Криогенный резервуар

Криогенный резервуар

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в конструкции крупных криогенных резервуаров для хранения жидких криопродуктов. Цель изобретения состоит в уменьшении потерь криопродукта. Для этого резервуар снабжен дополнительным запорным клапаном 6 с пневмоприводом, установленным внутри сосуда 1 на входе в трубопровод 4 нижнего слива, который на участке между основным и дополнительным клапанами сообщен с внутренним сосудом 1 через теплоизолированную трубку с гидрозатвором 8. Пневмопривод выполнен в виде сильфона, один конец которого жестко соединен с днищем сосуда, а другой - со штоком клапана. Седло клапана выполнено в виде стакана, полость которого сообщена с трубопроводом. Наличие гидрозатвора 8 не позволяет поступать жидкому криопродукту из сосуда 1 в трубопровод 4. При закрытом клапане 6 подвод теплопритоков из окружающей среды к жидкому криопродукту через трубопровод 4 уменьшается из-за наличия теплоизоляционного элемента 15 на седле клапана 6 и теплоизоляционной прокладки 18 на его тарели. 2 ил.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.БУ„„И6089 (51) 5 Е 17 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ABTOPCH V СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б, 3

Лира жидко праду

1 (21) 4378755/23-26 (22) 15.02.88 (46) 30.04.90. Бкл. Р 16 (72) В.В.Е1елидов, А,А,Иихайлов, В.Н.Криштал, В.П.Ходаев, Е.Б.Саурин, Т.И.Яворский, Е.М.Черепанов и В.П.Бабуров (53) 621.59 (088.8) (56) Заявка Японии Р 61-12160, кл. Р 17 С 3/00, 1986.

,54) КРИОГЕННЫИ РЕЗЕРВУАР (57) Изобретение может быть использовано в конструкциях крупных криогенных резервуаров для хранения жидких криопродуктов. Цель изобретения состоит в уменьшении. потерь криопродукта. Для этого резервуар снабжен дополнительным запорным клапаном 6 с пневмодриводом, установлен:ым внутри сосуда 1 на входе в трубопровод 4

1560890.

45 нижнего слива, который на участке между основным и дополнительным клапанами сообщен с внутренним сосудом

1 через теплоиэолированную трубку с гидроэатвором 8. Пненмопривод выполнен в виде сильфона, один конец которого жестко соединен с днищем сосуда, а другой — со штоком клапана.

Седло клапана выполнено в виде стака- 10 на, полость которого сообщена с труИзобретение относится к области

Криогенной техники, в частности к конструкции крупных криогенных резервуаров для хранения жидких криопродуктов. 20

Целью изобретения является умень«««ение потерь криопродукта.

На фиг . 1 изображен общий вид резервуара; на фиг. 2 — узел L на фиг. 1. 25

Криогенный резервуар содержит

Внутренний сосуд 1, кожух 2, теплоФзоляционную полость 3, трубопровод

4 нижнего слива жидкого криопродукта, патрубок 5 наддува -. газосброса внут- 30 феннего сосуда 1, дополнительный напорный клапан б, установленный во

Внутреннем сосуде 1 на входе в трубопровод 4, теплоиэолированную трубКу 7 сброса жидкого криопродукта из грубопровода 4 но внутренний сосуд один конец которой выведен из нутреннего сосуда 1 с гидрозатвором а второй конец выведен с низшей точки трубопровода 4, и трубопровод 9 4 подачи управляющего газа в клапан 6.

Трубопровод 4 включает внутреннюю грубу 10, наружную трубу 11, теплойэоляционную IIoJIocTb 12 B ocHQBHQH

:рапорный клапан 13.

Запорный клапан 6 (см. фиг. 2)

Юостоит из неподвижного седла 14, выполненного в виде стакана с теплоизолированным элементом 15, подвижной гарели 16 с уплотнителем 17 и теплоизолированным элементом 15, подвижной тарели 16 с уплотнителем 17 и теплоизоляционной прокладкой 18, пневмойривода 19, выполненного в виде сильфона штока 20, который соединен с

Э .55 пневмоприводом 19 и с тарелью 16, стойки 21, выполненной в виде стака.на с отверстиями 22, один конец которой соединен с днищем сосуда 1, а бопроводом. Наличие гидрозатвора 8 не позволяет поступать жидкому криопродукту иэ сосуда 1 н трубопровод 4.

При закрытом клапане 6 подвод теплопродуктов из окружающей среды к жидкому криопродукту через трубопровод

4 уменьшается из-за наличия теплоизоляционного элемента 15 на седле клапана 16 и теплоиэоляционной прокладки. 18 íà его тарели. 2 ил. второй с пневмопринодом 19, пружины

23 и патрубка 24 подачи управляющего газа в пненмопривод 19 клапана.

Работа криогенного резервуара заключается в следующем.

При длительном хранении жидкого криопродукта в резервуаре закрываются клапаны 13 и 6. Закрытие клапана

6 осуществляется подачей в пневмопринод 19 упранляющеrо газа, имеющего температуру конденсации ниже температуры хранимого криопродукта. При этом сильфон пневмопривода 19 растя-. гивается, сжимает пружину 23 и тарель

16 садится на седло 14, перекрывая трубопровод 4.

