Способ создания вакуумной теплоизоляции криогенных устройств

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1772 091 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ тся к криогенной ользовано в систетирования жидких ИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 436208, кл. Р 17 С 3/О 8, 1972.(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВАКУУМНОЙТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ(57) Использование: криогенная техника, всистемах хранения и транспортирования.жидких криопродуктов, Сущность изобретения: межстенное пространство сосуда заполняется жидкостью - водой или воднымраствором вещества. Затем жидкость удаляИзобретение относитехнике и может быть испмах хранения и транспоркриопродуктов.Наиболее эффективным способом создания теплоизоляции криогенных устройств является размещение в межстенном пространстве большого количества чередующихся экранов из металлической фольги, проставок из малотеплопроводного материала и последующая откачка межстенного пространства.Эффективность экранно-вакуумной изоляции в основном определяется степенью откачки межстенного пространства. Наличие узких каналов внутри изоляции создает дополнительное гидравлическое сопротивление при откачке. Поэтому вакуум внутри пакета всегда хуже, чем в свободном пространстве, что увеличивает его тепло 51)5 Г 25 В 9/02, Р 17 С 3/О ется иэ пространства путем ее последовательного нагрева до состояния кипения, а затем перегретого пара. Нагрев производится непрерывно с одновременным удалением паров через гидрозатвор в атмосферу. После достижения определенной температуры перегретого пара производится герметизация полости. После заливки в сосуд жидкого криоагента находящийся в межстенном пространстве перегретый пар оседает в виде кристалла льда на внутренней стенке сосуда,.образуя развитую отражательную поверхность. При этом в межстенном пространстве устанавливается давление, соответствующее давлению насыщенных паров жидкости при температуре криоагента, 2 ил,проводность. Трудность откачки пакета лимитирует повышение эффективности этого способа теплоизоляции.Известен способ создания сверхвысокого вакуума, включающий заполнение вакуумированного пространства жидкостью, охлаждение стенок емкости до образования на них кристаллизационного слоя, слив жидкости из емкости и дальнейшее понижение температуры стенки до температуры хладагента, Остаточное давление в емкости при этом будет определяться давлением насыщенных паров жидкости при температуре хладагента, что позволяет достигнуть более глУбокий вакуум.Для восстановления вакуума весь цикл (заполнение емкости жидкостью, оОразование кристаллизационного слоя, удаление жидкости, понижение температуры стенки) необходимо повторить, что резко усложняетпроцесс откачки вакуумированного пространства. Кроме этого; для реализацииспособа необходимо использование слохной оснастки - трубопроводов с запорнойарматурой, резервуара для хранения и переливания жидкости,Несмотря на возможность достиженияболее глубокого вакуума. укаэанный способне обеспечивает эффективного экранирования лучистого теплопритока. а следовательно, высокого качества теплоизоляции вцелом.Целью изобретения является упрощение создания вакуума.Поставленная цель достигается тем, что 15по известному способу создания вакуума,включающему заполнение полости жидкостью с низким давлением насыщенных паров при криогенных температурах,последующее удаление жидкости и охлаждение полости до криогенных температур,удаление жидкости из полости производится путем ее последовательного непрерывного нагрева до состояния кипения иперегрева образовавшегося пара .с одновременным удалением последнего иэ полости с последующей ее герметизацией,Реализация заявляемого способа поясняется следующим примером,Бакуумируемую полость сосуда Дьюара 301 (см, Фиг. 1) заполняют дистиллированнойводой, при этом из полости вытесняетсявоздух. Производят нагрев сосуда. Вода ввакуумируемой полости при этом нагревается, доводится до кипения. Пары кипящей 35воды через гидрозатвор 2 вь 1 водят в атмосферу. осле выкипания всей воды нагрев сосуда продолжают и оставшийся пар вмежстенном пространстве перегревают дотемпературы 200-250 С, Контроль температуры осуществляют датчиком 3, установленным на стенке сосуда. После достижениязаданной температуры производят герметизацию сосуда пережимкой штенгеля 4,После этого сосуд готов к эксплуатации. 45 В сосуд заливают жидкай азот или кислород(см, фиг. 2), Находящийся в межстенном пространстве водяной пар конденсируется и оседает на Охлажденной стенке 5 сосуда в виде кристаллов льда, в результате на поверхности образуется слой снега 6. Давление в межстенном пространстве падает до величины, равновесной температуре криоагента - менее 1 10 мм рт,ст.Поскольку кристаллы льда обладают высокой отражательной способностью, а снеговая шуба имеет развитую поверхность отражения, на внутренней стенке 5 сосуда образуется весьма эффективный экран, резко снижающий радиационный теплоприток, Таким образом. предложенный способ позволяет обеспечить высокий вакуум и создать эффективный отражательный экран в межстенном пространстве сосуда Дьюара,Предлагаемый способ требует меньших затрат на реализацию и обеспечивает высокий вакуум в межстенном пространстве только при наличии криоагента, а при его отсутствии давление становится близким к атмосферному. Это уменьшает натекание в вакуумную полость сосуда, повышает его надежность, увеличивает гарантийный срок службы. Формула изобретения Способ создания вакуумной теплоизоляции криогенных устройств, включающий заполнение полости жидкостью с низким давлением насыщенных паров при криогенных температурах, последующее удаление жидкости и охлаждение полости до криогенных температур, о т л.и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения создания вакуума, удаление жидкости из полости производят путем ее последовательных непрерывного нагрева до состояния кипения и перегрева образовавшегося пара с одновременным удалением последнего иэ полости с последующей ее герметизацией.177254 бСоставитель И,КиснерТехред М,Моргентал Корректор Н.Тупдааказ 3834 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 1