Криогенный сосуд Советский патент 1982 года по МПК F17C3/00 

Изобретение относится к криогенной технике, а точнее к сосудам для хранения и транспортирования криогенных жидкостей (азота, водорода, кислорода и т.д.:),и может быть использовано такке в криосорбционных и криоконденсационных вакуумных насосах. Известен криогенный сосуд, содержгиций внутреннюю и внешнюю обечайки вакуумную теплоизоляцию между ними и газонепроницаемый пакет с поглотителем в сетчатом чехле, расположенный на наружной стенке внутренней обечайки ; пакет выполнен из тонкой металлической фольги или полимерной пленки; во время вакуумирования теплоизоляционной полости пакет разрывается под действием избыточного давления воздуха, оставшегося в пакете и не поглощенного адсорбентом l. Однако наличие воздуха в пакете приводит к уменьшению эффективности поглотителя и, следовательно, к ухуд шению теплоизоляции..Кроме того, пос ле разрыва пакета пленка может снова (частично или полностью) закрыть щель, сообщающую поглотитель с тепло изоляционной полостью. В результате возрастают потери криогенной жидкости. Цель изобретения - уменьшение потерь криогенной жидкости путем повышения эффективности поглотителя. Указанная цель достигается тем, что в криогенном сосуде, содержащем внутреннюю и внешнюю обечайки, вакуумную теплоизоляцию между ними..и газонепроницаемый пакет с поглотителем, расположенный на наружной стенке внутренней обечайки, пакет снабжен откачнь1м клапаном, выполнен из материала с коэффициентом термического расширения, большим или меньшим коэффициента термического расширения материала внутренней обечайки, и соединен с последней посредством клея; пакет оснащен пружиной и ограничительными упорами, расположенными на внутренней обечайке. На фиг.1 изображен сосуд, общий вид; на фиг.2 - вариант конструктивного выполнения пакета сосуда. Криогенный сосуд состоит из внутренней обечайки 1, внешней обечайки 2, вакуумной теплоизоляции 3 (охлажденного радиационного экрана) между ними и поглотителя (адсорбента) 4, заключенного в сетчатый чехол

5, припаянный к стенке обечайки 1. Чехол 5 помещен в газонепроницаемый пакет 6. Пакет б снабжен откачным клапаном 7 (свинцовым отросткйм), выполнен из материала, имеющего коэффициент термического расширения существенно больший или меньший, чем у материала обечайки 1 (например пакет 6 выполнен из алюминиевого или титанового сплава или стекла, а внутренняя обечайка 1 - из нержавеющей стали)i Пакет б герметично соединен |С наружной стенкой обечайки 1 посредством клеевого соединения 8 или вакуумной замазки. В другом варианте исполнения внутри пакета б помеще на пружина 9, а на его пер1 ферии равномерно расположены несколько, например три, ограничительных упоровЮ, закрепленных пайкой на стенке внутренней обечайки 1.

Поглотитель 4 перед засыпкой в пакет б тренируется при соответствующей температуре регенерации. В горячем виде поглотитель помещается в чехол 5 и пакет 6. Пакет б герметичн приклеивается к наружной стенке внутренней обечайки 1. Затем осуществляется откачка пакета б через клапан 7 до необходимого вакуума, после чего монтируются радиационный экран (или теплоизоляция) 3 и внешняя обечайка 2. По окончании сборки теплоизоляционная полость между обечайками 1 и 2 откачивается до необходимого вакуума.

Сосуд работает следующим образом. Во внутреннюю обечайку 1 згшивается криогенная жидкость. При этом происходит температурная деформация стенок обечайки 1 и пакета б. Поскольку их коэффициенты термического расширения .существенно отличаются друг от друга, происходит разрушение -клеевого соединения 8; этому способствует также то, что применяемый клей или вакуумная замазка при температуре заливаемой криогенной жидкости теряет свои пластические свойства. В результате разрушения клеевого соединения 8 пакет б пащает вниз под действием собственного веса или под действием пружины 9. В

новом положении пакет б располагается на расстоянии от стенки обечайки 1 и фиксируется снизу ограничительным упорами 10, к которым он прижимается пружиной 9. Поглотитель 4, охлажденный до низких температур, осуществляет вакуумную откачку теплоизоляционной полости, поддерживая в ней необходимый вакуум.

Достаточно большое расстояние между отсоединенным пакетом и стенкой внутренней обечайки обеспечивает большую эффективность и быстродействие адсорбционной откачки, чем у известного криогенного сосуда. Благодаря вакуумированию пакета непосредственно после засыпки поглотителя уст аняётся вредное воздействие воздуха, повышается эффективность поглотителя, увеличивается время, в течение которого поглотитель поддерживает в изоляционной полости нужный вакуум. В результате уменьшаются потери криогенной жидкости.

Формула изобретения

1.Криогенный сосуд, содержащий внутреннюю и внешнюю обечайки, вакуумную теплоизоляцию между ними и газонепроницаемый пакет с поглотителем, расположенный на наружной стенке внутренней обечайки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь криогенной жидкости Путем повышения эффективности поглотителя, пакет снабжен откачным клапаном, выполнен из материала с коэффициентом термического расширения, большим или меньшим коэффициента термического расширения материала внутренней обечайки, и соединен с последней посредством клея.

2.Сосуд ПОП.1, отличающ и и с я тем, что пакет снабжен пружиной и ограничительными упорами, расположенными на внутренней обечайке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 602741, кл.Р 17 С 3/00, 1976.

2