СОСУД ДЛЯ ХРАНЕНИЯ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ Советский патент 1970 года по МПК F17C9/04 F17C13/00 

Изобретение относится к холодильной техйике и касается конструкции сосудов, предназиачеиных для хранения криогенных жидкостей.

Для длительного хранения криогенных жидкостей целесообразно переводить их в переохлажденное состояние, так как в этом случае при подводе тепла повышается лишь температура жидкости, а испарения ее не наблюдается.

Известен сосуд для хранения криогенных жидкостей, содержаищй теплоизолированную емкость и систему для переохлаждения хранимой жидкости, включающую откачной вакуумный агрегат, соединеииый с внутренней полостью емкости. Однако в таком сосуде невозможно осуш,ествить переохлал дение криогенной жидкости без уменьшения давления в емкости, что но условиям прочности влечет за собой увеличение толщины стенок Н, следовательно, веса емкости. Кроме того, при хранении, например, жидкого водорода возникает опасность образования горючей воздушно-водородной смеси в результате иодсоса атмосферного воздуха сквозь неплотности в емкости.

гается тем, что система переохлаждения вынолиена в виде расположенной в жидкости ниже ее зеркала вакуумируемой замкнутой оболочки из пористого материала. Виутренняя полость оболочки соединена нрн номощи трубопроводов, снабженных занорными вентилями, с атмосферой, с откачным вакуумным агрегатом, например, вакуумным насосом, и с внутренней полостью герметичной емкости

выще зеркала жидкости.

Па чертеже изображена схема установки для хранения криогенных жидкостей, в состав которой входит предложенный сосуд.

Установка содержит сосуд 1, снабжениый теплоизоляцией 2, замкнутую оболочку 3 из пористого .материала, виутреиияя полость которой трубопроводами 4, 5 и 6 через запорные клапаны 7, 8, 9 соединена соответственно

с атмосферой, с полостью над зеркалом жидкости и с вакуумиым иасосом (или эл ектором) 10.

Установка включает баллон 11 со сжатым газом, газовые редукторы 12, 13 и сосуд 14

с теплоизоляцией 15 для подпитки сосуда / криогенной жидкостью. Сосуд 14 трубопроводами 16, 17, 18 соединен соответственно с баллоном // сжатого газа, с сосудом / и с атмосферой через занорные клапаны 19, 20, 21, 22 няющие при повышении давления сосуды / тл 14 с атмосферой. Установка для хранения криогенных жидкостей работает следующим образом. Сосуд / по трубопроводу 17 с запорным клапаном 21 заполняют криогенной жидкостью таким образом, чтобы уровень жидкости был выше пористой оболочки 3 (контроль уровня -может осуществляться с помощью, например, уровнемера, не показанного на чертеже). Выдавливание жидкости из сосуда 14 в сосуд / производят за счет наддува в сосуд 14 сжатого газа из баллона 11 при открытии запорного клапана 19. Регулировку давления газа при этом производят газовым редуктором 13, а избыточное давление испарившейся л идкости сбрасывают из сосуда/в атмосферу при помощи предохранительного клапана 23. В процессе заполнения сосуда 1 криогенной жидкостью внутренняя полость оболочки 3 может оказаться также заполненной жидкостью. Поэтому перед началом переохлаждения криогенной жидкости в сосуде / необходимо удалить жидкость из полости оболочки 3. Для этого открывают запорные клапаны 7 и 8 и под действием перепада давления между газом наддува, поступающего при открытии запорного клапана 20 из баллона 11 в полость под зеркалом в сосуде 1, и атмосферой жидкость сливается из полости оболочки 5 в дренаж, и вместо жидкости полость заполняется газом наддува. Регулирование давления газа наддува осуществляют редуктором 12 и предохранительным клапаном 23. После слива жидкости из полости оболочки 5 клапаны 7 и 8 закрывают, включают вакуумный насос 10 и открывают запорный клапан 9. При этом в полости оболочки 3 создается разрежение. Жидкость, просочившайся через капилляры пористого материала оболочки 5, испаряется, пары ее по трубопроводу 6 с клапаном 9 отсасываются вакуумным насосом 10 и выбрасываются в атмосферу. При испарении жидкости снимается тепло со стенок оболочки 5 и от примыкающего к ним слоя криогенной жидкости. Охлажденная жидкость из-за уменьщения удельного объема опускается в нижнюю часть сосуда 1, а на ее место в оболочке 3 поднимается «теплая жидкость. Таким образом за счет естественной конвекции происходит выравнивание температуры и переохлаждение всего объема жидкости в сосуде 1. Чтобы уровень жидкости в сосуде 1 не понижался за счет уноса паров части испаривщейся жидкости вакуумным насосом 10, в сосуд / периодически подают жидкость из сосуда 14, открывая при подпитке запорный клапан 21. По достижении необходимого уровня жидкости в сосуде 1 клапан 21 закрывается. Предмет изобретения Сосуд для хранения криогенных жидкостей, содержащий теплоизолированную емкость и систему для переохлаждения жидкости, отличающийся тем, что, с целью обеспечения переохлаждения при поддержании постоянного давления в емкости, систе.ма для переохлаждения выполнена в виде номещенной в жидкость замкнутой оболочки из пористого материала, внутренняя полость которой соединена при помощи трубопроводов с запорными клананами с атмосферой, с вакуумом и с внутренней полостью емкости.

19

в атмосдхру