Криогенный резервуар

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к емкостям дляхранения и транспортирования такихкриогенных жидкостей, как жидкие кис"лород, азот, аргон и другие, и можетнайти применение в криоадсорбционныхнасосах.Целью изобретения является повышение эффективности резервуара,На чертеже изображен резервуар,продольный разрез.Резервуар содержит кожух 1, внутренний сосуд 2 для криогенной жидкости, в вакуумированной полости 3между которыми расположены теплоизоляция 4 и закрепленная на внутреннемсосуде 2 камера 5, выполненная изтеплопроводного материала и заполнен-,ная адсорбентом 6, газопроницаемыйфильтр 7, размещенный над адсорбентом 6 и выполненный в виде обратногоконуса, подпружиненный шток 8 с приводом 9 в виде сильфона, нагреватель,выполненный в ниде расположенноговнутри эластичного чехла 10 трубчатого змеевика 11. Внутренняя поверхность 12 камеры 5 имеет вогнутуюформу, чехол 10 выполнен из газопроницаемого теплопроводного материалаи имеет Форму и площадь поверхности, ЗОсоответствующие Форме и площади поверхности 12, Нагреватель подключенк приводу 9. Шток 8, змеевик 11 ичехол 10 закреплены каждый одним кон"цом через теплоизоляционную прокладку 13 на дне камеры 5, а другим концом на Фильтре 7, большее основаниекоторого имеет Фланец 14, контактирующий с камерой 5 через фланец 15.Устройство работает следующим образом. ГВ режиме откачки газа адсорбентом 6 из полости 3 резервуара газопроницаемый фильтр 7 приведен прижимной пружиной 16 и штоком 8 в рабочее положение, при котором теплопроводный Фланец 14 контактируетс фланцем 15 камеры 5, обеспечиваяохлаждение фильтра 7 и контактирующего с ним адсорбента 6. Благодарясвоей Форме и повышенной жесткостифильтр 7 расталкивает гранулы адсорбента 6, заполняющего чехол 10,в направлении, перпендикулярном осикамеры 5. При этом эластичный теплопроводный чехол 10, например, тонкаяметаллическая сетка конической Формы, растягивается в поперечном направлении и плотно прилегает, к внутренней поверхности 12 камеры 5,обеспечивая ее тепловой контакт с адсорбентом. Внутренняя поверхность 12камеры 5, выполненная, например,в Форме усеченного эллипсоида вращения, имеет площадь поверхности, равную площади поверхности чехла, чтообеспечивает их надежное прилеганиеи контакт, При рабочем положениифильтра 7 трубчатый змеевик 11 сложен и компактно размещен в полостикамеры 5. В режиме регенерации адсорбента через патрубок 17 подвода газа и через па:рубок 18 в привод 9,например, сильфон, под давлением подается газ. Привод 9 преодолеваетдействие пружины 16 и выдвигаетфильтр 7 в направлении оси камерына заданное расстояние от нее. Приэтом эластичный чехол 10 деформируется, и, растягиваясь, принимает форму усеченного конуса, не контактирующего с поверхностью камеры, нижнеесечение которого отделено от охлаж"денной камеры прокладкой 13. В результате разрывается тепловой контакт адсорбента 6 и внутренней поверхности 12 камеры за счет пересыпания гранул адсорбента 6 в чехле 10. При выдвижении фильтра 7 раздвигается закрепленный на нем трубчатый змеевик 11 и его кольца устанавливаются с равным шагом в слоеадсорбента, обеспечивая его равномерный прогрев. Подачей греющего газа через патрубок 17 под давлением,удерживающим выдвинутый фильтр 7.с отводом его через патрубок 19 осуществляется регенерация адсорбентанагреванием при одновременной откачке полости 3 резервуара внешней вакуумной системой (не показана). Поокончании регенерации прекращаетсяподача греющего газа в змеевик 11.Пружина 16 возвращает фильтр 7 в рабочее положение, одновременно дефор мируя и приводя в контакт с внутренней поверхностью 12 камеры 5 чехол 10, При этом устанавливается тепловой контакт адсорбента 6 с поверхностью 12 камеры и он переводитсяв режим откачки газа иэ полости 3резервуара, а трубчатый змеевик 11возвращается в компактное положениев чехле и полости камеры 5,Примененная в устройстве прокладка 13, установленная на внутренней1286868 4 5 10 15 20 ции адсорбента. 3035 45 55 поверхности стенки камеры, закреп,ленной на сосуде резервуара, позволяет исключить теплопритоки через камеру к внутречнему сосуду и криогенной жидкости в режиме регенерации адсорбента нагреванием.