Сосуд для хранения криогенных жидкостей

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

28325 r

Сома Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05.7.1969 (№ 1326288/23-26) Кл. 17g, 4 с присоединением заявки ¹

МПК F 17с 9/02

УДК 621,59(088.8) Приоритет

Опубликовано 06.Х.1970. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 21.XII.1970

Комитет ао делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Г. И, Воронин, В. В. Леонов, А. E. Иванов, В. Н. Криштал, Б. П. Сивушков, В. И. Куприянов и Н, В. Филин

Заявитель

СОСУД ДЛЯ ХРАНЕНИЯ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к холодильной технике и касается конструкции сосудов, предназначенных 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 н а бл юда ется.

Известен сосуд для хранения криогенных жидкостей, содержащий теплоизолированную емкость и систему для переохлаждения хранимой жидкости, включапощую откачной вакуумный агрегат, соединенный с внутренней полостью емкости, Однако в таком сосуде невозможно осуществить переохлаждение криогенной жидкости без уменьшения давления в емкости, что по условиям прочности влечет за собой увеличение толщины стенок и, следовательно, веса емкости. Кроме того, при хранении, например, жидкого водорода возникает опасность образования горючей воздушно-водородной смеси в результате подсоса атмосферного воздуха сквозь неплотно сти в емкости.

Цель изобретения — обеспечение переохлаждения криогенных жидкостей при поддержании постоянного давления в емкости, а также повышение безопасности. Это достигается тем, что система переохлаждения выполнена в виде расположенной в жидкостп ниже ее зеркала вакуумируемой замкнутой оболочки из пористого материала. Внутренняя полость оболочки соединена при помощи трубопроводов, снабженных запорными вентилями, с атмосферой, с откачным вакуумным агрегатом, например, вакуумным насосом, и с внутренней полостью герметичной емкости

10 вышс зеркала жидкости.

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

15 Установка содержит сосуд 1, снабженный теплоизоляцпей 2, замкнутую оболочку 8 пз пористого материала, внутренняя полость которой трубопроводами 4, 5 и 6 через запорпые клапаны 7, 8, 9 соединена соответственно

20 с атмосферой, с полостью над зеркалом жидкости и с вакуумным насосом (или э кектором) 10.

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

25 с теплоизоляцией 15 для подпитки сосуда 1 криогенной жидкостью. Сосуд 14 трубопроводами 16, 17, 18 соединен соответственно с баллоном 11 сжатого газа, с сосудом 1 и с атмосферой через запорные клапаны 19, 20, 21, 22

3о и предохранительные клапаны 28, 24, соеди28325i

3 няющие при повышении давления сосуды 1 и 14 с атмосферой.

Установка для хранения криогенных жидкостей работает следующим образом.

Сосуд 1 по трубопроводу 17 с запорным клапаном 21 заполняют криогенной жидкостью таким образом, чтобы уровень жидкости был выше пористой оболочки 8 (контроль уровня -может осуществляться с помощью, например, уровнемера, не показанного на чертеже). Выдавливание жидкости из сосуда 14 в сосуд 1 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 18, а избыточное давление испарившейся жидкости сбрасывают из сосуда 1 в атмосферу при помощи предохранительного клапана 23.

В процессе заполнения сосуда 1 криогенной жидкостью внутренняя полость оболочки 8 может оказаться также заполненной жидкостью. Поэтому перед началом переохлаждения криогенной жидкости в сосуде 1 необходимо удалить жидкость из полости оболочки

8. 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

8 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

8 клапаны 7 и 8 закрывают, включают вакуумный насос 10 и открывают запорный клапан 9. При этом в полости оболочки 8 создается разрежение. Жидкость, просочившаяся через капилляры пористого материала оболочки 8, 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 8 и от гримыкающего к ним слоя криогенной жидкости. Охлажденная жидкость из-за уменьшения удельного объе1О ма опускается в нижнюю часть сосуда 1, а на ее место в оболочке 8 поднимается «теплая» жидкость. Таким образом за счет естественной конвекции происходит выравнивание температуры и переохлажденне всего объема

15 жидкости в сосуде 1.

Чтобы уровень жидкости в сосуде 1 не понижался за счет уноса паров части испарившейся жидкости вакуумным насосом 10, в сосуд 1 периодически подают жидкость из со20 суда 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

Зо систему для переохлаждения жидкости, отличаюи ийся тем, что, с целью обеспечения переохлаждения при поддержании постоянного давления в емкости, система для переохлаждения выполнена в виде помещенной в жидкость замкнутой оболочки из пористого материала, внутренняя полость которой соединена при помощи трубопроводов с запорными клапанами с атмосферой, с вакуумом и с внутренней полостью емкости.

Составитель Г. Бахтюкова

Редактор Л. К. Ушакова Техред Л, В, Куклина

Корректор E. Н, Миронова

Заказ 3602/14 Тираж 460 Подписное

ЦНИИП31 Комитета по делан изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!Б

Типография, пр, Сапунова, 2