Устройство для хранения и транспортирования криогенной жидкости

 

Изобретение относится к криогенной технике. Цель изобретения - снижение расходов при хранении и транспортировке за счет увеличения времени бездренажного хранения и сохранения газа при сливеналиве. Устройство содержит внутренний сосуд, который последовательно охватывают внутренняя теплоизоляционная рубашка, экранирующая рубашка и наружная теплоизоляция, снабженный дренажной линией с запорным элементом, трубопроводом сливаналива с запорным элементом, емкостью для наполнения паров, сообщенной с горловиной. Новым является выполнение емкости для накопления паров в виде гибкой оболочки, снабженной установленным на ее свободном торце элементом жесткости с сосудом для выравнивания давления и помещенной в камеру. Камера расположена в экранирующей рубашке и подключена к внутренней теплоизоляционной рубашке. Сосуд для выравнивания давления сообщен с экранирующей рубашкой. При бездренажном хранении образующиеся от теплопритока пары накапливаются и растягивают гибкую оболочку и используются при сливе криогенной жидкости. Одновременно указанные элементы являются дополнительным тепловым экраном для криогенной жидкости. 1 ил.

Саоз СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ив4 r17С300 г"Р". .";11 ,! . ".мбайт

1 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

П И ГННТ СССР (21) 4274036/31-26 (22) 01.07.87 (46) 30.09.89. Бюл. Ì- 36 (71) 31енинградский государственный университет (72) А.Г.Шкляев и В.И.Дуков (53) 621.59(088.8) (56) Криогенное оборудование. Ката-, лог. N.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1985, с. 97-99. (54) УСТРОЙСТВО @JIB ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к криогенной технике. Цель изобретения - снижение расходов при хранении и транспортировке за счет увеличения времени бездренажного хранения и сохране-. ния газа при сливе-наливе. Устройство содержит внутренний сосуд, который последовательно охватывают внутренняя теплоизоляционная рубашка, экранирующа рубашка и наружная теплоизоляция,, 11редлагаемое изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при хранении и транспортировке сжиженных газов.

Целью изобретения является повышение экономичности за счет увеличения времени бездренажного хранения.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит внутренний сс уд 1, снабженный внутренней теплоизоляционной рубашкой 2, экранирующей рубашкой 3, наружной теплоизоляцией 4, трубопроводом 5 слива-налива

2 снабженный дренажной линией с запорным элементом, трубопроводом сливаналива с запорным элементом, емкостью для наполнения паров„ сообщенной с

rñðëoI-иной, Новым является выполнение емкости для накопления палов в ьиде гибкой оболочки„. снабженной уст".íoBленным на ее свободном торце элементом жесткости с сосудом для выравнивания давления и помещенной в камеру.

Камера рас- оложена в =-кранигующей рубашке и подключена к вн. тренней теплоизоляциоь;:ой рубашке. Сосуд для выравнивания давления сообщен с экранирующей рубашкой. При безцренажплм хранении образующиеся от теплопрптока пары накапливаются и растягивают гибкую обсло - .ку и испольэуютсг Iipt. сливе криогенной жидкости, Од. овременно указанные элементы являются дополнительным тепловым экраном для криогенной жидкости. 1 ил. и горловиной 6, которая сообщена с емкостью 7 для накопления паров в виде гибкой оболочки. На свэбоцном торце емкости 7 для накопления паров установлен элемент 8 жесткости с со1 судом 9 для выравнивания давления. Емкость 7 для накопления паров, элемент

8 жесткости и сосуд 9 для выравнивания давления помещены в камеру 10, расположенную в экранирующей рубашке

3 и подключенную к внутренней теплоизоляционной рубанке 2. Сосуд 9 для выравнивания давления сообщен с экранирующей рубашкой 3 гибким трубчатым элементом 11, 3 151151

Внутренний сосуд 1 имеет дренаж 12.

Устройство работает следующим абразам.

Криогенная жидкость ио трубоправо5 ду 5 слива-налива поступает во внутренний сосуд 1. Образующиеся пары по дренажу 12 возвращаются в стационарный газгольдер (не показан). После заполнения устройства трубопровод 5 10 слива-налива и дренаж 12 перекрываются, а образующиеся от теплопритока через изоляцию пары начинают растягивать гибкую оболочку емкости 7 для накопления паров, Гибкая оболочка выполнена по специальной технологии в вице сильфона. Она может растягиваться на 3003 от первоначального положения в пределах упругих деформаций пластин, из которых она сварива= 20 ется. Гибкая оболочка имеет продолжительность работы (7o 10000 циклов.

1> предлагаемом устройстве допустимое растяжение гибкой оболочки снижено да 2ООХ ат первоначального положения для увеличения прадаттжительнасти ее работы, Для подготовки устройства к рлтггельному автономному бездренажному

:т?тт.нению в нем криогенной жидкости

«та сообщается са стационааньм газ - 30 гальдерам, при этом упругостью пластин гибкой оболочки преодолевается п.ративадавлeние газгольдера (парядка

0.,001 МПа), и гибкая оболочка автома-тически приводится к минимальному аo üåìó .