Площадь контакта прокладки с камерой должна быть существенно меньше площади ее внутренней поверхности (не более 10 + 15 Х), чтобы она существенно не уменьшала площадь поверхности теплообмена камеры и адсорбента.Примененный в устройстве газопроницаемый эластичный чехол, например, сетчатый, позволяет эксплуатировать заполняющий его адсорбент в двух режимах. В режиме откачки газа из полости резервуара чехол плотно прилегает к внутренней поверхности камеры, обеспечивая ее надежный тепловой контакт с гранулами адсорбента. В режиме регенерации чехол отводится штоком от своего первоначального положения, что изменяет пространственное положение гранул адсорбента благодаря их пересыпанию в чехле. Это обеспечивает их теплоизоляцию и позволяет нагревать адсорбент без слива криогенной жидкости из сосуда резервуара.Придание чехлу формы, близкого по форме внутренней поверхности камеры, и равного ей по площади боковой поверхности, обеспечивает их надежное прилегание в рабочем положении.Газопроницаемый фильтр выполнен подвижным и соосным камере в виде жесткого конуса, обращенного вершиной к прокладке с целью обеспечения работы устройства в двух режимах. В режиме откачки адсорбентом газа из полости резервуара конус своим фланцем основания устанавливается на фланце камеры благодаря действию прижимающей пружины.Помимо того, что фильтр удерживает и дополнительно охлаждает адсорбент в чехле, благодаря своей конической форме и повьппенной жесткости он обеспечивает поджим гранул адсорбента в направлении, перпендикулярном поверхности камеры. При этом мягкий чехол растягивается в поперечном направлении, обеспечивая тепловой контакт заполняющего его адсорбента с внутренней поверхностью камеры.Тепловой контакт фланцев фильтра и камеры необходим для охлаждения фильтра и контактирующего с ним Лдсорбента.При подготовке устройства к регенерации адсорбента фильтр отводится от камеры на заданное расстояние с помощью привода, при этом он дополнительно выполняет функции несущего элемента устройства, удерживая чехол и трубчатый змеевик в растянутом положении.Трубчатый змеевик, закрепленный одним концом на прокладке, а другим на подвижном фильтре, компактно размещается в полости камюры при рабочем положении фильтра, а после выдвижения его для регенерации адсорбента раздвигается и его кольца устанавливаются с равным шагом в чехле, что обеспечивает равномерный прогрев. адсорбента,Предлагаемое техническое решение позволяет исключить расход тепловой энергии и криогенной жидкости, а также затраты времени на технологические 25 сливы криогенной жидкости и нагревание внутренних сосудов при регенераформула изобретения 1. Криогенный резервуар, содержащий кожух и внутренний сосуд для криогенной жидкости, в вакуумированной полости между которыми расположена теплоизоляция и закрепленная на внутреннем сосуде камера, выполненная из теплопроводного материала и заполненная адсорбентом, при этом камера снабжена газопроницаемым фильтром, размещенным над адсорбентом, подпружиненным. штоком с приводом и нагревателем адсорбента, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности, фильтр выполнен в виде обратного конуса, внут" ренняя поверхность камеры имеет вогнутую форму, камера снабжена эластичным чехлом для адсорбента, выполненным из газопроницаемого теплопро-" водного материала и имеющим формуи площадь поверхности, соответствую 50щие форме и площади внутренней поверхности камеры,. нагреватель выполнен в виде расположенного внутричехла и подключенного к приводу штока трубчатого змеевика, при этомшток, змеевик и чехол закреплены каждый одним концом на дне камеры, адругим - на фильтре, большее основание которого снабжено фланцем, контактирующим с камерой,Составитель Техред Л. Сер льшанскаяова Корректор Л.Пилипенк Редактор Н.Г аказ 7702/ ираж 451 Подписно НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д4/5 еское предприятие, г.ужгород, ул.Проектная Производственно-поли 5 1286868 О2, Криогенный резервуар по п,1, прокладкой, установленной между дномо т л и ч а ю щ и й с я тем, что камеры и концами штока змеевика икамера снабжена теплоизоляционнойчехла,