Резервуар для криогенной жидкости

СООЭ СОВЕ ГСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 177251(505 Е 17 С 3/00 3 БРЕТЕНИ ОП К АВТОРСКОМ ЬСТВУ ательский Великанова,ание сжиженанспорте. М.,серия.ХМ,ННОИ ЖИДзервуарах для бенности для енного метана Изобретение относится к криогенной технике, в частности к технологии хранения и транспортирования сжиженных газов.Наиболее близким по техническому решению к изобретению является резервуар для хранения и транспортирования сжиженных газов, в особенности жидкого метана, состоящий из наружного кожуха, внутреннего сосуда, снабженного трубопроводами для заправки резервуара и отвода газа, и окружающей сосуд вакуумной теплоиэоляционной полости.Указанный резервуар эксплуатируется при давлениях от 0,2 до 1,6 МПа, обеспечивающих возможность выдачи метана в двигатель транспортного средства, например, грузового автомобиля. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ.ГКНТ СССР(56) Чириков К,Ю, Использовного природного газа в трЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ,1986, с.27.(54) РЕЗЕРВУАР ДЛЯ КРИОГКОСТИ(57) Область применения: в рекриогенной жидкости, в осохранения и перевозки сжиж для повышения экономичности резервуара при хранении и перевозке сжиженного метана путем увеличения длительности поддержания высокого вакуума в теплоизоляционной полости. Сущность изобретения; размещают в этой полости дополнительный сосуд, соединенный с основным трубопроводом с клапаном, при этом на обечайке дополнительного сосуда помещен адсорбент, а сам сосуд окружен радиационным экраном, контактирующим с основным сосудом, Другой трубопровод с клапаном служат для отвода паров метана при заполнении дополнительного сосуда жидкостью и его последующей откачке для понижения его температуры и повышения адсорбционной способности адсорбента. 1 ил. Основным недостатком этого.резервуара является низкая экономичность, обуслов- с 1 ленная ухудшением со временем вакуума в теплоизоляционной полости из-за газо- у выделения из теплоизоляции сосуда и со стенок кожуха и внутреннего сосуда и повышения испаряемости жидкого метана, что приводит к ремонту или замене резервуара. Этот недостаток определяется тем, что при температурах 120 - 160 К, отвечающих рабо- а чим давлениям, допускаемым при эксплуатации резервуара с жидким метаном (т.е, давлениям паров метана 0,2 - 1,6 МПа), адсорбционная емкость лучших из известных сорбентов (например, цеолита СаА) чрезмерно мала (менее 1 см /г при давлении-2Вследствие этого эффективное поглощение остаточных газов для сохранения высокого вакуума в изоляционной полости потребовало бы размещения на стенке внутреннего сосуда чрезмерно больших количеств адсорбента (несколько десятков килограммов).Цель изобретения - повышение экономичности за счет увеличения длительности поддержания высокого вакуума в теплоизаляционной полости,Поставленная цель достигается тем, что внутри кожуха резервуара размещен дополнительный сосуд, подключенный в верхней части посредством клапана к средству откачки, в нижней части - посредством клапана к основному сосуду, при этом объем дополнительного сосуда составляет 5 - 1 00 от объема основного сосуда, он имеет слой адсорбента, размещенный на его наружной поверхности, и радиационный экран, установленный с тепловым контактом на основном сосуде,На чертеже показан резервуар.Резервуар состоит из основного 1 и дополнительного 2 сосудов, соединенных трубопроводом 3, наружного кожуха 4, трубопроводов Б, 6, 7, изоляции 8 (например, вакуумно-многослойной) и клапанов 9, 10,.11, 12, Адсорбент 13 размещен с обеспечением теплового контакта на обечайке сосуда 2, окруженного радиационным экраном 14, контактирующим с сосудом 1, Трубопровод 7 и клапан 10 служат для подачи жидкого метана в сосуд 1, трубопровод 6 с клапаном 12 - для отвода паров метана из сосуда 1; трубопровод 3 с клапаном 9 - для заполнения сосуда 2 жидким метаном (из сосуда 1), а трубопровод 5 с клапаном 11 - для отвода паров метана при заполнении сосуда 2 и его последующей откачки,В исходном состоянии (до эксплуатации) сосуды 1 и 2 последовательно продувают сухим газообразным азотом при открытых клапанах 12, 9, 11, 10 подачей газа через клапан 12. Затем через трубопровод 7 сосуд заполняют жидким метаном, отводя образующиеся пары через клапан 12 в ресивер. При этом одновременно заполняется и сосуд 2, а пары метана отводятся в ресивер через клапан 11. По заполнении сосудов 1 и 5 10 15 20 25 30 ЗБ 40 45 50 55 2 клапаны 10, 9 и 12 закрывают, а клапан 11 переключают на механический вакуумный насос, откачивая с помощью которого пары жидкого метана, охлаждают жидкость в сосуде 2 до температур ниже 90 К. Затем клапан 11 закрывают. Следовательно, в конечном состоянии, готовом к эксплуатации, в сосуде 1 жидкий метан имеет темпеРатуру, равную или выше. нормальной температуры кипения (112 К), а в сосуде 2 - ниже 90 К, Ту же температуру (ниже 90 К) будет иметь адсорбент 13, размещенный на обечайке сосуда 2, что обеспечивает его высокую адсорбционную емкость (- 100 см /гз адсорбента) в течение длительного времени.Объем дополнительного сосуда выбран из условия большего или одинакового времени.хранения жидкости в нем и в сосуде 1 между заправками, Выполненные расчеты показали, что объем дополнительного сосуда должен составлять 5-10 от объема сосуда 1,Таким образом, эффект, достигаемый при реализации предлагаемого изобретения, состоит в повышении в - 100 раз адсорбционной емкости сорбента и соответствующем увеличении длительности поддержания высокого вакуума в изоляционной полости резервуара, и повышении срока службы и экономичности изделия.Формула изобретения Резервуар для криогенной жидкости, преимущественно жидкого метана, содержащий наружный кожух, внутренний сосуд с трубопроводами заправки жидкостью и отвода ее паров, вакуумное теплоизоляционное пространство между кожухом и сосудом, и средство откачки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения экономичности за счет. увеличения длительности поддержания высокого вакуума в тепло- изоляционном пространстве, он снабжен дополнительным сосудом, размещенным в теплаизоляционном пространстве и подключенным в верхней части посредством клапана к средству откачки, в нижней части - посредством клапана к основному сосуду, при этом объем дополнительного сосуда составляет 5-10 оот объема основного сосуда, он имеет слой адсорбента, размещенный на его наружной поверхности, и радиационный экран, установленный с тепловым контактом на основном сосуде.1772512 Составитель Р. АмамчянРедактор Т, Горячева Техред М.Моргентал Коррект екар Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аз 3832 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5