ПЬя с IlBp криогенная жидкость под

1 давлением паров, сжимаемых упругостью

:, ибкай оболочки, направляется в криостат (ие т.оказан) . При достижении гибкой оболочкой минимального объема при иаакаттченнам переливе обычными средствами... например )езинавой гру-. п"и (ие наказана)„ питаемой яспользус мым газам, вызыв- .þY образование т «ров KpHoi" tiнной тстцкасти H под, i, авления от растягивания гибкая оболачки, Элемент 8 жесткости обеспечивает жесткую связь емкости 7 для накопления паров в виде гибкой оболочки с. сосудам 9 для выравнивания давления.

Элемент 8 жесткости отдаляет пары криогенной жидкости с более низкой температурой заключенные в емкости

55 для накопления, оТ экранирующей жидкости с более высокой температураи в сосуде 9 для выравнивания давления, Например, для паров гелия и жидкага экраиирующега азат:-, .емпе 1 " туры эти соответственна pав . 4 H

77 К. Поэтому элемент 8 жесткости представляет собой неизбежный мост1 тик холода и выполняется, например„ нз низкотеплоировадной тонкостенной стальной трубки. Элемент 8 жесткости во много раз снижает теплоприток от экранирующей жидкости к парам криогенной жидкости по сравнению с вариантом, при котором емкость 7 для накопления паров и сосуд 9 для выравнивания давления разделялись бы перегородкой.

Сосуд 9 для выравнивания давления необходим, так как в емкости 7 для накопления паров абсолютное давление близко к атмосферному,, а снаружи =e вакуум. Поэтому если бы не было сосу= да 9 для выравнивания давления, емкость 7 для накопления паров мгновенно стала бы увеличиваться (например, при первоначальной откачке внутрeíней теплоизоляционнай рубащки 2) за счет растягивания ее гибкой оболочки и, таким образом, емкость 7 для на-копления паров превратилась бы в полость постоянного максимального объема и перестала бы выполнять раль на= капителя паров криогенной жидкости, Сосуд 9 для выравиивания давления через гибкий трубчатый элемент 11 сообщается с экраиярующей рубашкой 3, поэтому. внутри сосуда 9 поддерживает=. ся дав.тение близкое к атмосферному.

Подбором площадей верхней торцовой поверхности емкости 7 для накопления паров и основания сосуда 9 для выравниваиия давления (аия приблизятельно равны) достигается равенство сил, действующих сверху и снизу иа верхнюю торцовую поверхнаст» емкости 7 для накопления паров, я обеспечивается изменение объема емкости 7 д.is:. накапленяя паров лищь в завятямос. я от прябьиит или убыли паров, Устройство обладает достаточной автономностью. Суточная ис иаряемасть десятилитрового сосуда — прототипа с гелием составляет 1,,5/, яли

10 5 750

13 5 л — ри нормальных

100 условиях (750 — увеличение единицы объ-ема жидкого гелия при испарения дo нормальных условий), Пря хранении пара в емкости 7,цля накопления паров в равновесии с жидкостью вычислеиный

Ъ

293 объем будет меньше в †- раза или в

4,2

70 раз, т.е. 1,63 л. !

1511511

Составитель Г.Ольшанская

Редактор Л.Веселовская Техред A.Êðàâ÷óê Корректор О.Ципле

Заказ 5883/40

Подписное

Тираж 433

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

В предлагаемом устройстве средняя температура пара в емкости 7 для накопления паров несколько выше равновесной эа счет перегрева пара через дополнительную поверхность камеры 10, однако, как показывают расчеты, указанное нарушение равновесия эквивалентно не более чем 0,5Х дополнительной суточной испаряемости, таким образом, суммарно по гелию за 1 сут ми- 15 нимальный начальный объем должен быть

1632: всего — — — -=2 18 л т.е. меньше

1,5

2,5 л.

Таким образом, применение изобре- 20 тения позволяет снизить расход по хранению и транспортировке криогенной жидкости.за счет увеличения времени бездренажного хранения, снижения потерь криогенной жидкости и полного 25 сохранения газа при сливе-,наливе, а также снизить расход металла Hà v.çãîтовление внутренней емкости. о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для хранения и транспортирования криогенной жидкости, содержащее внутренний сосуд, снабженный внутренней теплоизоляционной рубашкой, экранирующей рубашкой и наружной теплоизоляцией, трубопровод слива-налива и горловину, сообщенную с емкостью для накопления паров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности за счет увеличения времени бездренажного хранения, емкость для накопления выпол- . нена в виде гибкой оболочки, снабженной установленным на ее свободном торце элементом жесткости с сосудом для выравнивания давления и помещенной в камеру, расположенную в экранирующей рубашке и подключенную к внутренней теплоизоляционной рубан ке, при этом сосуд для выравнивания давления сообщен с экранирующей рубашкой.