Криогенный резервуар

(51) 4 1- 17 С 300 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 1817 Ю гг 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к криогеннымрезервуарам и решает проблему повышенияих эффективности за счет увеличения надежности работы адсорбента. В криогенном резервуаре в вакуумированной полости междукожухом и внутренним сосудом размещенаадсорбционная камера, которая может бытьвыполнена из нескольких секций, полости которых, свободные от адсорбента, соединенымежду собой с образованием коллектора исообщены с вакуумированной полостью через отверстие, перекрываемое заслонкой с,801278537 приводом. Адсорбент размегцен в разрушаемой упаковке, выполненной, например, в виде разрывных мембран и закрепленной на стенке внутреннего сосуда. В слое адсорбента размещен трубчатый змеевик для подачи рабочего агента - газа, подключенный к толкателям с ножами, установленными напротив мембран, и к приводу заслонки. При подаче в змеевик газа с определенным давлением он приводит в движение толкатели, которые вскрывают упаковку адсорбента и сообщают его с вакуумированной полостью, т.е. обеспечивают работу адсорбента по откачке остаточных газов. При подаче в змеевик греющего газа происходит регенерация адсорбента без прогрева внутреннего сосуда. При подаче в змеевик газа с другим давлением можно перекрыть отверстие коллектора заслонкой и проконтролировать герметичность криогенного резервуара. 2 з.п. ф-лы, 1 ил, 12785371Изобретение относится к криогенной технике, а именно к емкостям для хранения и транспортирования таких криогенных жидкостей, как жидкие кислород, азот, аргон и другие, и может найти применение в криоадсорбционных вакуумных насосах.Целью изобретения явпяется повышение эффективности за счет увеличения надежности работы адсорбента.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.Криогенный резервуар содержит внутренний сосуд 1 для криогенной жидкости и кожух 2, в вакуумированной полости 3 между которыми расположены теплоизоляция 4 и адсорбционная камера, выполненная из секции 5 и 6. Последние, в свою очередь, состоят из двух отсеков, перекрытых газопроницаемыми фильтрами 7 и разделенных разрушаемой упаковкой - разрывными мембранами 8. Отсеки секций, крепящиеся на внутреннем сосуде, заполнены адсорбентом 9, каждый имеет толкатели 10 одноразового действия, например, в виде гофрированных пластичных карманов, установленных на теплоизолирующих основаниях 11 и подключенных патрубками 12 к трубчатым змеевикам 13, в которые через патрубок 14 подается рабочий агент - греющий газ - и отводится через патрубок 15. Толкатели соединены штоками 16 с ножами 17, в исходном положении контактирующими с разрывными мембранами, а после срабатывания толкателей выдвигающимися во вторые отсеки секций с отсеченными у мембран частями 18, сообщая адсорбент с вторыми отсеками секций, свободными от адсорбента и герметично соединенными между собой с образованием общего коллектора 19, перекрытого с торцов крышками 20. В коллекторе выполнено отверстие 21 с уплотнением 22, сообщающее его с вакуумированной полостью резервуара и перекрываемое заслонкой 23, которая соединена штоком 24 с приводом 25, например, сильфоном, подсоединенным патрубками 26 к змеевику 13, Пружина 27 обеспечивает нормально открытое положение заслонки 23. На коллекторе 19 установлен манометрический преобразователь 28 для измерения давления остаточных газов в перекрытой камере.Устройство работает следующим образом.В процессе монтажа криогенного резервуара на его внутреннем сосуде 1 собираются в единую адсорбционную камеру конструктивно самостоятельно оформленные секции. например секции 5 и 6, у которых отсеки, контактирующие с внутренним сосудом, заполнены регенерированным адсорбентом 9 и сухим газом, отличным от индикаторного, применяемого при контроле герметичности резервуара, например, азотом. При этом вторые отсеки секций, свооод 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ные от адсорбента и соединенные непосредственно между собой или через компенсирующие вставки (угловые или прямолинейные), образуют единый герметизированный коллектор 19, сообщающийся с полостью 3 резервуара через отверстие 21, периодически перекрываемое заслонкой 23. При вакуумировании полости 3 и коллектора 19 камеры после сборки резервуара в змеевики 13 через патрубки 14 или 15 подается газ под давлением первой ступени, приводящим в действие толкатели 10 одноразового действия, например гофрированные пластичные карманы. Соединенные с толкателями штоки 16 и ножи7 в исходном положении контактируют с мембранами 8, а после срабатывания толкателей выдвигаются во вторые отсеки секций, отсекая часть 18 у мембран и сообщая адсорбент 9 с вакуумированной полостью 3 резервуара. Теплоизолирующие основания 11 толкателей 10 позволяют исключить конденсацию газа, подаваемого через змеевики 13 и полости толкателей в привод 25 заслонки при заполненном криогенной жидкостью внутреннем сосуде 1. При необходимости оперативного контроля герметичности резервуара, возникающей в процессе его эксплуатации, и при оценке работоспособности адсорбента отверстие 21 перекрывается заслонкой 23, соединенной подпружиненным штоком 24 с приводом 25, например, сильфоном при подаче в него через патрубки 14 или 15 газа под давлением второй ступени, более высоким, чем давление первой ступени. После прекращения откачки полости 3 адсорбентом в результате перекрытия