранения жидкостей, кожух изготовлен из пористого матер иала с низкой теплопроводностью, и с внутренней поверхности выстелен слоем капиллярно-пористого материала, выступающимме ждуго рловина- ми внутреннего сосуда и кожуха, и покрывающим горловину Кожуха с внешней стороны, а в полость между кожухом и дополнительным сосудом залит теплоноситель с температурой, равной температуре хранимой жидкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.