Криогенный трубопровод

 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для транспортирования жидких криопродуктов к потребителю. Цель изобретения - снижение энергозатрат и потерь криопродукта за счет уменьшения времени охлаждения адсорбента. Для снижения теплопритоков пространство между собственно трубопроводом 1 и кожухом 2 вакуумировано адсорбентом (А) 3. Внутри трубчатых патронов 4, в которых размещен А 3, установлен змеевик 5 для подачи греющего газапри регенерации А 3. Равномерное охлаждение всех слоев А 3 при криогенных температурах обеспечивается цир-. куляцией криопродукта в дополнительном змеевике 6. Он расположен между стенкой патрона 4 и змеевиком 5 и имеет на концах конфузор 7 и диффузор 8, Они размещены в собственно трубопроводе 1 соответственно встречно и по ходу движения криопродукта. 2 ил. (S 9 (0 Ш гТЧ .утЧ. /Тч . /tS - /ТЧ . /ТЧ-- лт J Д1Г . .4/ , . Spf. ; t±7 ; - лрГ-.- . ЦГ. - Л № I i I ф- : -.-- Ф -: Ш-. W-- | ;ШФ ; :© :;Ш: ; ЩШШ -;:Й fo Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51) 4 F 25 D 3/10

А2 еСЕ<;-

Ог)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 637588 (21) 3907614/28-13 (22) 05.06,85 (46) 15.06.87. Бюл. № 22 (72) Е.П. Сазонов, В.И. Куприянов, А.И. Хлопкин, И.И. Резников и О.П. Литовка (53) 621.565 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 494556, кл. F 16 ? 9/18, 1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 637588, кл. F 16 L 9/18, 1977. (54) КРИОГЕННЫЙ ТРУБОПРОВОД (57) Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для транспортирования жидких криопродуктов к потребителю. Цель изобретения — снижение энергозатрат и потерь криопродукта за счет уменьшения времени охлаждения адсорбента. Для снижения теплопритоков пространство между собственно трубопроводом 1 и кожухом 2 вакуумировано адсорбентом (А) 3 ° Внутри трубчатых патронов 4, в которых размещен А 3, установлен змеевик 5 для подачи греющего газа. при регенерации А 3. Равномерное охлаждение всех слоев А 3 при криогенных температурах обеспечивается цир" куляцией криопродукта в дополнительном змеевике 6. Он расположен между стенкой патрона 4 и змеевиком 5 и имеет на концах конфуэор 7 и диффузор 8. Они размещены в собственно трубопроводе 1 соответственно встречно и по ходу движения криопродукта.

2 ил.

1 13172

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к изготовлени о трубопроводов для транспортирования жидких криопродуктов потребителю, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 637588.

Целью изобретения являстся снижение энергозатрат и потерь криопродукта за счет уменьшения времени охлаждения адсорбента. 10

На фиг. ) изображен криогенный трубопровод, общий вид, при расположении змеевиков вокруг собственного трубопровода; на фиг. 2 — то же, с змеевиками, расположенными вдоль соб" 15 ственно трубопровода, вид сбоку.

Криогенный трубопровод образован собственно трубопроводом 1 и охватывающим его кожухом 2, пространство между которыми вакуумировано с по- 20 мощью адсорбента 3, на собственно трубопроводе 1 установлены охватывающие его трубчатые патроны 4, образующие замкнутое пространство, в котором размещен адсорбент 3. Внутри

2э трубчатых патронов 4 с адсорбентом 3 установлен змеевик 5 для подачи греющего газа.

Для снижения энергозатрат и потерь криопродукта за счет уменьшения вре- 30 мени охлаждения адсорбента 3 трубопровод снабжен дополнительным змеевиком 6, расположенным между стенкой патрона 4 и змеевиком 5 для подачи греющего газа. На концах дополнитель- З5 ного змеевика 6 укреплены размещенные в собственно трубопроводе конфузор 7 и диффузор 8. Конфузор 7 направлен навстречу движению криопродукта, а диффузор 8 — по его ходу. 40

Змеевик 5 для подачи греющего газа установлен с тепловым контактом к собственно трубопроводу 1. Над ним с тепловым контактом установлен дополнительный змеевик 6. Со стороны кожуха 2 к трубчатому патрону 4 прикреплен теплозащитный экран 9 со слоистой изоляцией 10. Змеевик 5 и 6 могут быть навиты вокруг собственно трубопровода 1 (фиг. 1) или вдоль него (фиг, 2), Дополнительный змеевик

6 сообщен с собственно трубопроводом 1. Стенка трубчатого патрона 4, обращенная к кожуху 2, выполнена из пористого оптически непрозрачного материала с высоким коэффициентом теплопроводноСти, например из пористой меди.

