Криогенный резервуар Советский патент 1993 года по МПК F17C3/00 

Изобретение относится к устройствам низкотемпературной техники, а именно к резервуарам для хранения и транспортирования сжиженных газов, и может быть использовано в этих целях в различных отраслях промышленности, на транспорте и других объектах народного хозяйства, где требуется образовывать некоторые запасы компонентов.

Ближайшим техническим решением к предложенному устройству является криогенный резервуар, в котором перемешивание жидкости достигается при поступательном движении штока с жестко закрепленной пластиной за счет воздействия сил давления газовой подушки резервуара на поршень, расположенный в его верхней части.:

Недостатками данного резервуара являются дополнительные теплопритоки к жидкости за счет контакта верхней поверхности поршня с атмосферой, большая зависимость работоспособности устройства от

Ё

сил трения между поршнем и стенками цилиндра резервуаров.

Целью изобретения является увеличение времени хранения криожидкости и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в криогенном резервуаре ; содержащем наружный и бнутренний сосуды, в верхней части которого размещен цилнидр с поршнем, верхняя часть цилиндра сообщена с атмосферой, а нижняя с паровым пространством внутреннего сосуда, при этом в жидкостном пространстве сосуда установлен смеситель, поршень выполнен подпружиненным, а смеситель выполнен в виде упругих трубчатых пластин, полость которых посредством трубопровода подключена к цилиндру и атмосфере через нормально закрытый клапан.

Сущность изобретения заключается в том, что вследствие повышения давления в газовой подушке резервуара подпружиненный поршень приходит в движение и обеспечивает перетекание избыточного газа из

VI

Ю

а а

газовой подушки во внутренние полости изогнутых упругих трубчатых пластин. С помощью клапана происходит резкое перемещение трубчатых пластин в криогенной жидкости за счет подачи и сброса газа из- быточного давления из газовой подушки. В результате данГного перемещения происходит перемешШЭнШ1 жидкости, что приводит к более равномерному ее прогреву и увеличивает время хранения с закрытым га- зосбросом. В случае какого-либо отказа указанной системы при повышении давления в газовой полости будет происходить дальнейший подъем поршня, который приводит к сбросу давления в атмосферу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен заявленный криогенный резервуар.

Криогенный резервуар состоит из наружного 1 и внутреннего 2 сосудов и смеси- теля, включающего в себя изогнутые упругие трубчатые пластины 3, цилиндра 4 с отверстиямт/15, поршня 6, подпружиненного пружиной 7, трубопровода 8 с установленными, в нем клапаном 9 и сигнализатором давления 10.

Работает резервуар следующим образом.

В процессе длительного хранения жидкости с закрытым газосбросом в результате теплопритоков через теплоизоляцию около стенок сосуда образуется конвективный слой, толщина которого увеличивается по высоте. Значительная доля теплопритоков аккумулируется этим слоем и выносится в виде прогретой жидкости к поверхности раздела фаз. Верхний теплоприток, вызывая прогрев верхнего слоя жидкости, не создает условий для ее конаективного перемешивания и тем самым способствует температурному расслоению, которое вы- зывает более быстрый рост давления по сравнению с равномерным прогревом.

При повышений давления в газовой подушке резервуара 2 поршень 6, двигаясь вверх в цилиндре 4 и сжимая пружину 7, открывает отверстие в стенке цилиндра 4, соединяющее газовую полость резервуара с внутренней полостью изогнутых трубчатых пластин 3 посредством трубопровода 8, через который происходит выравнивание

давления в газовой подушке резервуара 2 и внутренней полости трубчатых пластин 3. Под действием давления во внутренней полости упругих трубчатых пластин 3 последние, стремясь выпрямиться, приходят в движение. По достижении давления во внутренней полости трубчатых пластин 3 давления настройки сигнализатора давления 10 последний дает сигнал на открытие электро- пневмоклапана 9, через который избыточное давление из внутренних полостей трубчатых пластин 3 стравливается в атмосферу, вследствие чего пластины приходят в движение в обратном направлении, стремясь принять исходное положение. В результате такого движения пластин осуществляется перемешивание жидкости в резервуаре 2 и, следовательно, падение давления в его газовой подушке. При этом поршень 6 под действием пружины 7 двигается вниз в цилиндре 4, отсекая полость трубчатых пластин 3 от газовой подушки резервуара 2. В случае отказа смесителя при повышении давления в газовой подушке резервуара поршень 6 будет двигаться вверх в цилиндре 4 до сброса избыточного давления через отверстие 5 в стенке цилиндра.

В сравнении с прототипом в предложенном резервуаре увеличивается время хранения криогенной жидкости и повышается надежность работы устройства.

Формула изобретения.

Криогенный резервуар, содержащий наружный и внутренний сосуды, в верхней части которого размещен цилиндр с поршнем, верхняя часть цилиндра сообщена с атмосферой, а нижняя - с паровым пространством внутреннего сосуда, при этом в жидкостном пространстве сосуда установлен смеситель, отличающийся тем, что, с целью увеличения времени хранения кри- ожидкости и повышения надежности, поршень выполнен подпружиненным и смеситель выполнен в виде упругих трубчатых пластин, полость которых посредством трубопровода подключена к цилиндру и к атмосфере через нормально закрытый клапан.

Область применения: изобретение относится к сосудам для хранения низкокипящих жидкостей. Сущность изобретения: изобретение представляет из себя резервуар, содержащий наружный и внутренний сосуды. Во внутреннем сосуде размещены изолированные трубопроводы, полости которых соединены с газовой подушкой резервуара через запорный орган. Целью изобретения является увеличение времени хранения и повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что изолированные трубопроводы выполнены в виде упругих трубчатых пластин, а запорный орган, через который они соединены с атмосферой, выполнен в виде подпружиненного поршня, размещенного в цилиндре, полость которого также связана с атмосферой. 1 ил.