Резервуар для хранения криогенной жидкости Советский патент 1980 года по МПК F17C3/08 

(54) РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ КРИОГЕННОЙ

I

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для длительного хранении криогенных жидкостей без нарушения их кондиции (роста концентрации высококипяших примесей).

Известны и широко применяются резервуары с устройствами для сброса паров криогенных жидкостей, включающими трубопровод, выходящий из парового пространства сосуда, запорный орган и дренажнопредохранительный клапан 1.

Однако такие резервуары не обеспечи- ю вают сохранение чистоты исходного жидкого продукта в части содержания высококипящих примесей, растворенных в рабочем продукте.

Известен резервуар для хранения кри- 5 огенных жидкостей, содержащий коаксиально расположенные сосуды и устройство для сброса паров криогенной жидкости, выполненные в виде трубы для забора жидкости с дросселем и кожухотрубчатым тепло- jo обменником, размещенным под резервуаром 2.

Для осуществления работы известного резервуара необходим жидкостный нанос. ЖИДКОСТИ

который снижает надежность работы и увеличивает теплоприток жидкости.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет исключения механических устройств перекачивания жидкости.

Цель достигается тем, что теплообменник размещен над внутренним сосудом, а его межтрубное пространство сообщено с полостью внутреннего сосуда, при этом подающая жидкость труба снабжена обратным клапаном и патрубком для подачи теплого газа в теплообменник, установленными перед теплообменником. Сам теплообменник в целях уменьшения габаритов и гидравлического сопротивления целесообразно выполнять в виде кожухотрубчатого аппарата, в межстенном пространстве которого кипит жидкость, а в трубках, соединенных с паровым пространством внутреннего сосуда, конденсируются под повышенным давлением пары жидкости, стекающие в сосуд. В зависимости от особенностей конструкции резервуара, его объема, уровня теплопритоков, степени заполнения теплообменник может быть размещен в изоляционной полости резервуара или вынесен за пределы кожуха.

На чертеже дано устройство, соответствующее первому варианту расположения теплообменника в изоляционной полости резервуара.

Устройство включает в себя внутренний сосуд 1, заполненный жидкостью, теплоизоляционный кожух 2, трубу 3, для забора жидкости из сосуда 1, дроссель-обратный клапан 4, патрубок 5 с запорным органом 6, врезанный в трубу 3 между обратным клапаном 4 и теплообменником 7, расположенным в теплоизоляционной полости резервуара и соединенным трубопроводом с паровой полостью 8 сосуда 1.

Устройство работает следующим образом.

Жидкий криогенный продукт под деиствием избыточного давления поступает из сосуда 1 по трубопроводу 3 через дроссельобратный клапан 4 в теплообменник 7. Вследствие того, что давление за дросселем близко к атмосферному, температура насыщения рабочего продукта за дросселем лежит на несколько градусов ниже температуры насыщения при давлении в сосуде 1. За счет разницы в температурах насыщения жидкость, поступающая в теплообмен-инк, испаряется, а паровая фаза конденсируется и под действием силы тяжести возвращается в сосуд 1. Образующиеся в теплообменнике 7 пары сбрасываются в атмосферу через трубу 9. При необходимости отогрева теплообменника и удаления из него отвержденных примесей открывается запорное устройство 6, через которое подается теплый газ в теплообменник 7. Наличие обратного клапана, одновременно выполняющего функцию дросселирующего устройства, позволяет предотвращать подачу теплого газа по трубе 3 в жидкость. Наличие обратного клапана, настроенного на открытие при определенном перепаде давлений, позволяет очень просто предотвращать падение давления в сосуде с жидкостью в процессе ее хранения ниже наперед заданного. Благодаря тому, что теплообменник 7 вынесен из объема, занимаемого жидкой фазой, а труба 3, подающая

в него жидкость, снабжена обратным клапаном 4 и патрубком 5 с запорным органом 6 для подачи теплого газа, отогрев теплообменника не связан со сливом жидкости и отогревом внутреннего сосуда 1, так как теплопередача через газ достаточно мала, а теплоемкость теплообменника несоизмерима с теплоемкостью жидкости и сосуда 1 и операциями отогрева теплообменника 7 с целью удаления выпавщих в осадок примесей может осуществляться достаточно просто и практически без дополнительного испарения жидкости. Таким образом, применение предлагаемо. го устройства для хранения криогенных продуктов позволяет сохранить кондицию жидкого продукта при его хранении практически без дополнительных потерь продукта.

Формула изобретения

Резервуар для хранения криогенной жидкости, содержащий коаксиально расположенные сосуды и устройство для сброса паров криогенной жидкости, включающее трубу для забора жидкости с кожухотрубчатым теплообменником, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности за счет исключения механических устройств перекачивания жидкости, теплообменник размещен над внутренним сосудом, а его межтрубное пространство сообщено с полостью внутреннего сосуда, при этом труба для забора жидкости снабжена обратным клапаном и патрубком подвода теплого газа, установленными перед теплообменником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Криогенное оборудование. Каталог. 2.1 «ЦИНТИХимнефтемащ, М., 1975, с. 5.

2.Патент США № 3800550, кл. 62-54, 1974.