В результате теплопритока из окружающей среды к трубопроводу 4 образуется паровая фаза криопродукта, которая поднимает давление в трубопроводе 4 (между клапанами 13 и 6) и выдавит жидкий криопродукт из трубопровода 4 в сосуд 1 ° Наличие гидрозатвора 8 на трубке 7 не позволяет поступать жидкому криопродукту из сосуда 1 в трубопровод 4. Подвод теплопритоков из окружающей среды к жидко" му криопродукту через внутреннюю трубу 10 трубопровода 4 уменьшается изза наличия теплоизолированного элемента 15 на седле 14 и теплоизоляционной прокладки 18 на тарели 16.

При заправке — сливе жидкого криопродукта иэ резервуара открываются клапаны 6 и 13. Открытие клапана 6

I производится путем сброса давления из пневмопринода 19, при этом пружина 23 отжимает тарель 16 от седла 14 и соединяет сосуд 1 с трубопрово-.м дом 4 °

В связи с тем, что в режиме хранения жидкогс криопродукта во внутреннем сосуде 1 резервуара (см. фиг. 1) внутренняя труба 10 трубопровода 4

1560890 нижнего слива находится под заливом жидкости, то теплопритоки из окружаю щей среды к внутренней трубе 10 трубопровода 4 будут приводить к испарению находящейся в трубе 10 жидкости.

Данное решение позволяет при длительном хранении жидкого криопродукта в резервуаре.исключить заполнение внутренней трубы 10 трубопровода 4 жидким криопродуктом из внутреннего сосуда 1. Это достигается установкой во внутреннем сосуде 1 на входе в трубу 10 дополнительного запорного клапана 6. Привод клапана 6 должен удовлетворять требованиям безопасности, быть надежным в работе, простым в изготовлении и эксплуатации. Этим требованиям отвечает пневмопривод, выполненный в виде сильфона. В качестве управляющего газа должен использоваться газ, с температурой конденсации ниже температуры хранимого в сосуде 1 жидкого криолродукта (например, гелий для водорода и всех .других криопродуктов). Кроме того, :изобретение позволяет удалить из внутренней трубы 10 жидкий криопродукт во внутренний сосуд. 1. Это достигается тем,.что труба 1g соединяется с сосудом 1 теплоизолированной трубкой 7 с газовым затвором 8, размещенным в теплоизоляционной полости резервуара, причем трубка 7 выводится из нижней точки трубы 10.

В результате теплопритока из окружающей среды к внутренней трубе 10 на ходящийся в ней жидкий криопродукт будет испаряться, образующееся давление в трубе 10 выдавит из внутренней трубы 10 жидкость в сосуд 1. Наличие газового затвора 8 у трубки 7 не позволит поступать жидкости иэ сосуда 1 во внутреннюю трубу 10.

Кроме того, уменьшается подвод тепла к жидкому криопродукту, находящемуся во внутреннем сосуде t резервуара через тарель 16 клапана (см. фиг.2}, от находящегося во внутренней трубе.

10 (см. фиг. 1) теплого газа, а также подвод тепла от теплой внутренней трубы 10 к стенкам седла 14 (см. фиг. 2) клапана. Это достигается тем, что тарель 16 клапана снабжена теплоизоляционной прокладкой 18, а седло 14 соединено с внутренней трубой 10 (см. фиг. 1) теплоизоляционным элементом 15 (см. фиг. 2). б

Исключение попадания жидкого криопродукта из внутреннего сосуда 1 (см. фиг. 1) во внутреннюю трубу 10

5 трубопровода 4 наиболее просто достигается установкой внутри сосуда 1 на входе в трубу 10 клапана с пневмаприводом в виде сильфона.

Установка внутри сосуда клапана с другим приводом (например, электромагнитным) приведет к значительно.му усложнению привода, снизится надежность, необходимо будет предусматривать специальные меры для обеспечения безопасной его эксплуатации, а также решать другие вопросы.

При установке привода клапана под резервуаром резко снизится надежность резервуара, так как необходимо

20 будет установить сильфоны на внутренней трубе 10 и наружной трубе 11 трубопровода 4. Надежность сильфона ниже надежности трубы. В случае разрыва сильфона необходимо будет сроч25 но эвакуировать из резервуара жидкий криопродукт.

Установка привода клапана над резервуаром приведет также к значительному усложнению привода.

Уменьшение потерь жидкого криопродукта, хранимого в резервуаре, предлагается достичь не улучшением теплоизоляции трубопровода нижнего слива, а исключением испарения жидкости в

35 трубопроводе нижнего слива и уменьшением подвода к жидкости, находящейся в резурвуаре от теплого газа, который будет находиться во внутренней трубе трубопровода нижнего слива.

40 формула изобретения

Криогенный резервуар, содержащий, кожух и тенлоизолированный внутренний сосуд с трубопроводом нижнего

45 слива с установленным в нем запорным

-клапаном, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью уменьшения потерь криопродукта, он снабжен дополнительным запорным клапаном с пневмоприво50 дом, установленным перед основным внутри сосуда на входе в трубопровод нижнего слива, и тарель клапана снабжена теплоизоляционной прокладкой, седло выполнено в виде стакана, соединенного с трубопроводом через нетеплопроводный элемент, полости стакана и трубопровода сообщены между собой, пневмопривод выполнен в виде сильфона, один конец которого жестко

1560890

Составитель Г,Оль1панская

Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк

Редактор О.Спесивьг.

Тираж 417

Подписное

Заказ 968

ЗН ИПИ Государственногс комитета по изобретениям и открытиям при,ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. fàãàpèíà,101 соединен с днищем сосуда через стойку, а другой — герметично присоединен 1 к штоку клапана, при этом участок трубопровода между клапанами сообщен

5 с сосудом посредством теплоизолированной трубки, снабженной, гидрозатвором, размещенным в теплоизоляции сосуда.