камеры заслонкой 23 создаются условия для определения герметичности резервуара одним из известных методов, например манометрическим по повышению давления остаточных газов в полости 3, регистрируемого манометрическим преобразователем, установленным на кожухе (не показан). Перекрытие камеры заслонкой 23 также позволяет оценивать работоспособность адсорбента в процессе эксплуатации резервуара путем регистрации манометрическим преобразователем 28 предельного давления остаточных газов и скорости его достижения в коллекторе адсорбционной камеры. При регенерации адсорбента из внутреннего сосуда 1 сливают криогенную жидкость и через патрубок 14 в трубчатый змеевик 13 подают греющий газ, который отводится через патрубок 15. Одновременно коллектор 19 камеры вакуумируют через открытое отверстие 21 и через полость 3 резервуара.Примененный в устройстве трубчатый змеевик позволяет не только проводить регенерацию адсорбента непосредственным нагреванием без прогрева всего внутреннего сосуда, но и осуществлять управление работой исполнительных органов устройства.278537 Форлуга изобретения Составитель Г. Ольшанская Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор А. Обруиар Заказ 6776/32 Тираж 459 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Рау шская наб., д. 4/5 Филиал ППП Г 1 атентю, г. Ужгород. ул. Проектная, 4Так, при подаче в змеевик газа под давлением первой ступени срабатывают толкатели, вскрывающие отсеки секций, заполненные адсорбентом, а при подаче газа под давлением второй ступени срабатывает привод заслонки, перекрываюшеи отверстие в колМ5 лекторе камеры.Выполнение адсорбционной камеры многосекционной позволяет уменьшить трудоемкость монтажа крупных камер с большим содержанием адсорбента, сделать более ра циональным размещение их на внутренних сосудах резервуаров благодаря возможности устанавливать секции с любым взаимным положением, соединяя их не только непосредственно между собой, но и через вставки коллектора (угловые или прямолинейные), и улучшить качество предварительной регенерации, эффективность которой повышается при уменьшении регенерируемого объема адсорбента за счет секционирования камеры.Перекрываемое заслонкой отверстие (од но или несколько) в коллекторе адсорбционной камеры дает возможность при необходимости герметизировать адсорбент в камере и прекрашать откачку вакуумированной полости резервуара. Это позволяет проводить оперативный контроль герметичности резервуара и работоспособности (степени насыщения) адсорбента без слива криогенной жидкости и нагревания внутреннего сосуда до комнатной температуры.Выполнение секций устройства, состоя- шими из двух отсеков, позволяет получить в собранной камере общий коллектор, сообшаюшийся с вакуумированной полостью резервуара через перекрываемые отверстия (одно или несколько). Это дает возможность эффективно откачивать крупногабаритную 35 полость резервуара повышенным числом секций (большим количеством адсорбента) через минимальное количество отверстий в коллекторе, оснащенных перекрывающими их заслонками с приводами, что повышает 4 надежность устройства и снижает теплопритоки излучением к адсорбенту и криогенной жидкости благодаря минимальному количеству сквозных отверстий в тепловой изоляции, покрываюшей адсорбциопную камеру. По сравнению с широко применяю щейся откачкой газа из-под слоя изоляции при установке адсорбционных камер полностью под изоляцией предлагаемая откачка газа из вакуумированной полости резервуара через коллектор значительно повышает газовую проводимость устройства. Применение в устройстве разрывных мембран позволяет герметизировать регенерированный адсорбент и исключить его контакт с атмосферным воздухом при монтаже резервуара.Толкатели, оснащенные штоками и ножами, позволяют вскрывать разрывные мембраны повышенной толшины, что поьышает надежность герметизации адсорбента и исключает их случайный разрыв при проведении монтажных работ. Толкатели также обеспечивают отвод отсеченных частей мембран от отсеков с адсорбентом на заданное расстояние, что повышает газовую проводимость устройства.Предлагаемое устройство позволяет исключить расход тепловой энергии и криогенной жидкости, а также затраты времени на технологические сливы криогенной жидкости и нагреванпе внутренних сосудов при оперативном контроле герметичности резервуаров и оценке работоспособности адсорбента. 1. Криогенный резервуар, содержащий внутренний сосуд для криогенной жидкости и кожух, в вакуумированной полости между которыми расположены теплоизоляция и камера с адсорбентом, размешенным в разрушаемой упаковке на стенке внутреннего сосуда, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения надежности работы адсорбента, камера снабжена трубчатым змеевиком для подачи рабочего агента, помешенным в слой адсорбента, толкателями с ножами, взаимодействую- шими с разрушаемой упаковкой и подключенными к трубчатому змеевику. 2. Резервуар по п. 1, от гичающийся тем, что камера выполнена из секций, в каждой из которых размещены трубчатый змеевик и толкатель, полости секций, свободные от адсорбента, сообщены между собой с образованием общего коллектора и с вакуумированной полостью посредством отверстия и снабжены заслонкой с приводом, установленной напротив отверстия, при этом привод заслонки подключен к трубчатому змеевику.3. Резервуар по пп. 1 и 2, от,гичающийся тем, что разрушаемая упаковка выполнена в виде разрывных мембран.