52 2

При работе трубопровода и транспортировании жидких криогенных продуктов потребителю температура жидкого криопродукта, проходящего внутpè собственно трубопровода 1, ниже

120 К. Температура окружающей среды намного выше и приблизительно равна

350 К. Чтобы криогенный продукт, транспортируемый по криогенному трубопроводу, имел минимальные потери на испарение, снижают теплопритокй из окружающей среды от конвекции, теплоизлучения и теплопроводности путем экранно"вакуумной изоляции. Снижение теплопритоков за счет уменьшения конвекции достигают за счет вакуумирующих свойств адсорбента 3, который обладает большой поглотительной способностью при криогенных температурах и выполняет роль вакуумного насоса, поддерживающего заданный рабочий вакуум вокруг собственно трубопровода 1. Чем ниже давление, тем меньше теплопритоки по конвекции и, следовательно, меньше потери криопродукта. Для эффективной работы всей массы адсорбента, необходимо равномерное охлаждение всех слоев адсорбента при криогенных температурах.

Для охлаждения внешнего наиболее удаленного от собственно трубопровода 1 слоя адсорбента установлен дополнительный змеевик 6„ размещенный в этом слое.

Скорость охлаждения адсорбента существенно:влияет на уменьшение потерь криопродукта, Чем меньше время охлаждения адсорбента, тем быстрее достигается заданная величина вакуума вокруг собственно трубопровода 1 в ограниченной кожухом 2 полости и тем меньше потери криопродукта в связи с уменьшением теплопритоков от конвекции. На криогенном трубопроводе длиной 50 м и диаметром 100 мм потери криогенного продукта (азота) только на захолаживание могут приблизительно составлять 500 кг, а с использованием изобретения потери снижаются до 100 кг.

Дополнительный змеевик 6 работает постоянно в процессе работы криогенного трубопровода„ В него из собственно трубопровода 1 через .конфузор 7 поступает криогенная жикдсоть и через диффузор 8 выходит и поступает в собственно трубопровод 1, охлаждая нри этом внешние слои адсорбента 3.

Змеевик 5 работает только в период

1317252

3 регенерации адсорбента 3 и в него поступает греющий газ. Одновременно откачивают выделенные адсорбентом 3 пары из полости между собственно трубопроводом 1 и кожухом 2.

После окончания регенерации в собственно трубопровод 1 подают криопродукт, который за счет скоростного напора поступает в дополнительный змеевик 6, Происходит активное охлажде- 10 ние собственно трубопровода 1 и контактирующих с ним змеевиков 5 и 6.

Адсорбент 3, имеющий большую поверхность контакта с охлажденной поверхностью собственно трубопровода 1 и 15 змеевиков 5 и 6, также интенсивно охлаждается. Охлажденный адсорбент 3 поглощает газ из полости между кожухом 2 и собственно трубопроводом I поддерживая в ней вакуум. Теплозащит-20 ный экран 9 со слоистой изоляцией 10 уменьшает теплопритспси к адсорбенту 3 от кожуха 2.

Дополнительный змеевик, располо- 25 женный между стенкой патрона и змеевиком для подачи греющего газа, в период регенерации позволяет охладить все слои адсорбента и снизить потери криопродукта. 30

Конфузор, укрепленный на одном конце дополнительного змеевика навстречу движению криопродукта, и диффузор, установленный на другом конце этого змеевика по ходу движения криопродук- та, обеспечивают циркуляцию последнего в дополнительном змеевике за счет вакуумного подсоса.

Таким образом, изобретение обеспечивает снижение энергозатрат и потерь криопродукта за счет уменьшения времени охлаждения адсорбента.

Формула изобретения

Криогенный трубопровод.по авт. св. У 637588, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и потерь криопродукта за счет уменьшения времени охлаждения адсорбента, он снабжен дополнительным змеевиком, расположенным между стенкой патрона и змеевиком для подачи греющего газа, при этом на концах дополнительного змеевика укреплены размещенные в собственно трубопроводе конфузор и диффузор, первый из которых направлен навстречу предполагаемому движению криопродукта, а второй — по ходу его движения.

1317252

Составитель Л, Горбачева

Техред Л. Ол пъиык

Корректор С. Черни

Редактор К. Волощук

Заказ 2408/34 (ираж 475 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, >1(-35, Раушская наб., д. 4./5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4